一种电致加热变色的超疏水薄膜及其制备方法

摘要

本发明公开了一种电致加热变色的超疏水薄膜及其制备方法。该制备方法首先将氧化石墨烯溶液滴涂在玻璃表面并低温干燥，再以碘化氢/乙酸为还原剂制得还原氧化石墨烯薄膜；其次，将疏水性聚合物的溶液涂覆在还原氧化石墨烯薄膜正面形成基底层；最后，依次将疏水性聚合物、高温变色微胶囊在有机溶剂中的分散液和疏水性聚合物、低温变色微胶囊在有机溶剂中的分散液喷涂到还原氧化石墨烯薄膜反面形成多级变色层，制得一种电致加热变色的超疏水薄膜。本发明所制备的薄膜水接触角达到160°，具有优良的电热效应，表面可实现三种颜色的转变，在防水自清洁和指示环境温度等方面具有重要的应用前景。

权利要求

1.一种电致加热变色的超疏水薄膜，其特征在于，所述的电致加热变色的超疏水薄膜为复合薄膜，从上至下分别为低温变色层、高温变色层、rGO电致加热层和基底层；

将疏水性聚合物加入有机溶剂 A 中，搅拌均匀，将所得溶液滴涂在还原氧化石墨烯薄膜正面，室温下干燥，制得基底层；

所述的rGO电致加热层通过如下方法制备：将氧化石墨烯分散在水中，超声均匀后滴涂在氧气等离子体处理后的玻璃上，干燥，得GO薄膜；随后将碘化氢加入乙酸中混合均匀，再o

放入GO薄膜，在50‑100C下还原；洗涤后干燥得到还原氧化石墨烯薄膜，再通过导电银浆将作为电极的细铜片粘结在还原氧化石墨烯薄膜正面的两侧，制得rGO电致加热层；

所述的低温变色层和高温变色层通过如下方法制备：将疏水性聚合物加入有机溶剂B中，搅拌后加入高温变色微胶囊，制得分散液1；将疏水性聚合物分散在有机溶剂B的溶液中，加入低温变色微胶囊，制得分散液2；将分散液1和分散液2依次喷涂到还原氧化石墨烯薄膜反面，形成低温变色层和高温变色层；

所述的有机溶剂A为N,N‑二甲基甲酰胺、N‑甲基吡咯烷酮和二甲基乙酰胺中的任意一种；所述的有机溶剂B为丙酮、甲苯和四氢呋喃中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的电致加热变色的超疏水薄膜，其特征在于，所述的电致加热变o

色的超疏水薄膜在室温下水接触角为150‑160 ；对薄膜施加小于10V的电压，薄膜表面温度o

在40s内升至30‑100C；薄膜在加热时可实现三种颜色的转变，并在降温时可逆回复到原来的颜色。

3.权利要求1或2所述的电致加热变色的超疏水薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）按质量份数计，首先将0.1‑0.4份氧化石墨烯分散在100份水中，超声均匀后滴涂在氧气等离子体处理后的玻璃上，干燥后得GO薄膜；将2‑5份碘化氢加入10份乙酸中混合均o

匀，再放入GO薄膜，在50‑100 C下还原；洗涤后干燥，得到还原氧化石墨烯薄膜，再通过导电银浆将作为电极的细铜片粘结在还原氧化石墨烯正面的两侧，制得rGO电致加热层；

2）将疏水性聚合物加入有机溶剂A中，搅拌均匀，将所得溶液滴涂在还原氧化石墨烯薄膜正面，室温下干燥，制得基底层；然后将疏水性聚合物加入有机溶剂B中，搅拌均匀，再加入高温变色微胶囊，超声分散，制得分散液1；将疏水性聚合物分散在有机溶剂B的溶液中，加入低温变色微胶囊，超声分散，制得分散液2；将分散液1和分散液2依次喷涂到还原氧化石墨烯薄膜反面，形成多级变色层，喷涂量取决于喷涂条件，室温下干燥，制得电致加热变色的超疏水薄膜；

所述的疏水性聚合物为聚偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物、氢化苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物中的任意一种；

所述的有机溶剂A为N,N‑二甲基甲酰胺、N‑甲基吡咯烷酮和二甲基乙酰胺中的任意一种；所述的有机溶剂B为丙酮、甲苯和四氢呋喃中的任意一种。

4.根据权利要求3所述的电致加热变色的超疏水薄膜的制备方法，其特征在于：所述的o

低温变色微胶囊变色温度为31‑65C，颜色变化为彩色‑无色中的任意一种；所述的高温变o

色微胶囊变色温度为45‑80 C，颜色变化为彩色‑彩色中的任意一种；所述的变色微胶囊粒径为0.5‑5μm。

5.根据权利要求3所述的电致加热变色的超疏水薄膜的制备方法，其特征在于：所述的疏水性聚合物与有机溶剂A的质量比为3:20‑3:10，疏水性聚合物与有机溶剂B的质量比为

1:25‑7:100，低温变色微胶囊与疏水性聚合物质量比为3:20‑3:10，高温变色微胶囊与疏水性聚合物质量比为1:20‑1:10。

6.根据权利要求3所述的电致加热变色的超疏水薄膜的制备方法，其特征在于：所述的喷涂的工作压力为0.2‑0.4MPa，喷枪与还原氧化石墨烯薄膜的喷涂距离为10‑20cm；所述喷‑2 ‑1

涂分散液1的喷涂用量和流量分别为0.3‑0.5mL·cm 和0.3‑0.5mL·s ，喷涂分散液2的喷‑2 ‑1

涂用量和流量分别为0.1‑0.2mL·cm 和0.15‑0.3mL·s 。

7.根据权利要求3所述的电致加热变色的超疏水薄膜的制备方法，其特征在于：步骤1）o o

中，所述的干燥后得GO薄膜的干燥温度为30‑50C，时间为12h；所述的50‑100C下还原的时间为2‑30min；所述的洗涤是用水和甲醇反复洗涤。

8.根据权利要求3所述的电致加热变色的超疏水薄膜的制备方法，其特征在于：步骤2）o

中，所述的基底层制备中，搅拌均匀是在50‑100C下搅拌3‑8h；所述的分散液1制备中，搅拌o

均匀是在30‑60C下搅拌3‑5h；所述的室温下干燥的时间为3‑6h。

9.根据权利要求3所述的电致加热变色的超疏水薄膜的制备方法，其特征在于：步骤2）中，所述的分散液1和分散剂2的制备中，超声分散的时间为5‑10min。

说明书

一种电致加热变色的超疏水薄膜及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种超疏水薄膜，具体涉及一种电致加热变色的超疏水薄膜及其制备方法。

背景技术

[0002] 近年来，随着复合材料的蓬勃发展，人们越来越注重材料功能的多元化。超疏水材料是指表面静态水滴接触角大于150°，滚动角小于10°的材料，其在自清洁、防覆冰、防污
染、减阻、油水分离等领域具有广阔的应用前景。但目前超疏水材料功能单一，难以满足很
多新兴领域的使用要求。

[0003] 智能材料是一种能及时准确感知外界环境条件和变化并做出判断、处理和反应的材料。其中，智能变色材料可以在热量、光波照射和电压等外界条件刺激下发生可逆的颜色
转变，在防伪标记、示温、日用装饰等领域拥有重要前景，因此受到国内外许多学者的关注。
将智能感温变色性能赋予到超疏水材料中不仅可以扩宽超疏水材料的应用领域，也可以避
免材料的变色性能在潮湿、酸碱等环境中长期使用时受到破坏。但目前与可变色超疏水材
料相关的研究鲜少报道。中国发明专利CN102561043A和CN104249534A公开了一种变色超疏
水织物及其制备方法，但该方法仅适用于织物基底。此外，梁海明等人对温变粉进行疏水化
改性，并将其与苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物混合后喷涂到基底上，制得具有感温变
色性能的超疏水涂层，但该涂层只对一种温度响应，仅实现两种颜色的转变(梁海明，于凡
钧，王思源等，稳定的温感变色超疏水涂层制备与表征，当代化工，2019，48(8)，1660‑
1663)。中国发明专利申请2019106750150开了一种电致加热变色/变形薄膜及其制备方法，
该电致加热变色/变形薄膜包括自下而上依次设置的基底层、电致加热层、底色层和至少两
层变色层，还包括覆盖包裹上述各层的封装层，封装层上表面设有能够实现表面图案变化
的变形层；其中，变色层由可逆热致变色微胶囊构成，其变色温度为35～80℃；变形层由具
有形状记忆特性的热固性环氧树脂经固化并赋予图案后形成，其变形温度为40～120℃。该
电致加热变色/变形薄膜的制备方法为：通过抽滤法在基底层上自下而上分别组装电致加
热层、底色层、变色层和封装材料的多层结构，并在封装材料表面构筑变形层。通过电路控
制电致加热层的温度，可实现该薄膜发生多重可逆颜色变化以及变色与变形同步变化。但
该薄膜制备方法较为复杂，成本昂贵，且薄膜表面环氧树脂的亲水性会吸附灰尘等杂质，影
响颜色的展示。现有技术还难以实现将多重变色性和超疏水性结合。

发明内容

[0004] 本发明针对目前超疏水材料功能单一以及智能变色超疏水材料不具备普适性、无法实现多种颜色变化的缺点，提供一种电致加热变色的功能性超疏水薄膜及其制备方法，
所得薄膜具有优良的疏水性和电热效应等优点，且薄膜在低电压的施加和撤除下可快速实
现三种颜色的可逆转变。

[0005] 本发明首先采用碘化氢/乙酸为还原剂制得还原氧化石墨烯(rGO)薄膜，再将疏水性聚合物的溶液涂覆在rGO薄膜正面，并依次将疏水性聚合物、高温变色微胶囊在有机溶剂
中的分散液和疏水性聚合物、低温变色微胶囊在有机溶剂中的分散液依次喷涂到rGO薄膜
反面，制得一种电致加热变色的超疏水薄膜。本发明所制备的薄膜具有超疏水性，表面在电
热效应下可实现三种颜色的转变，在防水自清洁和指示环境温度等方面具有重要的应用前
景。

[0006] 本发明将rGO电致加热层与基底层和变色超疏水层结合，提出一种电致加热变色的超疏水薄膜及其制备方法。其中，rGO价格低廉，喷涂法易于实现大面积生产，且薄膜具有
三种颜色转变。薄膜表面的超疏水性可以赋予薄膜优异的自清洁性能，使薄膜表面的杂质
在水冲刷下轻松除去，进而保证薄膜颜色的鲜明，且薄膜超疏水性可以避免薄膜的变色性
能在潮湿、酸碱等环境中长期使用时受到破坏。同时，超疏水薄膜的多重变色性不仅可以赋
予薄膜美丽的外观，还可以对当前环境的温度范围做出简单判断，在反应装置、库房监管等
领域中有重要的应用价值。

[0007] 本发明的目的通过如下技术方案实现：

[0008] 一种电致加热变色的超疏水薄膜，为复合薄膜，从上至下分别为低温变色层、高温变色层、rGO电致加热层和基底层；

[0009] 所述的rGO电致加热层通过如下方法制备：将氧化石墨烯分散在水中，超声均匀后滴涂在氧气等离子体处理后的玻璃上，干燥，得GO薄膜；随后将碘化氢加入乙酸中混合均
匀，再放入GO薄膜，在50‑100℃下还原；洗涤后干燥得到还原氧化石墨烯(rGO)薄膜，再通过
导电银浆将作为电极的细铜片粘结在还原氧化石墨烯(rGO)薄膜正面的两侧，制得rGO电致
加热层；

[0010] 所述的低温变色层和高温变色层通过如下方法制备：将疏水性聚合物加入有机溶剂B中，搅拌后加入高温变色微胶囊，制得分散液1；将疏水性聚合物分散在有机溶剂B的溶
液中，加入低温变色微胶囊，制得分散液2；将分散液1和分散液2依次喷涂到还原氧化石墨
烯(rGO)薄膜反面，形成低温变色层和高温变色层。

[0011] 为进一步实现本发明目的，优选地，所述的电致加热变色的超疏水薄膜在室温下水接触角为150‑160°；对薄膜施加小于10V的电压，薄膜表面温度在40s内升至30‑100℃；薄
膜在加热时可实现三种颜色的转变，并在降温时可逆回复到原来的颜色。

[0012] 所述的电致加热变色的超疏水薄膜的制备方法，包括以下步骤：

[0013] 1)按质量份数计，首先将0.1‑0.4份氧化石墨烯分散在100份水中，超声均匀后滴涂在氧气等离子体处理后的玻璃上，干燥后得GO薄膜；将2‑5份碘化氢加入10份乙酸中混合
均匀，再放入GO薄膜，在50‑100℃下还原；洗涤后干燥，得到还原氧化石墨烯薄膜(rGO薄
膜)，再通过导电银浆将作为电极的细铜片粘结在还原氧化石墨烯正面的两侧，制得rGO电
致加热层；

[0014] 2)将疏水性聚合物加入有机溶剂A中，搅拌均匀，将所得溶液滴涂在还原氧化石墨烯薄膜(rGO薄膜)正面，室温下干燥，制得基底层；然后将疏水性聚合物加入有机溶剂B中，
搅拌均匀，再加入高温变色微胶囊，超声分散，制得分散液1；将疏水性聚合物分散在有机溶
剂B的溶液中，加入低温变色微胶囊，超声分散，制得分散液2；将分散液1和分散液2依次喷
涂到还原氧化石墨烯薄膜(rGO薄膜)反面，形成多级变色层，喷涂量取决于喷涂条件，室温
下干燥，制得电致加热变色的超疏水薄膜；

[0015] 所述的疏水性聚合物为聚偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物、氢化苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物中的任意一种。

[0016] 优选地，所述的有机溶剂A为N,N‑二甲基甲酰胺、N‑甲基吡咯烷酮和二甲基乙酰胺中的任意一种；所述的有机溶剂B为丙酮、甲苯和四氢呋喃中的任意一种。

[0017] 优选地，所述的低温变色微胶囊变色温度为31‑65℃，颜色变化为彩色‑无色中的任意一种；所述的高温变色微胶囊变色温度为45‑80℃，颜色变化为彩色‑彩色中的任意一
种；所述的变色微胶囊粒径为0.5‑5μm。

[0018] 优选地，所述的疏水性聚合物与有机溶剂A的质量比为3:20‑3:10，疏水性聚合物与有机溶剂B的质量比为1:25‑7:100，低温变色微胶囊与疏水性聚合物质量比为3:20‑3:
10，高温变色微胶囊与疏水性聚合物质量比为1:20‑1:10。

[0019] 优选地，所述的喷涂的工作压力为0.2‑0.4MPa，喷枪与还原氧化石墨烯薄膜(rGO‑2
薄膜)的喷涂距离为10‑20cm；所述喷涂分散液1的喷涂用量和流量分别为0.3‑0.5mL·cm
‑1 ‑2
和0.3‑0.5mL·s ，喷涂分散液2的喷涂用量和流量分别为0.1‑0.2mL·cm 和0.15‑
‑1
0.3mL·s 。

[0020] 优选地，步骤1)中，所述的干燥后得GO薄膜的干燥温度为30‑50℃，时间为12h；所述的50‑100℃下还原的时间为2‑30min；所述的洗涤是用水和甲醇反复洗涤。

[0021] 优选地，步骤2)中，所述的基底层制备中，搅拌均匀是在50‑100℃下搅拌3‑8h；所述的分散液1制备中，搅拌均匀是在30‑60℃下搅拌3‑5h；所述的室温下干燥的时间为3‑6h。

[0022] 优选地，步骤2)中，所述的分散液1和分散剂2的制备中，超声分散的时间为5‑10min。

[0023] 本发明所述的电致加热变色的超疏水薄膜及其制备方法，与现有技术相比，具有如下优点：

[0024] (1)本发明制备的薄膜不依附于任何基底，薄膜除具有超疏水性和良好的电热效应外，还具有智能感温变色性，属于一种多功能复合材料。

[0025] (2)本发明制备的电致加热变色的超疏水薄膜可根据用户需求对不同温度响应，实现任意三种颜色的可逆转变，富有美感的同时，起到指示环境温度的作用。

[0026] (3)本发明制备的电致加热变色的超疏水薄膜的超疏水性可以赋予薄膜自清洁性能，使薄膜表面的杂质在水冲刷下轻松除去，进而保证薄膜颜色的鲜明，且薄膜超疏水性可
以避免薄膜的变色性能在潮湿、酸碱等环境中长期使用时受到破坏。同时，薄膜在不同温度
下的颜色变化可以对当前温度范围做出简单判断，在库房监管、反应装置等领域有重要应
用价值。

附图说明

[0027] 图1为实施例1中制备的电致加热变色的超疏水薄膜的结构示意图。

[0028] 图2为实施例1中制备的电致加热变色的超疏水薄膜表面温度随通电时间的变化。

[0029] 具体实施方法

[0030] 为更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步说明，但是本发明的实施方式不限于此。

[0031] 薄膜接触角采用德国KRUSS公司的DSA100测试仪进行测试，每个样品取5个点计算平均值。

[0032] 实施例1

[0033] 将0.2g氧化石墨烯(根据改良的Hummers法制备，Marcano DC，Kosynkin DV，Berlin JM，Sinitskii A，Sun Z，Slesarev A，Alemany LB，Lu W，Tour JM.ACS Nano，2010，
4:4806‑4814)分散在100g水中，超声均匀后滴涂在氧气等离子体处理后(300W，1min)的玻
璃上，并在30℃下干燥12h，制得氧化石墨烯薄膜；随后将4g碘化氢加入10g乙酸中混合均
匀，再放入氧化石墨烯薄膜，在60℃下还原20min，最后用水和甲醇反复洗涤后干燥，得到还
原氧化石墨烯(rGO)薄膜，再通过导电银浆将作为电极的细铜片粘结在rGO薄膜正面的两
侧。

[0034] 然后，将3g聚偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物(PVDF‑HFP)加入10g N,N‑二甲基甲酰胺中，在50℃下搅拌8h，再将溶液滴涂在rGO薄膜正面，室温下干燥24h。

[0035] 最后，将5g PVDF‑HFP加入100g丙酮中，在30℃下搅拌5h，再加入0.25g变色温度为45℃的红‑黄变色微胶囊(深圳市千色变新材料科技有限公司，红‑黄变色温胶囊是指颜色
由红色变为黄色)，超声分散5min，制得分散液1。将5g PVDF‑HFP加入100g丙酮中，在30℃下
搅拌5h，加入0.75g变色温度为31℃的蓝‑无变色微胶囊(深圳市千色变新材料科技有限公
司)，超声分散5min，制得分散液2。依次将分散液1和分散液2喷涂到rGO薄膜反面，喷涂参数
中工作压力为0.2MPa，喷枪与rGO薄膜的距离为10cm，分散液1的喷涂用量和流量分别为
‑2 ‑1 ‑2 ‑1
0.3mL·cm 和0.3mL·s ，分散液2的喷涂用量和流量分别为0.1mL·cm 和0.15mL·s 。室
温下干燥3h后，制得电致加热变色的超疏水薄膜。

[0036] 图1为本实施例制备的电致加热变色的超疏水薄膜的结构示意图。从图1可以看出，薄膜包括从上至下的蓝‑无低温变色层、红‑黄高温变色层、rGO电致加热层和PVDF‑HFP
基底层。本实施例制备的电致加热变色的超疏水薄膜接触角为155°，具有优良的疏水性。这
主要是因为喷涂过程中随着溶剂的大量挥发，变色微胶囊会在薄膜表面堆积形成分级粗糙
结构，且PVDF‑HFP赋予薄膜极低的表面能。

[0037] 为了评价本实施例制备的电致加热变色的超疏水薄膜的电热效应，向薄膜施加6V电压，采用美国Fluke公司的Ti200红外测温仪测试其表面温度随通电时间的变化，所得结
果如图2所示。从图2可以看出，随着通电时间增加到40s，薄膜表面温度快速升至53℃。当撤
去电压后，薄膜表面温度逐渐回复。超疏水薄膜在室温下显示蓝色，随着表面温度升高到31
℃，低温变色层从蓝色变为无色，薄膜转变为高温变色层的红色。当表面温度进一步升高到
45℃时，高温变色层从红色变为黄色，因此薄膜也显示黄色。当撤去电压后，随着表面温度
的降低，薄膜实现蓝‑红‑黄的逆向转变。

[0038] 本发明将rGO电致加热层与基底层和变色超疏水层结合，提出一种电致加热变色的超疏水薄膜及其制备方法。其中，rGO价格低廉，喷涂法易于实现大面积生产，且制备的电
致加热变色的超疏水薄膜具有优良的电热效应，表面温度在低电压下快速升高，实现三种
颜色的转变，并在撤去电压后可逆回复到原来的颜色，薄膜在自清洁、日用装饰和环境示温
器等方面具有广阔的应用前景。目前报道的大部分超疏水材料仅具有疏水这一单一功能，
其应用局限于自清洁及减阻等方面，难以满足新兴领域的使用要求。本发明制备的超疏水
薄膜不受限于基底材料，且引入了智能感温变色性能，其可以通过电致加热实现。薄膜表面
的超疏水性可以赋予薄膜优异的自清洁性能，使薄膜表面的杂质在水冲刷下轻松除去，进
而保证薄膜颜色的鲜明，且薄膜超疏水性可以避免薄膜的变色性能在潮湿、酸碱等环境中
长期使用时受到破坏。同时，超疏水薄膜的多重变色性不仅可以赋予薄膜美丽的外观，还可
以对当前环境的温度范围做出简单判断，在反应装置、库房监管等领域中有重要的应用价
值，极大扩宽了超疏水薄膜在智能材料中的应用。

[0039] 实施例2

[0040] 将0.4g氧化石墨烯分散在100g水中，超声均匀后滴涂在氧气等离子体处理后的玻璃上，并在50℃下干燥12h；随后将2g碘化氢加入10g乙酸中混合均匀，再放入氧化石墨烯薄
膜，在50℃下还原30min，最后用水和甲醇反复洗涤后干燥，得到rGO薄膜，再通过导电银浆
将作为电极的细铜片粘结在rGO薄膜正面的两侧；然后，将3g氢化苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯
(SEBS)加入20g N‑甲基吡咯烷酮中，在100℃下搅拌3h，再将溶液滴涂在rGO薄膜正面，室温
下干燥24h。

[0041] 最后，将5g SEBS加入71g甲苯中，在50℃下搅拌3h，再加入0.5g变色温度为80℃的蓝‑紫变色微胶囊，超声分散5min，制得分散液1。相似地，在上述配制的SEBS分散在甲苯的
溶液中加入1.5g变色温度为45℃的黑‑无变色微胶囊，超声分散5min，制得分散液2。依次将
分散液1和分散液2喷涂到rGO薄膜反面，喷涂参数中工作压力为0.4MPa，喷枪与rGO薄膜的
‑2 ‑1
距离为20cm，分散液1的喷涂用量和流量分别为0.5mL·cm 和0.5mL·s ，分散液2的喷涂
‑2 ‑1
用量和流量分别为0.2mL·cm 和0.3mL·s 。室温下干燥6h后，制得电致加热变色的超疏
水薄膜。

[0042] 本实施例制备的电致加热变色的超疏水薄膜接触角为160°，在10V电压下表面温度在40s内升温至97℃，薄膜实现黑‑蓝‑紫的变色过程。

[0043] 实施例3

[0044] 将0.1g氧化石墨烯分散在100g水中，超声均匀后滴涂在氧气等离子体处理后的玻璃上，并在50℃下干燥12h；随后将5g碘化氢加入10g乙酸中混合均匀，再放入氧化石墨烯薄
膜，在100℃下还原2min，最后用水和甲醇反复洗涤后干燥，得到还原氧化石墨烯(rGO)薄
膜，再通过导电银浆将作为电极的细铜片粘结在rGO薄膜正面的两侧；然后，将3g苯乙烯‑丁
二烯‑苯乙烯嵌段共聚物(SBS)加入15g二甲基乙酰胺中，在60℃下搅拌5h，再将溶液滴涂在
rGO薄膜正面，室温下干燥24h；最后，将5g SBS加入85g四氢呋喃中，在40℃下搅拌4h，再加
入0.4g变色温度为80℃的绿‑紫变色微胶囊，超声分散5min，制得分散液1。相似地，在上述
配制的SBS分散在四氢呋喃的溶液中加入1g变色温度为65℃的红‑无变色微胶囊，超声分散
5min，制得分散液2。依次将分散液1和分散液2喷涂到rGO薄膜反面，喷涂参数中工作压力为
‑2
0.3MPa，喷枪与rGO薄膜的距离为15cm，分散液1的喷涂用量和流量分别为0.4mL·cm 和
‑1 ‑2 ‑1
0.4mL·s ，分散液2的喷涂用量和流量分别为0.15mL·cm 和0.2mL·s 。室温下干燥5h
后，制得电致加热变色的超疏水薄膜。

[0045] 本实施例制备的电致加热变色的超疏水薄膜接触角为158°，在9V电压下表面温度在40s内升温至87℃，薄膜实现红‑绿‑紫的变色过程。

[0046] 实施例4

[0047] 将0.3g氧化石墨烯分散在100g水中，超声均匀后滴涂在氧气等离子体处理后的玻璃上，并在40℃下干燥12h；随后将3g碘化氢加入10g乙酸中混合均匀，再放入氧化石墨烯薄
膜，在80℃下还原5min，最后用水和甲醇反复洗涤后干燥，得到还原氧化石墨烯(rGO)薄膜，
再通过导电银浆将作为电极的细铜片粘结在rGO薄膜正面的两侧；然后，将3g聚偏氟乙烯‑
六氟丙烯共聚物(PVDF‑HFP)加入12g N‑甲基吡咯烷酮中，在70℃下搅拌5h，再将溶液滴涂
在rGO薄膜正面，室温下干燥24h；最后，将5g PVDF‑HFP加入90g丙酮中，在35℃下搅拌3h，再
加入0.45g变色温度为65℃的蓝‑绿变色微胶囊，超声分散5min，制得分散液1。相似地，在上
述配制的PVDF‑HFP分散在丙酮的溶液中加入1.25g变色温度为45℃的黄‑无变色微胶囊，超
声分散5min，制得分散液2。依次将分散液1和分散液2喷涂到rGO薄膜反面，喷涂参数中工作
压力为0.3MPa，喷枪与rGO薄膜的距离为15cm，分散液1的喷涂用量和流量分别为0.4mL·
‑2 ‑1 ‑2 ‑1
cm 和0.5mL·s ，分散液2的喷涂用量和流量分别为0.15mL·cm 和0.3mL·s 。室温下干
燥4h后，制得电致加热变色的超疏水薄膜。

[0048] 本实施例制备的电致加热变色的超疏水薄膜接触角为160o，在8V电压下表面温度在40s内升温至69℃，薄膜实现黄‑蓝‑绿的变色过程。

[0049] 本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明
的保护范围之内。