一种电极化粒子的制备方法及其在电极化变色光学膜上的应用

摘要

本申请涉及一种电极化粒子的制备方法及其在电极化变色光学膜上的应用，其依次包括以下步骤：二氧化钛纳米管的制备，纳米管吸附碘盐，纳米管的氨基改性，碘盐的氧化和染料的接枝，制备得到电极化粒子。本申请中通过对二氧化钛纳米管进行负载折射率高的碘单质增强电极化粒子的折射率和并通过接枝染料增加电极化粒子的浊度，从而使其关闭状态下的透过率进一步降低，而这些改性物质都固定在了二氧化钛纳米管基材上，因而在开态时会随着二氧化钛纳米管移动，不会影响其开态时的透过率。本申请中电极化粒子的制备过程中通过采用控制容器内的压强基本处于真空状态，可以提升碘单质的负载率，从而更好的提高电极化粒子的折射率。

权利要求

1.一种电极化粒子的制备方法，包括以下步骤：

S1：制备二氧化钛纳米管；

S2:将步骤S1中的二氧化钛纳米管分散在含碘盐的水溶液中，将分散液置于封闭的容器中，在磁力搅拌和真空条件下，进行吸附，吸附完毕后，进行过滤、洗涤和烘干后，得到负载有碘盐的二氧化钛纳米管；

S3:将步骤S2中负载有碘盐的二氧化钛纳米管加入到有机溶剂中，形成分散液，接着向其中加入带氨基的表面活性剂，接着在氮气气氛和加热条件下进行反应，反应结束后，过滤，洗涤后，得到氨基改性的二氧化钛纳米管；

S4：将步骤S3中，氨基改性的二氧化钛纳米管分散在水溶液中，然后在加热和搅拌条件下，向其中通入氯气进行氧化反应，将碘盐氧化呈单质碘，反应完毕后，过滤，洗涤，得到含碘的二氧化钛纳米管；

S5：将含羧酸基的染料与N,N‑碳酰二咪唑加入到溶剂中进行加热反应，反应结束后，向反应液中加入步骤S4中含碘的二氧化钛纳米管，在搅拌条件下进行第二次反应，反应完毕后，进行过滤、洗涤和干燥后，得到电极化粒子；

所述步骤S3中，有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、氯苯中的一种，负载有碘盐的二氧化钛纳米管在有机溶液中的浓度为80～90g/L，带氨基的表面活性剂为3‑氨基丙烷三乙氧基硅烷、N‑(2‑氨基‑乙基)‑3‑氨基丙烷三乙氧基硅烷、3‑氨基丙烷三甲氧基硅烷和N‑(2‑氨基‑乙基)‑3‑氨基丙烷三甲氧基硅烷中的一种；负载有碘盐的二氧化钛纳米管与带氨基的表面活性剂的质量比为1:(4～10)；加热温度为60～80℃，反应时间为15～30h。

2.根据权利要求1所述的电极化粒子的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，制备二氧化钛纳米管的具体步骤为：将二氧化钛和十六烷基三甲基溴化铵按照质量比为1:(2～3)进行混合，按照固液比为(1～3)g/(15～25)mL加入到8～15mol/L氢氧化钠水溶液中，混合均匀后，置于水热釜中在140～170℃下进行水热反应15～30h，反应完毕后，滤出产物，接着将产物0.5～1mol/L的硝酸溶液中进行浸泡1～2h，浸泡完毕后，过滤，将产物洗涤至中性，干燥，干燥后的产物在400～600℃下进行煅烧，即得二氧化钛纳米管。

3.根据权利要求1所述的电极化粒子的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，碘盐为碘化钠、碘化钾中的一种或多种，含碘盐的水溶液的浓度为0.5～1.5mol/L，二氧化钛纳米管在含碘盐的水溶液中的浓度为50～60g/L，吸附时，保持容器内的压强为0.1～1Pa，吸附时间为2～4h。

4.根据权利要求1所述的电极化粒子的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，氨基改性的二氧化钛纳米管在水溶液中的浓度为20～30g/L，加热温度为40～60℃，氯气的通入速度为5～10mL/min，氧化反应时间为1～2h。

5.根据权利要求1所述的电极化粒子的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，含羧酸基的染料为1～6中的一种含羧酸基的染料与N,N‑碳酰二咪唑的摩尔比为1:(1～1.5)，加热温度为60～70℃，反应时间为5～8h；溶剂为二氯甲烷、丙酮中的一种；含碘的二氧化钛纳米管与羧酸基的染料的质量比为1:(3～6)；第二次反应温度为0～5℃，第二次反应时间3～4h。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的制备方法制备得到电极化粒子。

7.一种电极化变色光学膜，其特征在于，包括有权利要求6中的电极化粒子、低聚物和可紫外交联固化的聚合物，其中所述的低聚物为聚甲基丙烯酸辛酯和聚甲基丙烯酸癸酯中的一种或多种组合，低聚物的粘度为3000～5000cps；可紫外交联固化的聚合物为聚丙烯酸酯‑聚苯乙烯共聚物、聚丙烯酸酯‑聚硅氧烷共聚物中的一种，聚合物的粘度为7000～

12000cps。

8.根据权利要求7所述的一种电极化变色光学膜的制备方法，包括以下步骤：

1)将电极化粒子和低聚物按照质量比为1:(2～50)进行配样，接着加入溶剂，超声混匀后，旋干溶剂，得到乳液A；

2)向可紫外交联固化的聚合物中加入相对其质量0.1～3％的光固化引发剂，然后加入溶剂搅拌均匀后，旋干溶剂，得到乳液B；

3)步骤1)中的乳液A和步骤2)中的液体B进行共混，充分搅拌均匀并进行真空脱泡后，制得涂膜浆料；

4)将涂膜浆料涂覆在带有导电膜层上，然后贴合另一层导电膜之间，然后放在紫外灯下光照交联固化，制得电极化变色光学膜。

9.根据权利要求8所述的一种电极化变色光学膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、乙醇、丁醇、丙醚、四氯乙烷、甲基四氢呋喃中的一种或多种；

所述步骤2)中，引发剂为2,4,6‑三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦，溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮和二氧六环中的一种或多种；所述步骤3)中，乳液A与乳液B的混合体积比为1:(1～10)；所述步骤4)中，涂膜厚度为30～120um。

说明书

一种电极化粒子的制备方法及其在电极化变色光学膜上的

应用

技术领域

[0001] 本申请涉及电极化变色器件技术领域，尤其是涉及一种电极化粒子的制备方法及其在电极化变色光学膜上的应用。

背景技术

[0002] 电致变色玻璃(膜)由于具有遮光、隔热、节能、隐私等诸多功能，因而被广泛应用于智能家居、办公隔断、建筑、汽车、高铁等领域，极具社会意义和商业价值。电致变色技术的开发久远，并且极具挑战。目前市面上基于电致变色技术的智能玻璃主要有基于聚合物分散液晶(PDLC)的智能玻璃和基于导电聚合物电致变色(EC)智能玻璃两种。聚合物分散液晶(PDLC)技术是将微米量级的液晶小分子微滴分散在有机固态聚合物基体内，通过调节电压，可以实现由雾化不透明状态到透明状态的调节。但PDLC智能玻璃不具有遮光性，可见光透过率变化范围窄，并且节能效果不够理想，应用场景有限。相比于PDLC，导电聚合物(EC)电致变色技术可以实现更宽泛的透过率变化范围，并且具有良好的遮光性和节能效果，但是其加工工艺复杂，变色速度慢，寿命短，并且成本较高，价格昂贵，仅仅在高端跑车，波音飞机等少数设备上使用。

[0003] 电极化晶体(EPC)智能变色玻璃是近年来新出现的一种智能变色玻璃，面前国内的研究报导很少，其关键是电极化变色光学膜性能。电极化变色光学膜性能一般是由电极化粒子、低聚物和可紫外交联固化的聚合物组成，其原理是：在当通电时，调光膜内部的电极化晶体粒子会发生定向排列，光线能够透过，此时调光膜处于透明状态；当断电后，调光膜内部的电极化晶体粒子由于布朗运动将重新无序的分布在调光膜内部，使光线无法通过，使得调光膜呈现不透光的状态。目前国内外的电极化变色光学膜都具有较好的透过率，其开态一般都具有50％以上的透过率，其在关态下，按理而言应该是需要接近0的透过率，但是在现有的技术中，其关态透过率往往在0.8～3.5％左右，例如在公开号CN113105351A“一种电极化粒子及其制备方法和在电极化变色光学膜上的应用”的专利中，其是采用了一种新的电极化粒子，虽然在很大程度上提高了导变色玻璃的变色速度和透过率，但是从其具体的性能上来看，其在关态透过率是比较高介于1.89～3.1之间。

[0004] 针对现有的技术，申请人认为目前的电极化变色光学膜存在着关态透过率较高的缺陷。

发明内容

[0005] 为了进一步降低电极化变色光学膜的关态透过率，提升其综合性能，本申请提供一种电极化粒子的制备方法及其在电极化变色光学膜上的应用。

[0006] 本申请提供的一种电极化粒子的制备方法，采用如下的技术方案：

[0007] 第一个方面，一种电极化粒子的制备方法，包括以下步骤：

[0008] S1：制备二氧化钛纳米管；

[0009] S2:将步骤S1中的二氧化钛纳米管分散在含碘盐的水溶液中，将分散液置于封闭的容器中，在磁力搅拌和真空条件下，进行吸附，吸附完毕后，进行过滤、洗涤和烘干后，得到负载有碘盐的二氧化钛纳米管；

[0010] S3:将步骤S2中负载有碘盐的二氧化钛纳米管加入到有机溶剂中，形成分散液，接着向其中加入带氨基的表面活性剂，接着在氮气气氛和加热条件下进行反应，反应结束后，过滤，洗涤后，得到氨基改性的二氧化钛纳米管；

[0011] S4：将步骤S3中，氨基改性的二氧化钛纳米管分散在水溶液中，然后在加热和搅拌条件下，向其中通入氯气进行氧化反应，将碘盐氧化呈单质碘，反应完毕后，过滤，洗涤，得到含碘的二氧化钛纳米管；

[0012] S5：将含羧酸基的染料与N,N‑碳酰二咪唑加入到溶剂中进行加热反应，反应结束后，向反应液中加入步骤S4中含碘的二氧化钛纳米管，在搅拌条件下进行第二次反应，反应完毕后，进行过滤、洗涤和干燥后，得到电极化粒子。

[0013] 通过采用上述技术方案，本申请中以二氧化钛纳米管作为电极化粒子的基材，先利用二氧化钛可以作为载体的特性，将碘盐吸附至二氧化钛纳米管内，接着对二氧化钛纳米管进行氨基改性，然后利用氯气将碘盐氧化成单质碘，最后通过氨基在碳纳米管上接枝染料。从电极化粒子的材料上而言，首先在二氧化钛纳米管中负载了碘单质，碘单质具有很高的折射率，因而可以从很大程度上降低电极化变色光学膜在关闭时的透过率；本申请中还进一步通过氨基改性在二氧化钛纳米管上接枝染料，染料可以在很大程度上提高其浊度，从而进一步降低电极化变色光学膜在关闭时的透过率，而且接枝染料后，可以起到封堵作用，使得碘单质不会从二氧化钛纳米管中溶出。本申请中的碘单质是负载在二氧化钛纳米管内壁，染料是接枝在二氧化钛纳米管表层，其在打开状态时，会随着二氧化钛纳米管进行移动，因而不会影响其在开态时的透过率，而且染料的存在可以提升二氧化钛纳米管的各向异性，因而增加其变色速度。

[0014] 作为优选，所述步骤S1中，制备二氧化钛纳米管的具体步骤为：将二氧化钛和十六烷基三甲基溴化铵按照质量比为1:(2～3)进行混合，按照固液比为(1～3)g/(15～25)mL加入到8～15mol/L氢氧化钠水溶液中，混合均匀后，置于水热釜中在140～170℃下进行水热反应15～30h，反应完毕后，滤出产物，接着将产物0.5～1mol/L的硝酸溶液中进行浸泡1～2h，浸泡完毕后，过滤，将产物洗涤至中性，干燥，干燥后的产物在400～600℃下进行煅烧，即得二氧化钛纳米管。

[0015] 通过采用上述技术方案，本申请中采用阳离子表面活性十六烷基三甲基溴化铵作为模板剂制备二氧化钛纳米管，制备的二氧化钛纳米管具有较大的比表面积和亲电性能，因而更利于碘盐的吸附以及氨基的改性。

[0016] 作为优选，所述步骤S2中，碘盐为碘化钠、碘化钾中的一种或多种，含碘盐的水溶液的浓度为0.5～1.5mol/L，二氧化钛纳米管在含碘盐的水溶液中的浓度为50～60g/L，吸附时，保持容器内的压强为0.1～1Pa，吸附时间为2～4h。

[0017] 通过采用上述技术方案，本申请中通过采用控制容器内的压强基本处于真空状态，会使得分散液中二氧化钛纳米管管内和管外会形成压力差，因而更多的碘盐会跟随溶液进入到二氧化钛纳米管内，从而提升碘盐的负载率。

[0018] 作为优选，所述步骤S3中，有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、氯苯中的一种，负载有碘盐的二氧化钛纳米管在有机溶液中的浓度为80～90g/L，带氨基的表面活性剂为3‑氨基丙烷三乙氧基硅、N‑(2‑氨基‑乙基)‑3‑氨基丙烷三乙氧基硅、3‑氨基丙烷三甲氧基硅和N‑(2‑氨基‑乙基)‑3‑氨基丙烷三甲氧基硅中的一种；负载有碘盐的二氧化钛纳米管与带氨基的表面活性剂的质量比为1:(4～10)；加热温度为60～80℃，反应时间为15～30h。

[0019] 通过采用上述技术方案，通过控制负载有碘盐的二氧化钛纳米管与带氨基的表面活性剂的反应条件，可以尽可能的将表面活性剂接枝到二氧化钛纳米管上，从而更好的实现染料的固定。

[0020] 作为优选，所述步骤S4中，氨基改性的二氧化钛纳米管在水溶液中的浓度为20～30g/L，加热温度为40～60℃，氯气的通入速度为5～10mL/min，氧化反应时间为1～2h。

[0021] 通过采用上述技术方案，本申请通过控制氯气的通入速度，在保证反应正常进行的同时，避免氯气浓度过高导致碘离子被过度氧化碘酸根离子。

[0022] 作为优选，所述步骤S5中，含羧酸基的染料为1～6中的一种

[0023]

[0024] 含羧酸基的染料与N,N‑碳酰二咪唑的摩尔比为1:(1～1.5)，加热温度为60～70℃，反应时间为5～8h；溶剂为二氯甲烷、丙酮中的一种；含碘的二氧化钛纳米管与羧酸基的染料的质量比为1:(3～6)；第二次反应温度为0～5℃，第二次反应时间3～4h。

[0025] 通过采用上述技术方案，本申请步骤S5中的反应原理为：

[0026]

[0027] 首先将羧基进行活化，然后与二氧化钛纳米管上的氨基发生反应，从而将染料分子固定在二氧化钛纳米管上。本申请染料分子是通过化学键固定在二氧化钛纳米管可以提升电极化粒子的稳定性，而且染料分子固定之后可以起到封堵作用，防止碘单质从二氧化钛纳米管中溶出。

[0028] 根据上述的制备方法制备得到电极化粒子。

[0029] 第二方面，本申请提供一种电极化变色光学膜，采用如下的技术方案：

[0030] 一种电极化变色光学膜，包括有电极化粒子、低聚物和可紫外交联固化的聚合物，其中所述的低聚物为聚甲基丙烯酸辛酯和聚甲基丙烯酸癸酯中的一种或多种组合，低聚物的粘度为3000～5000cps；可紫外交联固化的聚合物为聚丙烯酸酯‑聚苯乙烯共聚物、聚丙烯酸酯‑聚硅氧烷共聚物中的一种，聚合物的粘度为7000～12000cps。

[0031] 通过采用上述技术方案，采用上述低聚物和可紫外交联固化的聚合物可以更好的实现对电极化粒子的封装。

[0032] 作为优选，一种电极化变色光学膜的制备方法，包括以下步骤：

[0033] 1)将电极化晶体粒子和低聚物按照质量比为1:(2～50)进行配样，接着加入溶剂，超声混匀后，旋干溶剂，得到乳液A；

[0034] 2)向可紫外交联固化的聚合物中加入相对其质量0.1～3％的光固化引发剂，然后加入溶剂搅拌均匀后，旋干溶剂，得到乳液B；

[0035] 3)步骤1)中的乳液A和步骤2)中的液体B进行共混，充分搅拌均匀并进行真空脱泡后，制得涂膜浆料；

[0036] 4)将涂膜浆料涂覆在带有导电膜层上，然后贴合另一层导电膜之间，然后放在紫外灯下光照交联固化，制得电极化变色光学膜。

[0037] 作为优选，所述步骤(1)中的溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、乙醇、丁醇、丙醚、四氯乙烷、甲基四氢呋喃中的一种或多种；所述步骤2)中，引发剂为2,4,6‑三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦，溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮和二氧六环中的一种或多种；所述步骤3)中，乳液A与乳液B的混合体积比为1:(1～10)；所述步骤4)中，涂膜厚度为30～120um。

[0038] 通过采用上述技术方案，通过控制电极化变色光学膜的制备工艺和制备参数可以使膜的综合性能达到最佳。

[0039] 综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

[0040] 1.本申请中通过对二氧化钛纳米管进行负载折射率高的碘单质增强电极化粒子的折射率和并通过接枝染料增加电极化粒子的浊度，从而使其关闭状态下的透过率进一步降低，而这些改性物质都固定在了二氧化钛纳米管基材上，因而在开态时会随着二氧化钛纳米管移动，不会影响其开态时的透过率。

[0041] 2.本申请中电极化粒子的制备过程中通过采用控制容器内的压强基本处于真空状态，使更多的碘盐进入到二氧化钛纳米管内部，可以提升碘单质的负载率，从而更好的提高电极化粒子的折射率。

[0042] 3.本申请中通过采用含羧基的染料，使其通过化学键的作用固定在二氧化钛纳米管表层在提高其浊度的同时，可以增强其极化性能，从而进一步提升电极化变色光学膜的变化速度。

附图说明

[0043] 图1是本申请中电极化粒子的制备流程示意图。

[0044] 图2是实施例中染料的结构式。

[0045] 图3是电极化变色光学膜器件的结构示意图。

具体实施方式

[0046] 制备例1

[0047] 将20g纳米二氧化钛和40g十六烷基三甲基溴化铵按照质量比为进行混合，然后加入到600mL 10mol/L氢氧化钠水溶液中，混合均匀后，置于水热釜中在150℃下进行水热反应24h，反应完毕后，滤出产物，接着将产物1mol/L的硝酸溶液中进行浸泡2h，浸泡完毕后，过滤，将产物洗涤至中性，干燥，干燥后的产物在500℃下进行煅烧2h，即得二氧化钛纳米管。

[0048] 制备例2

[0049] 将20g纳米二氧化钛和50g十六烷基三甲基溴化铵按照质量比为进行混合，然后加入到585mL 14mol/L氢氧化钠水溶液中，混合均匀后，置于水热釜中在140℃下进行水热反应30h，反应完毕后，滤出产物，接着将产物1mol/L的硝酸溶液中进行浸泡2h，浸泡完毕后，过滤，将产物洗涤至中性，干燥，干燥后的产物在600℃下进行煅烧1h，即得二氧化钛纳米管。

[0050] 制备例3

[0051] 将20g纳米二氧化钛和60g十六烷基三甲基溴化铵按照质量比为进行混合，然后加入到1L8mol/L氢氧化钠水溶液中，混合均匀后，置于水热釜中在170℃下进行水热反应15h，反应完毕后，滤出产物，接着将产物0.5mol/L的硝酸溶液中进行浸泡2h，浸泡完毕后，过滤，将产物洗涤至中性，干燥，干燥后的产物在400℃下进行煅烧2h，即得二氧化钛纳米管。

[0052] 本申请中的电极化粒子合成路线图如图1所示，具体步骤可见实施例。

[0053] 实施例1

[0054] 将制备例1制备的10g二氧化钛纳米管分散在200mL1.0mol/L的碘化钠溶液中，并将分散液置于封闭的容器中，将封闭的容器进行抽真空至其压力为0.1～1Pa，接着在磁力搅拌，进行吸附3h，吸附完毕后，进行过滤、用水洗涤7次，烘干后，得到负载有碘盐的二氧化钛纳米管。

[0055] 将8g负载有碘盐的二氧化钛纳米管加入到100mL甲苯中，形成分散液，接着向其中加入40g 3‑氨基丙烷三乙氧基硅，接着在氮气气氛，加热至70℃进行反应24h，反应结束后，过滤，洗涤后，得到氨基改性的二氧化钛纳米管。

[0056] 将8g氨基改性的二氧化钛纳米管分散在340mL去离子水中，然后在搅拌条件加热至50℃，按照8mL/min的速度将氯气通入到反应液中，进行氧化反应2h，将碘盐氧化呈单质碘，反应完毕后，过滤，洗涤，得到含碘的二氧化钛纳米管。

[0057] 将39.0g 1号染料(结构式如图2所示)与15.4g N,N‑碳酰二咪唑加入到400mL二氯甲烷中，然后加热至65℃反应6h，反应结束后，自然冷却至室温后，将其置于冰浴中，然后加入7.8g含碘的二氧化钛纳米管进行搅拌反应4h，反应结束后，进行过滤，滤饼用二氯甲烷进行5次洗涤，再然后进行干燥，得到电极化粒子。

[0058] 实施例2

[0059] 将制备例2制备的15g二氧化钛纳米管分散在250mL1.5mol/L的碘化钠溶液中，并将分散液置于封闭的容器中，将封闭的容器进行抽真空至其压力为0.1～1Pa，接着在磁力搅拌，进行吸附4h，吸附完毕后，进行过滤、用水洗涤8次，烘干后，得到负载有碘盐的二氧化钛纳米管。

[0060] 将14g负载有碘盐的二氧化钛纳米管加入到160mL苯溶剂中，形成分散液，接着向其中加入56g 3‑氨基丙烷三甲氧基硅，接着在氮气气氛，加热至80℃进行反应18h，反应结束后，过滤，洗涤后，得到氨基改性的二氧化钛纳米管。

[0061] 将13g氨基改性的二氧化钛纳米管分散在450mL去离子水中，然后在搅拌条件加热至50℃，按照10mL/min的速度将氯气通入到反应液中，进行氧化反应2h，将碘盐氧化呈单质碘，反应完毕后，过滤，洗涤，得到含碘的二氧化钛纳米管。

[0062] 将36.0g 1号染料与15.6g N,N‑碳酰二咪唑加入到400mL二氯甲烷中，然后加热至65℃反应6h，反应结束后，自然冷却至室温后，将其置于冰浴中，然后加入12g含碘的二氧化钛纳米管进行搅拌反应3h，反应结束后，进行过滤，滤饼用二氯甲烷进行5次洗涤，再然后进行干燥，得到电极化粒子。

[0063] 实施例3

[0064] 将制备例3制备的7g二氧化钛纳米管分散在120mL0.5mol/L的碘化钠溶液中，并将分散液置于封闭的容器中，将封闭的容器进行抽真空至其压力为0.1～1Pa，接着在磁力搅拌，进行吸附3h，吸附完毕后，进行过滤、用水洗涤8次，烘干后，得到负载有碘盐的二氧化钛纳米管。

[0065] 将6.5g负载有碘盐的二氧化钛纳米管加入到75mL氯苯溶剂中，形成分散液，接着向其中加入60g N‑(2‑氨基‑乙基)‑3‑氨基丙烷三乙氧基硅，接着在氮气气氛，加热至60℃进行反应30h，反应结束后，过滤，洗涤后，得到氨基改性的二氧化钛纳米管。

[0066] 将6.5g氨基改性的二氧化钛纳米管分散220mL去离子水中，然后在搅拌条件加热至40℃，按照5mL/min的速度将氯气通入到反应液中，进行氧化反应2h，将碘盐氧化呈单质碘，反应完毕后，过滤，洗涤，得到含碘的二氧化钛纳米管。

[0067] 将40.0g 1号染料与19.0g N,N‑碳酰二咪唑加入到400mL丙酮中，然后加热至70℃反应5h，反应结束后，自然冷却至室温后，接着将其置于冰浴中，然后加入6.8g含碘的二氧化钛纳米管进行搅拌反应4h，反应结束后，进行过滤，滤饼用丙酮进行5次洗涤，再然后进行干燥，得到电极化粒子。

[0068] 实施例4

[0069] 与实施例1基本一致，区别点在于，采用的染料为2号染料，具体步骤如下：

[0070] 将31.2g 2号染料(其结构式如图2所示)与12.3g N,N‑碳酰二咪唑加入到300mL二氯甲烷中，然后加热至60℃反应8h，反应结束后，自然冷却至室温后，将其置于冰浴中，然后加入7.8g含碘的二氧化钛纳米管进行搅拌反应3h，反应结束后，进行过滤，滤饼用二氯甲烷进行5次洗涤，再然后进行干燥，得到电极化粒子。

[0071] 实施例5

[0072] 与实施例1基本一致，区别点在于，采用的染料为3号染料，具体步骤如下：

[0073] 将23.4g 3号染料(其结构式如图2所示)与14.1g N,N‑碳酰二咪唑加入到300mL二氯甲烷中，然后加热至65℃反应8h，反应结束后，自然冷却至室温后，将其置于冰浴中，然后加入7.8g含碘的二氧化钛纳米管进行搅拌反应3h，反应结束后，进行过滤，滤饼用二氯甲烷进行5次洗涤，再然后进行干燥，得到电极化粒子。

[0074] 实施例6

[0075] 与实施例1基本一致，区别点在于，采用的染料为4号染料，具体步骤如下：

[0076] 将46.8g 4号染料(其结构式如图2所示)与23.4g N,N‑碳酰二咪唑加入到500mL二氯甲烷中，然后加热至65℃反应8h，反应结束后，自然冷却至室温后，将其置于冰浴中，然后加入7.8g含碘的二氧化钛纳米管进行搅拌反应3h，反应结束后，进行过滤，滤饼用二氯甲烷进行5次洗涤，再然后进行干燥，得到电极化粒子。

[0077] 实施例7

[0078] 与实施例1基本一致，区别点在于，采用的染料为5号染料，具体步骤如下：

[0079] 将23.4g 5号染料(其结构式如图2所示)与13.16g N,N‑碳酰二咪唑加入到300mL二氯甲烷中，然后加热至65℃反应8h，反应结束后，自然冷却至室温后，将其置于冰浴中，然后加入7.8g含碘的二氧化钛纳米管进行搅拌反应3h，反应结束后，进行过滤，滤饼用二氯甲烷进行5次洗涤，再然后进行干燥，得到电极化粒子。

[0080] 实施例8

[0081] 与实施例1基本一致，区别点在于，采用的染料为6号染料，具体步骤如下：

[0082] 将31.2g 6号染料(其结构式如图2所示)与16.68g N,N‑碳酰二咪唑加入到400mL二氯甲烷中，然后加热至60℃反应8h，反应结束后，自然冷却至室温后，将其置于冰浴中，然后加入7.8g含碘的二氧化钛纳米管进行搅拌反应3h，反应结束后，进行过滤，滤饼用二氯甲烷进行5次洗涤，再然后进行干燥，得到电极化粒子。

[0083] 实施例9

[0084] 将实施例1～8制备的电极化粒子分别和低聚物聚甲基丙烯酸辛酯(粘度为4570cps)按照质量比为1:25进行配样，接着加入二氯甲烷将其稀释1.5倍，超声混匀后，旋干溶剂，得到乳液A。

[0085] 向聚丙烯酸酯聚苯乙烯共聚物(粘度为12000cps)加入相对其质量0.8％的2,4,6‑三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦，然后加入丙酮将其稀释2倍，搅拌均匀后，旋干溶剂，得到乳液B；

[0086] 将乳液A和的乳液B按照体积比为1:8进行共混，充分搅拌均匀并进行真空脱泡后，制得涂膜浆料；

[0087] 将涂膜浆料涂覆在带有导电膜层(ITO导电膜)上涂覆厚度为50um，然后贴合另一层导电膜之间，然后放在紫外灯下光照交联固化3min，制得电极化变色光学膜。

[0088] 对比例1

[0089] 采用目前常用的二氧化钛纳米粉末作为电极化粒子，管按照实施例9方法直接制备成电极化变色光学膜。

[0090] 对比例2

[0091] 将制备例1中的二氧化钛纳米管作为电极化粒子，按照实施例9方法直接制备成电极化变色光学膜。

[0092] 对比例3

[0093] 将制备例1制备的10g二氧化钛纳米管分散在200mL1.0mol/L的碘化钠溶液中，并将分散液置于封闭的容器中，将封闭的容器进行抽真空至其压力为0.1～1Pa，接着在磁力搅拌，进行吸附3h，吸附完毕后，进行过滤、用水洗涤7次，烘干后，得到负载有碘盐的二氧化钛纳米管。

[0094] 将8g负载有碘盐二氧化钛纳米管分散在340mL去离子水中，然后在搅拌条件加热至50℃，按照8mL/min的速度将氯气通入到反应液中，进行氧化反应2h，将碘盐氧化呈单质碘，反应完毕后，过滤，洗涤，得到含碘的二氧化钛纳米管。

[0095] 将本对比例制备的含碘的二氧化钛纳米管作为电极化粒子，按照实施例9方法直接制备成电极化变色光学膜。

[0096] 对比例4

[0097] 将8g制备例1制备二氧化钛纳米管加入到100mL甲苯中，形成分散液，接着向其中加入40g 3‑氨基丙烷三乙氧基硅，接着在氮气气氛，加热至70℃进行反应24h，反应结束后，过滤，洗涤后，得到氨基改性的二氧化钛纳米管。

[0098] 将39.0g 1号染料(结构式如图2所示)与15.4g N,N‑碳酰二咪唑加入到400mL二氯甲烷中，然后加热至65℃反应6h，反应结束后，自然冷却至室温后，将其置于冰浴中，然后加入7.8g氨基改性的二氧化钛纳米管进行搅拌反应4h，反应结束后，进行过滤，滤饼用二氯甲烷进行5次洗涤，再然后进行干燥，得到电极化粒子。

[0099] 将本对比例制备电极化粒子，按照实施例9方法直接制备成电极化变色光学膜。

[0100] 将实施例9(实施例1～8的电极化粒子)和对比例1～4中电极化变色光学膜按照图3所示的结构组装成膜器件，然后将膜器件在通电状态和断电状态下的可见光透过率和雾度性能采用TH‑100透光率雾度仪(杭州彩谱科技有限公司)，测试范围为400nm至700nm。采用频率为50Hz，电压为0‑220V范围可调的交流电源对电极化变色薄膜进行驱动。其结果可见表1。

[0101] 表1

[0102]

[0103] 从表1的数据可以看出，本申请实施例1～8中关态的透过率0.21％以下，基本属于不透光的状态，说明通过对电极化粒子进行改性可以很大程度上降低其在关态状态下的透过率。从开态透过率而言，其基本维持在50％以上，说明其对开态下的透过率并明显的影响。实施例1～8中随着碘单质含量以及染料种类的不同，透过率会有一定的浮动，但是其基本维持在较理想的状态。

[0104] 从实施例1与对比例1和2进行比较来看，二氧化钛纳米管相较于二氧化钛纳米粒子其关态透光率更高，但是实施例1中对二氧化钛纳米管进行改进后，其关态的透过率是明显的降低的。从开态透过率来看，实施例1相较于对比例1和2有略微的提升，可能是染料增大了电极化粒子的极性，从而略微提升了其开态透过率。

[0105] 从实施例1与对比例2～4的比较来看，对比例3中负载碘单质的二氧化钛纳米管相较于单一的二氧化钛纳米管(对比例2)其关态透过率出现了降低，说明碘单质可以增强二氧化钛纳米管的折射率因而使得其关态透过率进一步降低。对比例4中电极化粒子(染料接枝的二氧化钛纳米管)相较于单一的二氧化钛纳米管(对比例2)其关态透过率出现了降低，说明染料可以增强二氧化钛纳米管的浊度，从而使得其关态透过率进一步降低。实施例1中进行了电极化粒子进行了双重改变，其关态透过率基本属于不透光的状态，说明本申请中的电极化粒子可以明显降低电极化变色薄膜的关态透过率。

[0106] 以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。