卡拉胶/聚(N-异丙基丙烯酰胺)基热致变色凝胶的构建与应用

作     者：刘洋 林振辉 陶涛 苗庆显 李建国 LIU Yang;LIN Zhenhui;TAO Tao;MIAO Qingxian;LI Jianguo

作者机构：福建农林大学材料工程学院福州350108 植物纤维功能材料国家林业和草原局重点实验室福州350108 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2022年第39卷第12期

页      面：5966-5972页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(31770633,31971612) 国家重点研发计划(2019YFC1905903)。 

主　　题：热致变色凝胶 聚(N-异丙基丙烯酰胺) 卡拉胶 太阳光调制能力 智能窗 

摘      要：刺激变色材料的动态透明-不透明转变行为使其具有太阳光调制能力,可以降低建筑物的能源消耗。然而,这些材料通常涉及高生产成本、操作复杂性及额外电能消耗等问题。在此,通过分散聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)凝胶微球到卡拉胶(KCA)基质中,制备一种低成本且具有优异太阳光调制能力和高稳定性的复合凝胶(KCA/PNIPAM)。其中,KCA具有多孔的3D网络结构,可以有效管控PNIPAM微球,实现PNIPAM在凝胶体系中的均匀分散,并能够抑制PNIPAM微球的团聚沉降行为。KCA/PNIPAM凝胶展示出优异的太阳光调制能力(ΔT=86%,不同温度下透光率之差),在暴露到氙灯和太阳光照射中,KCA/PNIPAM智能窗较普通玻璃窗可分别降低温度5℃和4℃。总之,KCA/PNIPAM具有响应温度低(31.7℃)、太阳光调制能力优异、稳定性持久、成本低及制造简单等优点,使之能够成为节能建筑材料的潜在候选者。