本發(fā)明涉及溫敏材料領(lǐng)域，具體涉及一種利用鎢摻雜的二氧化釩合成的溫敏材料及其合成方法。
背景技術(shù)：
溫敏材料是指隨著溫度的變化會(huì)產(chǎn)生不同透光率的現(xiàn)象，主要原因是在不同溫度時(shí)材料的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而引起的，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變化的關(guān)鍵點(diǎn)溫度成為lcst，羥甲基纖維素(hpc)是一種常見的溫敏材料，其lcst在45攝氏度左右?，F(xiàn)有的溫敏材料大都是根據(jù)溫敏材料自身的特性來實(shí)現(xiàn)的，其lcst一般與自身的結(jié)構(gòu)特性相關(guān)。比如hpc，其lcst在35攝氏度左右。目前降低其lcst主要使用的是鹽處理法。鹽處理法是向hpc中加入nacl來降低其lcst，這種方法雖然可以降低hpc的lcst，其缺點(diǎn)是當(dāng)溫度升高到45攝氏度時(shí)，高分子聚合物在鹽溶液中會(huì)發(fā)生聚合，形成沉淀，從而失去了高分子溶液的性質(zhì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)羥甲基纖維素的特點(diǎn)，提供一種利用鎢摻雜的二氧化釩合成的溫敏材料及其合成方法，本發(fā)明利用鎢摻雜的二氧化釩在不同溫度下晶型的變化，同步實(shí)現(xiàn)羥甲基纖維素lcst的變化，從而引起透光率的不同，達(dá)到降低羥甲基纖維素lcst到32-35攝氏度的目的。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：
一種利用鎢摻雜的二氧化釩合成溫敏材料的方法，包括以下步驟：
步驟s1、利用鎢摻雜的二氧化釩配制基礎(chǔ)溶液；
步驟s2、將基礎(chǔ)溶液與羥甲基纖維素以質(zhì)量比1：8-1：15的比例混合得到綜合溶液；
步驟s3、將綜合溶液與水以質(zhì)量比1:10-1:20的比例溶于水中，得到綜合溶液水溶液；
步驟s4、將綜合溶液水溶液處理后得到溫敏材料。
進(jìn)一步的，所述步驟s1具體包括以下步驟：
步驟s1.1、將有機(jī)溶劑與鎢摻雜的二氧化釩以質(zhì)量比11：1-8:1的比例均勻混合并配成溶液得到初步混合溶液；
步驟s1.2、對(duì)初步混合溶液進(jìn)行30-60分鐘的超聲處理；
步驟s1.3、將質(zhì)量為初步混合溶液質(zhì)量的1％的byk-180分散劑加入超聲處理后的初步混合溶液，得到二次混合溶液；
步驟s1.4、對(duì)二次混合溶液進(jìn)行30-60分鐘的超聲處理，得到基礎(chǔ)溶液。
進(jìn)一步的，所述步驟s1.1中，鎢摻雜的二氧化釩中鎢和二氧化釩的質(zhì)量比為1：25。
進(jìn)一步的，所述步驟s1.1中，有機(jī)溶劑與鎢摻雜的二氧化釩的質(zhì)量比為9:1。
進(jìn)一步的，所述步驟s4具體包括，
步驟s4.1、將綜合溶液水溶液在-15℃～-20℃的冰箱中冷凍12-24個(gè)小時(shí)得到膠體材料；
步驟s4.2、將膠體材料在15℃-25℃的室溫中放置2-3個(gè)小時(shí)得到羥甲基纖維素溫敏材料。
進(jìn)一步的，所述步驟s4.1中，冷凍時(shí)間為16個(gè)小時(shí)。
進(jìn)一步的，所述步驟s3中綜合溶液與水的質(zhì)量比為1:12。
進(jìn)一步的，所述有機(jī)溶劑為二丙二醇甲醚溶劑。
一種利用鎢摻雜的二氧化釩合成的溫敏材料，由鎢摻雜的二氧化釩和羥甲基纖維素混合制成，且所述鎢摻雜的二氧化釩和羥甲基纖維素的質(zhì)量比為1：8-1：15。
進(jìn)一步的，所述鎢摻雜的二氧化釩和羥甲基纖維素的質(zhì)量比為1:10。
本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明采用鎢摻雜的二氧化釩和羥甲基纖維素兩種溫敏材料來綜合實(shí)現(xiàn)降低高分子溫敏材料的lcst的效果，二氧化釩本身是一種溫敏無機(jī)材料，其晶型變化溫度為68攝氏度，鎢摻雜的二氧化釩納米顆粒可以實(shí)現(xiàn)在25攝氏度時(shí)改變二氧化釩的晶型，從而降低整體羥甲基纖維素的溫敏lcst；本發(fā)明由無機(jī)鹽降低溫敏高分子聚合物lcst轉(zhuǎn)變?yōu)榧{米粒子降低溫敏高分子聚合物lcst，實(shí)現(xiàn)了均勻，高效變溫材料性能的改變。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
一種利用鎢摻雜的二氧化釩合成溫敏材料的方法，包括以下步驟：
步驟s1、利用鎢摻雜的二氧化釩配制基礎(chǔ)溶液；
步驟s2、將基礎(chǔ)溶液與羥甲基纖維素以質(zhì)量比1：8-1：15的比例混合得到綜合溶液；
步驟s3、將綜合溶液與水以質(zhì)量比1:10-1:20的比例溶于水中，得到綜合溶液水溶液；
步驟s4、將綜合溶液水溶液處理后得到溫敏材料。
進(jìn)一步的，所述步驟s1具體包括以下步驟：
步驟s1.1、將有機(jī)溶劑與鎢摻雜的二氧化釩以質(zhì)量比11：1-8:1的比例均勻混合并配成溶液得到初步混合溶液；
步驟s1.2、對(duì)初步混合溶液進(jìn)行30-60分鐘的超聲處理；
步驟s1.3、將質(zhì)量為初步混合溶液質(zhì)量的1％的byk-180分散劑加入超聲處理后的初步混合溶液，得到二次混合溶液；
步驟s1.4、對(duì)二次混合溶液進(jìn)行30-60分鐘的超聲處理，得到基礎(chǔ)溶液。
所述步驟s1.1中，鎢摻雜的二氧化釩中鎢和二氧化釩的質(zhì)量比為1：25。
所述步驟s1.1中，有機(jī)溶劑與鎢摻雜的二氧化釩的質(zhì)量比為9:1。
所述步驟s4具體包括，
步驟s4.1、將綜合溶液水溶液在-15℃～-20℃的冰箱中冷凍12-24個(gè)小時(shí)得到膠體材料；
步驟s4.2、將膠體材料在15℃-25℃的室溫中放置2-3個(gè)小時(shí)得到羥甲基纖維素溫敏材料。
所述步驟s4.1中，冷凍時(shí)間為16個(gè)小時(shí)。
所述步驟s3中綜合溶液與水的質(zhì)量比為1:12。
所述有機(jī)溶劑為二丙二醇甲醚溶劑。
一種利用鎢摻雜的二氧化釩合成的溫敏材料，由鎢摻雜的二氧化釩和羥甲基纖維素混合制成，且所述鎢摻雜的二氧化釩和羥甲基纖維素的質(zhì)量比為1：8-1：15。
所述鎢摻雜的二氧化釩和羥甲基纖維素的質(zhì)量比為1:10。
驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)時(shí)，分別調(diào)整鎢摻雜的二氧化釩的基礎(chǔ)溶液和羥甲基纖維素的質(zhì)量比和綜合溶液與水的質(zhì)量比，制備溫敏材料，并對(duì)制備的溫敏材料的lcst進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)過多次反復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到的平均值結(jié)果如下表所示：
因此，得出結(jié)論為，綜合溶液與水的質(zhì)量比為1:12時(shí)，基礎(chǔ)溶液和羥甲基纖維素的質(zhì)量比為1:10時(shí)，得到的溫敏材料的lcst值最低，效果最好。
本發(fā)明采用鎢摻雜的二氧化釩和羥甲基纖維素兩種溫敏材料來綜合實(shí)現(xiàn)降低高分子溫敏材料的lcst的效果，由于鎢摻雜的二氧化釩是納米顆粒狀，可以均勻分散在由byk分散劑促進(jìn)的二丙二醇甲醚中，其特點(diǎn)如下：
a.分散均勻：納米粒子由于顆粒均勻，分散效果很好，在理論上是可以完全均勻分散在溶劑中的，避免了鹽處理過程中高分子的凝聚現(xiàn)象。
b.加熱均勻：升溫時(shí)，溫敏材料各部位不論形狀如何，通常都能夠通過納米粒子均勻滲透產(chǎn)生熱量。因此均勻性大大改善?？杀苊馔饨箖?nèi)生、外干內(nèi)濕現(xiàn)象。
c.溫度升高過程中熱傳導(dǎo)加快：由于納米粒子的熱傳導(dǎo)速率大于純?nèi)芤旱臒醾鲗?dǎo)速率，因此升溫過程時(shí)間得到改善。
d.lcst降低：鎢摻雜的二氧化釩晶型變溫溫度在25攝氏度左右，因此可以將整體羥甲基纖維的lcst降到35攝氏度左右。
e.變溫效率提高：關(guān)鍵變溫溫度點(diǎn)的降低，熱傳導(dǎo)的增快，變溫材料的變溫效率可以得到提高，即溫度變化需要的時(shí)間得到縮短，對(duì)于同樣的變溫點(diǎn)，其變溫效率可以提高30％左右。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。