CN102061073A - 一种智能温控抗老化透明聚碳酸酯板及其制造方法 - Google Patents

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王磊
罗伟
任月璋
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Abstract

本发明涉及一种智能温控抗老化透明聚碳酸酯板，由聚碳酸酯粉料：100％；抗氧剂：0.1-0.6％；紫外光吸收剂：0.1-0.6％；紫外光稳定剂：0.1-0.6％配制而成。采用如下步骤：a、按照质量分数称取上述材料，在高速混合器中混合3-7分钟；b、将上述混合料投置于双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、造粒；c、经水浴冷却后进行切粒；d、进行预干燥，然后投入成型装置进行制板成型成聚碳酸酯板材；e、将成型好的聚碳酸酯板材表面加温至100-150℃左右，再通过磁控溅射的方式，在聚碳酸酯板材表面镀上相变温度为23℃的掺有高价态金属的二氧化钒；其结构从上到下依次为PE保护膜、二氧化钒膜层、聚碳酸酯板材、PE保护膜。其应用前景广阔，既节约能源又保护环境，并且安全环保又低碳节能。

Description

一种智能温控抗老化透明聚碳酸酯板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种智能温控抗老化透明聚碳酸酯板及其制造方法，可用于安装在建筑的门窗上。
背景技术：
透明聚碳酸酯(PC)板材透光率最高可达90％，可与玻璃的透光率相妣美。PC板材的抗冲击强度是同等厚度普通玻璃的250-300倍，是亚克力(PMMA)板的30倍，具有良好安全性能，PC的比重仅为玻璃的一半，节省了运输、搬卸、安装以及支撑框架的成本。此外，与玻璃相比，PC板在隔音效果、温度适应性、防结露以及耐候性等方面显示出明显的优势。所以，目前越来越多的户外建筑使用透明PC板材代替玻璃作为建筑材料。
目前利用PC板构建的封闭建筑物，由于受到PC自身性能的限制，在阳光充足的天气里，在红外线的直接透射下，通过PC板的热传导，封闭空间内的空气产生热积累，导致室内温度大幅升高，从而出现闷热的感觉；而在阳光不充足的天气里，室内的热量又通过PC板快速传导至室外，从而使室内温度迅速降低。因此，目前PC板不能起到良好的室内温度调节作用。
发明内容：
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能温控抗老化透明聚碳酸酯板及其制造方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能温控抗老化透明聚碳酸酯板，由下述质量分数配制而成：聚碳酸酯粉料：100％；抗氧剂：0.1-0.6％；紫外光吸收剂：0.1-0.6％；紫外光稳定剂：0.1-0.6％。
上述智能温控抗老化透明聚碳酸酯板所采用的制造方法采用如下步骤：
a、按照质量分数称取聚碳酸酯粉料、抗氧剂、紫外光吸收剂、紫外光稳定剂，然后在高速混合器中混合3-7分钟；
b、将上述混合料投置于双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、造粒；
c、将步骤b中的所得物经水浴冷却后进行切粒；
d、将步骤c中制得的粒子进行预干燥，然后投入成型装置进行制板成型成聚碳酸酯板材；
e、将成型好的聚碳酸酯板材表面加温至100-150℃左右，再在导辊的作用下进入真空磁控溅射室，通过磁控溅射的方式，在聚碳酸酯板材表面镀上相变温度为23℃的掺有高价态金属的二氧化钒。
为了防止产品在运输过程中产生不同程度的表面刮伤，进一步的：在所述表面镀有二氧化钒的聚碳酸酯板材的表面附上保护膜。所述保护膜的保护材料是PE材料，优选耐高温PE材料。所述保护膜采用加热覆膜方式。
在上述步骤b中，所述混合料在双螺杆挤出机中输送时间为1-2分钟，双螺杆挤出机的温控1-2区温度为200-300℃，温控3-4区温度为200-300℃，温度5-6区温度为200-300℃，温控7-8区为200-300℃，温控9-10区温度为200-300℃，其螺杆转速控制在15转/分-45转/分，所述双螺杆挤出机具有抽真空系统。
在上述步骤c中，所述水浴的温度控制在40℃-60℃。
上述步骤d需在净化等级在1万级以上的高净化车间进行。
在上述步骤e中，所述二氧化钒膜层厚度为80-100nm之间。
本发明智能温控抗老化透明聚碳酸酯板的结构为：从上到下依次为PE保护膜、二氧化钒膜层、聚碳酸酯板材、PE保护膜。
本发明结构简单，制作简单，应用前景广阔，在建筑物、汽车、火车和船舶的门窗有广泛的应用范围，在夏季有效降低室内温度，在冬季提高室内温度，可以节省甚至不用空调，既节约能源又保护环境，并且安全环保又低碳节能。
附图说明：
附图1为本发明的结构示意图。
图中：01、PE保护膜、02、二氧化钒膜层、03、聚碳酸酯板材
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
二氧化钒(VO2)是一种典型的热色相变材料，块体相变温度68℃。VO2相变时伴随着红外光透射率及反射率的突变，低于此相变温度，它呈半导体特性，全波段透射红外光；温度高于相变温度时，呈金属特性，全波段红外高反射。这种转变是可逆的，从而实现智能控温。重要的是，它的相变温度可以通过高价态金属掺杂到室温(23℃)附近，如每掺1％的钼(Mo)或钨(W)原子，其相转变温度分别减少11或26℃，从而可以通过添加一定量高价态金属使其达到在室温附近智能控温的目的。
一种智能温控抗老化透明聚碳酸酯板，从上到下依次为PE保护膜01、二氧化钒膜层02、聚碳酸酯板材03、PE保护膜01。其由下述质量分数配制而成：聚碳酸酯粉料：100％；抗氧剂：0.1-0.6％；紫外光吸收剂：0.1-0.6％；紫外光稳定剂：0.1-0.6％。
所述智能温控抗老化透明聚碳酸酯板所采用的制造方法采用如下步骤：
a、按照质量分数称取聚碳酸酯粉料、抗氧剂、紫外光吸收剂、紫外光稳定剂，然后在高速混合器中混合3-7分钟。
b、将上述混合料投置于双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、造粒。所述混合料在双螺杆挤出机中输送时间为1-2分钟，双螺杆挤出机的温控1-2区温度为200-300℃，温控3-4区温度为200-300℃，温度5-6区温度为200-300℃，温控7-8区为200-300℃，温控9-10区温度为200-300℃，其螺杆转速控制在15转/分-45转/分，所述双螺杆挤出机具有抽真空系统，在造粒过程中，抽出熔融塑化粒子中的低分子挥发性物质。
c、将步骤b中的所得物经水浴冷却进行切粒，其中水浴的温度控制在40℃-60℃。
d、将步骤c中制得的粒子进行预干燥，然后投入成型装置进行制板成型成聚碳酸酯板材。在制板前必须对粒子进行预干燥，以消除粒子本身含有的水分，提高板的表面质量。所述成型装置使用的成型辊为镜面辊，板的厚度为2-4mm，宽度为960-1250mm。制板必须在高净化车间进行，净化等级在1万级以上，以防止由于环境尘埃污染到板表面而导致影响到产品的光学特性。
e、将成型好的聚碳酸酯板材表面加温至100-150℃左右(可使用红外加热方式)，再在导辊的作用下进入真空磁控溅射室，通过磁控溅射的方式，在聚碳酸酯板材表面镀上相变温度为23℃的掺有高价态金属的二氧化钒。所述二氧化钒膜层厚度为80-100nm之间。
为了防止产品在运输过程中产生不同程度的表面刮伤，进一步的：在所述表面镀有二氧化钒的聚碳酸酯板材的表面附上保护膜。所述保护膜的保护材料是PE材料，优选耐高温PE材料。所述保护膜采用加热覆膜方式。
最后，可将上述产品根据不同长度的要求切割成合适大小整理堆放。

Claims (11)

1.一种智能温控抗老化透明聚碳酸酯板，其特征是：所述智能温控抗老化透明聚碳酸酯板由下述质量分数配制而成：聚碳酸酯粉料：100％；抗氧剂：0.1-0.6％；紫外光吸收剂：0.1-0.6％；紫外光稳定剂：0.1-0.6％。
2.一种智能温控抗老化透明聚碳酸酯板的制造方法，其特征是：所述制造方法采用如下步骤：
a、按照质量分数称取聚碳酸酯粉料、抗氧剂、紫外光吸收剂、紫外光稳定剂，然后在高速混合器中混合3-7分钟；
b、将上述混合料投置于双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、造粒；
c、将步骤b中的所得物经水浴冷却后进行切粒；
d、将步骤c中制得的粒子进行预干燥，然后投入成型装置进行制板成型成聚碳酸酯板材；
e、将成型好的聚碳酸酯板材表面加温至100-150℃左右，再在导辊的作用下进入真空磁控溅射室，通过磁控溅射的方式，在聚碳酸酯板材表面镀上相变温度为23℃的掺有高价态金属的二氧化钒。
3.根据权利要求2所述的智能温控抗老化透明聚碳酸酯板的制造方法，其特征是：在所述表面镀有二氧化钒的聚碳酸酯板材的表面附上保护膜；
4.根据权利要求3所述的智能温控抗老化透明聚碳酸酯板的制造方法，其特征是：所述保护膜的保护材料为PE材料。
5.根据权利要求4所述的智能温控抗老化透明聚碳酸酯板的制造方法，其特征是：所述PE材料为耐高温PE材料。
6.根据权利要求3所述的智能温控抗老化透明聚碳酸酯板的制造方法，其特征是：所述保护膜采用加热覆膜方式。
7.根据权利要求2所述的智能温控抗老化透明聚碳酸酯板的制造方法，其特征是：在所述步骤b中，所述混合料在双螺杆挤出机中输送时间为1-2分钟，双螺杆挤出机的温控1-2区温度为200-300℃，温控3-4区温度为200-300℃，温度5-6区温度为200-300℃，温控7-8区为200-300℃，温控9-10区温度为200-300℃，其螺杆转速控制在15转/分-45转/分，所述双螺杆挤出机具有抽真空系统。
8.根据权利要求2所述的智能温控抗老化透明聚碳酸酯板的制造方法，其特征是：在所述步骤c中，所述水浴的温度控制在40℃-60℃。
9.根据权利要求2所述的智能温控抗老化透明聚碳酸酯板的制造方法，其特征是：所述步骤d在净化等级在1万级以上的高净化车间进行。
10.根据权利要求2所述的智能温控抗老化透明聚碳酸酯板的制造方法，其特征是：在所述步骤e中，所述二氧化钒膜层厚度为80-100nm之间。
11.一种智能温控抗老化透明聚碳酸酯板，其特征是：所述智能温控抗老化透明聚碳酸酯板从上到下依次为PE保护膜(01)、二氧化钒膜层(02)、聚碳酸酯板材(03)、PE保护膜(01)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017045398A1 (zh) * 2015-09-16 2017-03-23 深圳大学 一种二氧化钒薄膜低温沉积方法
CN108099431A (zh) * 2017-12-21 2018-06-01 江苏国伟兴塑胶科技有限公司 一种pc聚碳酸酯板材的印刷方法

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