【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電致變色的，尤其涉及一種用于大面積電致變色器件的雙網絡凝膠電解質及制備方法。
技術介紹
1、電致變色器件是指在電刺激下材料發生可逆的氧化還原反應，同時伴隨著光學性能和顏色的變化。紫精(或稱之為聯吡啶鹽類化合物)是一類具有氧化還原性質穩定、光學對比度高的化合物，通過調控它的取代基可以合成多種顏色的陰極電致變色材料。基于其良好的性質，已經在汽車防眩目后視鏡、ar/vr眼鏡、雪鏡、3c攝像頭鏡片等小面積智能玻璃場景已成功應用。但是紫精在長時間、大面積尺寸下通電會有二聚現象，使得對比度降低，器件穩定性下降，影響其實際使用。這是因為在施加電場后，紫精二價陽離子會從溶液中向陰極遷移并且在電極處得到電子成為著色的自由基陽離子，自由基陽離子容易發生二聚，消耗了自由基陽離子因此顏色變淺，著色態透過率變大，器件對比度下降。特別是在大面積、長時間通電的情況下，由于遠離電極側電阻值的增大和紫精遷移時間的增加，這種現象會更加明顯。
2、目前已有向電解質種加入離子液體、錨定紫精于電極端、設計紫精聚合物等方式來穩定紫精自由基陽離子，但是這些方法仍存在無法大面積廣泛應用，著色、褪色效率低，成本過高等問題。專利cn116410396a通過凝膠電解質中的交聯網絡來限制紫精化合物和對電極材料的遷移。由于紫精分子仍然游離在電解質溶液中，隨著長時間施加電壓，紫精小分子仍然能夠穿過交聯網絡的孔洞，到達電極表面。
技術實現思路
1、鑒于以上現有技術的不足之處，本專利技術提供了一種用于大面積電致變色器件
2、為達到以上目的，本專利技術采用的技術方案為：
3、一種用于大面積電致變色器件的雙網絡凝膠電解質，所述雙網絡凝膠電解質包括：
4、第一網絡高分子聚合物，所述第一網絡高分子聚合物由帶不飽和鍵陰極電致變色材料、帶不飽和鍵陽極電致變色材料和甲基丙烯酸酯單體通過共聚反應得到；以及
5、第二網絡高分子聚合物，所述第二網絡高分子聚合物由含烯烴不飽和鍵單體與多元丙烯酸酯交聯劑通過共聚反應得到；
6、其中，第一網絡高分子聚合物先反應完全，然后溶于溶劑中；再加入所述含烯烴不飽和鍵單體與多元丙烯酸酯交聯劑，在第一網絡高分子聚合物的溶液中進行共聚交聯反應得到所述第二網絡高分子聚合物。本專利技術雙網絡凝膠電解質通過兩步構建方法，不僅增強了電解質的整體結構，而且通過限制陰極電致變色材料的移動，顯著降低了因二聚現象導致電致變色器件對比度降低的風險。這種設計有效改善了著色不均勻的問題，提升了電致變色器件的性能和可靠性。
7、作為優選的技術方案，所述帶不飽和鍵陰極電致變色材料的化學結構式如通式i所示，
8、
9、式中，r1、r6分別為1～8個碳原子的烷基；
10、r2至r5和r7至r10獨立地選自h、ch3、c2h5或cn；
11、x－為鹵素陰離子、乙酸根陰離子、四氟硼酸根陰離子、三氟甲磺酸根陰離子、高氯酸根陰離子、雙草酸硼酸根陰離子、草酸二氟硼酸根陰離子、雙(三氟甲磺酰)亞胺陰離子或三(三氟甲磺酰)甲基陰離子中的至少一種。
12、作為優選的技術方案，所述帶不飽和鍵陽極電致變色材料的化學結構式如通式ii所示，
13、
14、式中，r11為chch3、chc2h5或chc3h7；
15、r12至r18獨立地選自h、ch3或cn。
16、作為優選的技術方案，所述甲基丙烯酸酯單體的化學結構式如通式iii所示，
17、
18、式中，r19為1～8個碳原子的烷基。
19、作為優選的技術方案，所述含烯烴不飽和鍵單體為丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸正辛酯中的至少一種。
20、作為優選的技術方案，所述多元丙烯酸酯交聯劑為1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、雙三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、乙氧基季戊四醇四丙烯酸酯、雙季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一種。
21、作為優選的技術方案，所述含烯烴不飽和鍵單體和多元丙烯酸酯交聯劑與第一網絡高分子聚合物的質量比為10～30：0.1～5：2～5。
22、作為優選的技術方案，所述溶劑包括但不限于碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、n-甲基吡咯烷酮、環丁砜、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙腈、二乙二醇丁醚中的一種或多種。
23、本專利技術的另外一方面是提供一種如上述用于大面積電致變色器件的雙網絡凝膠電解質制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
24、s1：在一定的反應條件下，先將甲基丙烯酰氯與結構式a所示的溴烷基醇反應得到甲基丙烯酸溴烷酯；然后將所述甲基丙烯酸溴烷酯與結構式b所示的聯吡啶化合物反應得到單取代聯吡啶化合物；再將單取代聯吡啶化合物與溴烷反應得到雙取代聯吡啶化合物，陰離子交換反應后，得到通式i所示的帶不飽和鍵陰極電致變色材料；
25、
26、式中，r1、r6分別為1～8個碳原子的烷基；
27、r2至r5和r7至r10獨立地選自h、ch3、c2h5或cn；
28、x－為鹵素陰離子、乙酸根陰離子、四氟硼酸根陰離子、三氟甲磺酸根陰離子、高氯酸根陰離子、雙草酸硼酸根陰離子、草酸二氟硼酸根陰離子、雙(三氟甲磺酰)亞胺陰離子或三(三氟甲磺酰)甲基陰離子中的至少一種；
29、s2：在一定的反應條件下，將烷基酰氯與結構式c所示的二茂鐵化合物在無水氯化鋁的作用下進行反應，分離后得到橙色針狀的酰基化二茂鐵；所述酰基化二茂鐵在四氫鋁鋰和氯化銨的作用下，得到1-二茂鐵基烷醇；再將其與甲基丙烯酰氯反應，得到通式ii所示的帶不飽和鍵陽極電致變色材料；
30、
31、式中，r11為chch3、chc2h5或chc3h7；
32、r12至r18獨立地選自h、ch3或cn；
33、s3：將步驟s1得到的帶不飽和鍵陰極電致變色材料、步驟s2得到的帶不飽和鍵陽極電致變色材料與甲基丙烯酸酯單體通過共聚反應得到第一網絡高分子聚合物；
34、s4：將步驟s3得到的第一網絡高分子聚合物溶解在溶劑中，加入含烯烴不飽和鍵單體與多元丙烯酸酯交聯劑，并加入引發劑，充分攪拌后，得到雙網絡凝膠電解質預聚液；所述雙網絡凝膠電解質預聚液在紫外燈照射下進行聚合反應，即在上述第一網絡高分子聚合物的溶液中進行共聚交聯反應，得到包括第一網絡高分子聚合物和第二網絡高分子聚合物的雙網絡凝膠電解質。
35、作為優選的技術方案，在步驟s1中，所述甲本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于大面積電致變色器件的雙網絡凝膠電解質，其特征在于，所述雙網絡凝膠電解質包括：
2.如權利要求1所述用于大面積電致變色器件的雙網絡凝膠電解質，其特征在于，所述帶不飽和鍵陰極電致變色材料的化學結構式如通式I所示，
3.如權利要求1所述用于大面積電致變色器件的雙網絡凝膠電解質，其特征在于，所述帶不飽和鍵陽極電致變色材料的化學結構式如通式II所示，
4.如權利要求1所述用于大面積電致變色器件的雙網絡凝膠電解質，其特征在于，所述甲基丙烯酸酯單體的化學結構式如通式III所示，
5.如權利要求1所述用于大面積電致變色器件的雙網絡凝膠電解質，其特征在于，所述含烯烴不飽和鍵單體為丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸正辛酯中的至少一種。
6.如權利要求1所述用于大面積電致變色器件的雙網絡凝膠電解質，其特征在于，所述多元丙烯酸酯交
7.一種如權利要求1～6任一項所述用于大面積電致變色器件的雙網絡凝膠電解質制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種用于大面積電致變色器件的雙網絡凝膠電解質，其特征在于，所述雙網絡凝膠電解質包括：
2.如權利要求1所述用于大面積電致變色器件的雙網絡凝膠電解質，其特征在于，所述帶不飽和鍵陰極電致變色材料的化學結構式如通式i所示，
3.如權利要求1所述用于大面積電致變色器件的雙網絡凝膠電解質，其特征在于，所述帶不飽和鍵陽極電致變色材料的化學結構式如通式ii所示，
4.如權利要求1所述用于大面積電致變色器件的雙網絡凝膠電解質，其特征在于，所述甲基丙烯酸酯單體的化學結構式如通式iii所示，
5.如權利要求1所述用于大面積電致變色器件的雙網絡凝膠電解質，其特征在于，所述含烯烴不飽和鍵單體為丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯...
【專利技術屬性】
技術研發人員：曹貞虎，陳文韜，胡克銀，胡珊珊，鄧小輝，
申請(專利權)人：寧波禰若電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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