CN102863917A - 一种聚乙烯醇缩丁醛透明胶膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于聚合物/纳米粒子复合材料领域，涉及一种夹胶安全玻璃用红外热反射及防紫外聚乙烯醇缩丁醛（PVB）透明胶膜及其制备方法。该方法选用纳米氧化铟锡（ATO）为功能粒子，经偶联剂和分散剂双重处理，借助超声波分散与购买或自制的聚乙烯醇缩丁醛、增塑剂、抗氧化剂及成膜剂直接共混均匀后，倒入模具中成型复合，制得隔热PVB纳米复合胶膜。本发明将纳米ATO粒子经双重处理和特殊的超声分散工艺，有效改善ATO的团聚问题，所制得PVB纳米复合胶膜具有优异的力学性能以及较高的红外反射率和可见光透过率，可直接用于加工生产隔热隔音防紫外又透明和耐冲击的多功能安全玻璃。

Description

一种聚乙烯醇缩丁醛透明胶膜及其制备方法

技术领域

本发明属于聚合物/纳米粒子复合材料领域，涉及一种夹胶安全玻璃用红外热反射及防紫外聚乙烯醇缩丁醛（PVB）透明胶膜及其制备方法，尤其涉及纳米粒子的表面改性及PVB纳米复合中间胶膜的制备方法，主要应用于建筑节能、汽车节能的安全玻璃等行业。 

背景技术

节能环保始终是当今社会关注的热点之一，现代建筑大量采用大面积玻璃幕墙和门窗，玻璃良好的透光效果美化了房屋景观，但因普通玻璃隔热效果差，夏季太阳光强烈的红外热辐射直接传入室内，而冬季严寒酷冷房屋又不保温，这都加大了空调的用电负荷，导致能源消耗，故开发既有优良隔热隔音防紫外又不影响透明性的，并兼有良好抗冲性能的多功能夹层安全玻璃用的纳米复合中间胶膜，有着相当大的应用价值。 

目前隔热透明玻璃大多为镀膜玻璃，在玻璃外表面覆盖一层隔热高分子涂料或贴膜，这些隔热材料大部分是在聚合物中添加对红外线高度反射的纳米粒子来实现阻隔红外热辐射，虽然纳米粒子的导热系数比之聚合物要大很多，但其反射的那部分热量大于自身的热传导，因而也可呈现出优良的隔热性能；如中国专利200610096832.3公开了一种透明隔热膜及其制备方法，采用纳米氧化铟锡(ITO)及纳米二氧化钛与高分子树脂(如水性聚氨酯、环氧树脂或聚乙烯醇缩丁醛)、涂料助剂、稀释剂及固化剂共混，涂覆于透明薄膜基片上加热固化，制得透明隔热薄膜，该膜透光性能良好，红外屏蔽率达60%以上，紫外光吸收率几乎达100%，但是ITO粒子为稀贵金属，导致其生产成本较高；中国专利CN1555989A公开了一种具有红外反射性能的汽车挡风玻璃及其制备方法，采用磁控溅射方法，以半导体氧化物为原材料，在聚乙烯醇缩丁醛(PVB)薄膜的一面沉积半导体氧化物薄膜，隔热性能良好，可见光透过率在70%左右，但是工艺条件控制复杂，且价格昂贵；中国专利CN201110138776.6公布了一种透明玻璃隔热涂料，将丙烯酸树脂、PVB、纳米氧化锡锑(ATO)、纳米TiO₂、分散剂及溶剂混合，制得隔热涂料，虽然加入的纳米TiO₂ 能有效阻隔紫外线，但是对透光性有一定影响；中国专利CN101983983A公开了一种阻隔太阳光热射线的聚乙烯醇缩丁醛纳米复合材料及其制备方法，先采用溶胶-凝胶法制备反射红外线又吸收紫外的纳米掺铝氧化锌(AZO)，再与PVB共混，虽然成本下降了，但是隔热效果不是很理想；制备既隔热防紫外线又透明并兼有良好抗冲性能的多功能夹胶安全玻璃用的纳米复合中间胶膜，这类报道很少；如中国专利CN200520063685.0公开了一种隔热安全玻璃，报道两片玻璃基材由PVB胶片粘合而成夹胶玻璃，其中一片为镀膜隔热玻璃；中国专利CN200910042656.9公开了一种可用于夹胶玻璃的低辐射隔热薄膜的制备方法，先制备有隔热功能的low-e薄膜，再经表面处理后，得到夹胶玻璃用与PVB有良好附着力的low-e薄膜；这类隔热夹胶玻璃综合了镀膜玻璃和夹胶玻璃的功效，既隔热隔音，透明又安全抗冲击，但制备工艺步骤较长；中国专利CN102304261A公开了一种隔热透明聚乙烯醇缩丁醛纳米复合材料及其制备方法，在PVB树脂的合成阶段加入经表面改性的纳米ITO粒子，一步原位分散法制备PVB/ITO透明隔热材料，该方法有效地解决了纳米粒子的分散问题，且薄膜的透光性及红外反射率优异，还可直接作为隔热安全玻璃中的夹层胶膜使用，该工艺简化缩短了生产步骤，能明显降低成本，为进一步降低生产成本，需另寻找稀贵金属ITO的替代品。 

本专利针对现今隔热安全玻璃材料存在以上技术不足，提出选用纳米ATO为功能粒子，经偶联剂和分散剂双重处理，借助超声波分散与购买或自制的聚乙烯醇缩丁醛直接共混，制备得到隔热PVB纳米复合中间胶膜，纳米ATO粒子经双重处理和特殊的超声分散工艺，有效改善ATO的团聚问题，所制得PVB纳米复合中间胶膜具有优异的力学性能以及较高的红外反射率和可见光透过率，可直接用于加工生产隔热隔音防紫外又透明和耐冲击的多功能安全玻璃，缩短了生产工艺步骤，具有更好的实用价值与推广前景。 

发明内容

本发明目的在于公开一种红外热反射及防紫外聚乙烯醇缩丁醛透明胶膜及其制备方法，利用超声波共混法制备PVB纳米复合胶膜，该膜在可见光区透光性良好，并能高效阻隔紫外线及反射红外热辐射的能量，实施简便，环境稳定性高，具备优异的节能作用。 

本发明为解决其技术问题所采用的方案是：一种红外热反射及防紫外PVB透明胶膜及其制备方法，其特征在于采用硅烷偶联剂及分散剂对氧化锡锑纳米粒子进行双重处理，借助超声波分散与购买或自制的聚乙烯醇缩丁醛、增塑剂、抗氧化剂及成膜剂共混，得到均相溶液后，倒入模具中成型，得到一系列PVB/纳米ATO胶膜。 

一种红外热反射及防紫外聚乙烯醇缩丁醛透明胶膜，其特征在于：原料组成按照质量份数计算如下：PVB：15份；纳米ATO粒子：0.15~1.2份；偶联剂： 0. 003~0. 03份；分散剂：0. 03~0. 2份；分散介质：3~25份；增塑剂：0. 3~0. 8份；抗氧化剂：0. 1~0. 2份；成膜剂：100~300份；所述PVB的组成按照质量份数计算为：聚乙烯醇：5~15份；蒸馏水：100~200份；表面活性剂：0.2~2份；催化剂：0.55~10份；正丁醛：3~15份。 

所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠。 

所述催化剂为浓硫酸或浓盐酸。 

所述纳米ATO粒子的表面改性剂是偶联剂及分散剂，其中偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种；其中分散剂为聚磷酸类、聚硅酸类、聚羧酸类、聚酯和聚醚型超分散剂中的一种，优选聚羧酸类或聚酯/聚醚型超分散剂，如聚丙烯酸酯共聚物超分散剂或市售超分散剂6300，超分散剂598。 

所述纳米ATO粒子的分散介质为甲醇、乙醇和异丙醇中的一种。 

所述抗氧化剂为苯酚类、酚类、酯类、氨类和膦类有机物中的一种，优选的是苯酚类，如抗氧剂2,6-二叔丁基对甲基苯酚，抗氧剂2,2`-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）。 

所述增塑剂为酯类，如为三甘醇或四甘醇的脂肪族二酯、邻苯二甲酸二异辛酯、癸二酸二烷基酯、乙二酸二烷基酯或磷酸三有机酯，优选为三甘醇-二（2-乙基己酸酯）或四甘醇二庚酸酯。 

所述纳米ATO粒子、偶联剂、分散剂、分散介质的质量比优选为1:0.02:0.16:20。 

所述聚乙烯醇、蒸馏水、表面活性剂、催化剂、正丁醛的质量比优选为1:20:0.03:0.2:0.75；所述成膜剂为甲醇、乙醇或异丙醇。 

所述的一种红外热反射及防紫外聚乙烯醇缩丁醛透明胶膜，其制备步骤如下： 

(1) 分别称取上述质量份数的聚乙烯醇和蒸馏水，加入到装有温度计、搅拌器、回流冷凝器的四口烧瓶中，升温至85~95℃，搅拌使PVA完全溶解，然后冷却到室温；加入上述质量份数的表面活性剂和催化剂，室温下，利用恒压滴液漏斗滴加上述质量份数正丁醛，滴加完毕后保温1~2h，然后在2h内升温至50℃，再恒温反应1~2h，出料，冷却至室温后，以5%的氢氧化钠溶液中和至中性pH值为7，用蒸馏水洗涤产品数次，以充分去除表面活性剂及未反应的正丁醛，抽滤，在不高于50℃的烘箱中烘干，制得PVB产品； 

(2) 分别称取上述质量份数的纳米ATO粒子、偶联剂、分散剂、分散介质，加入到单口烧瓶中，以20-2000kHz的超声波分散30-480min，得到经过表面改性处理的纳米ATO粒子分散液；

(3) 称取步骤(1)中制得的PVB、成膜剂、增塑剂及抗氧化剂，经搅拌混合溶解，得到PVB溶液；加入步骤(2)中的纳米粒子分散液与PVB溶液混合，再超声波分散混合后，得到固含量为5~10 wt %的均相溶液，室温下倒入模具中成膜，得到隔热防紫外PVB透明胶膜。

附图说明

图1自制宏观隔热效果测试装置图，其中1为碘钨灯光源；2为精密温度计；3为挡板；4为保温层；5为密闭保温容器；6为玻璃盖板。 

图2为PVB、PVB/ATO膜片的热失重(TGA)对比曲线，从图中可以看出经表面处理的纳米ATO粒子与自制的PVB共混后能有效提高材料的耐热性能。 

图3是一系列不同ATO用量的PVB/ATO纳米复合材料在不同光波长范围内的透过率谱图，从图中可以看出：添加的纳米ATO粒子能使PVB材料在紫外及近红外光区的光学性能发生显著变化，能高效阻隔紫外线、反射红外辐射的热量。 

图4是一系列不同ATO用量的PVB/ATO纳米复合材料的导热系数图，从图中可以看出：添加的纳米ATO粒子在用量较小时，能够被热导率低的PVB基体所覆盖，在尚未形成导热通道的情况下，使复合膜片表现出比基体材料要低的导热系数，而当ATO用量大于3%后，就形成了相对较为完善的导热通道，使导热系数增大，继续增加ATO含量到6%，导热系数的变化也不大；其中a—实施例2：ATO为PVB质量的1%；b—实施例4：ATO含量2%；c—实施例6：ATO含量3%；d—实施例7：ATO含量4%。 

结合图3与图4分析：即使ATO用量高于3%的复合材料薄膜，其隔热效果同样优于PVB膜，而此时材料的导热系数略高于PVB，这说明，在热传递的过程中，ATO反射的热量要大于其自身的热量传递，在导热通道相对较完善的情况下，即使导热系数有所上升，但隔热性能仍会呈现下降的趋势，因此，利用超声波共混法在PVB中添加少量的ATO纳米粒子所制备的PVB/ATO纳米复合材料薄膜，对近红外光区的热辐射有较好的阻隔作用，能有效改善了材料的隔热性能。 

具体实施方式

以下结合附图及具体实例进一步描述本发明，但不限制本发明范围。 

本发明所述的分散剂为超分散剂，如聚丙烯酸酯共聚物超分散剂或由上海泰格聚合物技术有限公司提供的超分散剂6300，超分散剂598。 

其中所述PVA型号为1799型；本发明所用纳米ATO粒子是由杭州万景新材料有限公司提供；本发明采用美国TG仪器公司提供SDTQ-600型TG测试仪测试PVB纳米复合膜片的耐热性能；本发明采用日本岛津公司提供的UV-3600型紫外-可见光-近红外分光光度计测试所制备的PVB纳米复合膜片在200~2500nm光波长范围内的透过率，表征其光学性能；本发明采用湘潭湘仪仪器有限公司提供的DRL型导热系数仪测试所制备的PVB纳米复合膜片的导热系数，可用于表征材料的隔热性能；本发明按照国标GB/T1040.3-2006采用WDT30型微机控制万能材料试验机测试PVB纳米复合膜片的力学性能。 

在测试所制备的PVB纳米复合膜片的导热系数时，先将PVB及一系列PVB/ATO纳米复合膜片在平板硫化机(XLB-0350×350×2，常州第一橡胶制备厂)上热压成型，制成直径为3mm、厚度为1mm的圆片样品，然后，置于DRL型导热系数仪（热流法）测试其导热系数λ。 

利用图1中的装置测试密闭保温容器中的空腔温度，其中照射光源采用与太阳光能量相近的碘钨灯(功率500W)，灯源距离盖板300mm，测试时盖板以玻璃/被测PVB隔热透明胶膜/玻璃这种结构封住保温容器，打开光源，以精密温度计测量并记录密闭保温容器中空腔内空气温度随照射时间的温度变化，在同样照射条件下比较不同中间膜样品的温度-时间曲线，并计算空腔内空气的最终温度与初始温度差，这样宏观评价材料的隔热性能。 

实施例1

步骤(1)：分别称取100gPVA、2000g蒸馏水，加入到装有温度计、搅拌器、回流冷凝器的四口烧瓶中，升温至90℃，搅拌使PVA完全溶解，然后冷却到室温；加入3.2g十二烷基苯磺酸钠和20g浓盐酸，室温下，利用恒压滴液漏斗以10滴/min滴加70g正丁醛，滴加完毕后保温2h，然后在2h内升温至50℃，再恒温反应2h，出料，冷却至室温后，以5%的氢氧化钠溶液中和至中性pH=7，用蒸馏水洗涤产品数次，以充分去除表面活性剂及未反应的正丁醛等杂质，抽滤，在不高于50℃的烘箱中烘干，制得PVB产品。

步骤(2)：称取步骤(1)中制得的15g PVB产品、0.5g增塑剂四甘醇二庚酸酯、0.2g抗氧剂2,2^，-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)及150g乙醇搅拌混合溶解，得均相溶液后，室温下倒入模具中成膜，得到PVB薄膜。 

实施例2

步骤(1)：分别称取0.15g纳米ATO粒子、0.003g γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、0.024g超分散剂6300和3g乙醇，加入到单口烧瓶中，以200kHz的超声波分散40min，得到经过表面改性处理的纳米ATO分散液。

步骤(2)：称取实例1中制得的15g PVB产品、0.8g增塑剂四甘醇二庚酸酯、0.2g抗氧剂2,2^，-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)及200g乙醇搅拌混合,溶解均匀后，向其中加入步骤(1)中的纳米ATO分散液，超声波50min后，继续搅拌，使ATO在PVB中分散均匀后，室温下倒入模具中成膜，得到ATO含量为1%的PVB/纳米ATO胶膜。 

实施例3

步骤(1)：分别称取0.15g纳米ATO粒子、0.003g γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、0.024g超分散剂6300和3g乙醇，加入到单口烧瓶中，以200kHz的超声波分散40min，得到经过表面改性处理的纳米ATO分散液。

步骤(2)：称取实例1中制得的15g PVB产品、0.5g增塑剂四甘醇二庚酸酯、0.15g抗氧剂2,2^，-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)及200g乙醇搅拌混合，溶解均匀后，向其中加入步骤(1)中的纳米ATO分散液，超声波50min后，继续搅拌，使ATO在PVB中分散均匀后，室温下倒入模具中成膜，得到ATO含量为1%的PVB/纳米ATO胶膜。 

实施例4

步骤(1)：分别称取0.3g纳米ATO粒子、0.006g γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、0.048g超分散剂6300和6g乙醇，加入到单口烧瓶中，以200kHz的超声波分散40min，得到经过表面改性处理的纳米ATO分散液。

步骤(2)：称取实例1中制得的15g PVB产品、0.3g增塑剂四甘醇二庚酸酯、0.1g抗氧剂2,2^，-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)及150g乙醇搅拌混合，溶解均匀后，向其中加入步骤(1)中的纳米ATO分散液，超声波50min后，继续磁力搅拌，使ATO在PVB中分散均匀后，室温下倒入模具中成膜，得到ATO含量为2%的PVB/纳米ATO胶膜。 

实施例5

步骤(1)：分别称取0.3g纳米ATO粒子、0.006g γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、0.048g聚丙酸酯共聚物超分散剂和6g乙醇，加入到单口烧瓶中，以200kHz的超声波分散40min，得到经过表面改性处理的纳米ATO分散液。

步骤(2)：称取实例1中制得的15g PVB产品、0.5g增塑剂四甘醇二庚酸酯、0.15g抗氧剂2,2^，-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)及200g乙醇搅拌混合，溶解均匀后，向其中加入步骤(1)中的纳米ATO分散液，超声波50min后，继续磁力搅拌，使ATO在PVB中分散均匀后，室温下倒入模具中成膜，得到ATO含量为2%的PVB/纳米ATO胶膜。 

实施例6

步骤(1)：分别称取0.45g纳米ATO粒子、0.009g γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、0.072g超分散剂6300和9g乙醇，加入到单口烧瓶中，以200kHz的超声波分散40min，得到经过表面改性处理的纳米ATO分散液。

步骤(2)：称取实例1中制得的15g PVB产品、0.5g增塑剂四甘醇二庚酸酯、0.15g抗氧剂2,2^，-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)及200g乙醇搅拌混合，溶解均匀后，向其中加入步骤(1)中的纳米ATO分散液，超声波50min后，继续磁力搅拌，使ATO在PVB中分散均匀后，室温下倒入模具中成膜，得到ATO含量为3%的PVB/纳米ATO胶膜。 

实施例7

步骤(1)：分别称取0.6g纳米ATO粒子、0.012g γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、0.096g超分散剂6300和12g乙醇，加入到单口烧瓶中，以200kHz的超声波分散40min，得到经过表面改性处理的纳米ATO分散液。

步骤(2)：称取实例1中制得的15g PVB产品、0.05g增塑剂四甘醇二庚酸酯、0.15g抗氧剂2,2^，-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)及200g乙醇搅拌混合，溶解均匀后，向其中加入步骤(1)中的纳米ATO分散液，超声波50min后，继续磁力搅拌，使ATO在PVB中分散均匀后，室温下倒入模具中成膜，得到ATO含量为4%的PVB/纳米ATO胶膜。 

实施例8

步骤(1)：分别称取0.75g纳米ATO粒子、0.015g γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、0.12g超分散剂6300和15g乙醇，加入到单口烧瓶中，以200kHz的超声波分散40min，得到经过表面改性处理的纳米ATO分散液。

步骤(2)：称取实例1中制得的15g PVB产品、0.5g增塑剂四甘醇二庚酸酯、0.15g抗氧剂2,2^，-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)及200g乙醇搅拌混合，溶解均匀后，向其中加入步骤(1)中的纳米ATO分散液，超声波50min后，继续磁力搅拌，使ATO在PVB中分散均匀后，室温下倒入模具中成膜，得到ATO含量为5%的PVB /纳米ATO胶膜。 

实施例9

步骤(1)：分别称取0.9g纳米ATO粒子、0.018g γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、0.144g超分散剂6300和18g乙醇，加入到单口烧瓶中，以200kHz的超声波分散40min，得到经过表面改性处理的纳米ATO分散液。

步骤(2)：称取实例1中制得的15g PVB产品、0.5g增塑剂三甘醇-二（2-乙基己酸酯）、0.15g抗氧剂2,2^，-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)及200g乙醇搅拌混合，溶解均匀后，向其中加入步骤(1)中的纳米ATO分散液，超声波50min后，继续磁力搅拌，使ATO在PVB中分散均匀后，室温下倒入模具中成膜，得到ATO含量为6%的PVB/纳米ATO胶膜。 

实施例10

步骤(1)：分别称取1.05g纳米ATO粒子、0.021g γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、0.168g超分散剂6300和21g乙醇，加入到单口烧瓶中，以200kHz的超声波分散40min，得到经过表面改性处理的纳米ATO分散液。

步骤(2)：称取实例1中制得的15g PVB产品、0.5g增塑剂四甘醇二庚酸酯、0.15g抗氧剂2,2^，-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)及200g乙醇搅拌混合，溶解均匀后，向其中加入步骤(1)中的纳米ATO分散液，超声波50min后，继续磁力搅拌，使ATO在PVB中分散均匀后，室温下倒入模具中成膜，得到ATO含量为7%的PVB/纳米ATO胶膜。 

实施例11

步骤(1)：分别称取1.2g纳米ATO粒子、0.3g γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、0.192g超分散剂6300和25g乙醇，加入到单口烧瓶中，以200kHz的超声波分散40min，得到经过表面改性处理的纳米ATO分散液。

步骤(2)：称取实例1中制得的15g PVB产品、0.5g增塑剂四甘醇二庚酸酯、0.15g抗氧剂2,6-二叔丁基对甲基苯酚及300g乙醇搅拌混合，溶解均匀后，向其中加入步骤(1)中的纳米ATO分散液，超声波50min后，继续磁力搅拌，使ATO在PVB中分散均匀后，室温下倒入模具中成膜，得到ATO含量为8%的PVB/纳米ATO胶膜。 

利用图1中的装置测试一系列不同ATO含量的PVB/ATO胶膜的隔热效果，密闭空腔起始温度为20.8℃，测试时间为60min；然后对其进行力学性能测试。 

表1. 各实施例所制得的PVB及PVB/ATO纳米复合胶膜性能 

注：△T表示各样品在500W的钨丝灯照射60min后，密闭保温空腔内空气的最终温度与初始温度差。

由表1可见：实施例1为未添加纳米ATO的PVB胶膜(即空白样)，可见光透过率相当高，达到97%， 但△T即密闭保温空腔内最终温度与初始温度差为48℃，而实施例2与实施例3采用添加纳米ATO为PVB质量1%的PVB/纳米ATO胶膜作为隔热盖板时，其密闭保温空腔内始末温度差分别为43.5℃和 

42.8℃，与实施例1空白样相比，温度分别下降了4.5℃和5.2℃，说明添加少量纳米ATO粒子的PVB/纳米ATO胶膜的隔热效果明显优于实施例1的 PVB胶膜，这与图3中添加纳米ATO粒子能使PVB/纳米ATO胶膜在紫外及近红外光区的光学性能发生显著变化，能高效阻隔紫外线、反射红外辐射的热量的试验结果一致，实施例2与实施例3添加少量纳米ATO粒子的PVB/纳米ATO胶膜的力学性能也有较大幅度的提高，而可见光透过率分别为71%与 72%, 低于空白样。

常规PVB胶膜是建筑和汽车安全玻璃的理想夹层材料，但在紫外及近红外光区的阻隔率也远不如PVB/纳米ATO胶膜，本发明旨在研发安全夹胶玻璃用的多功能纳米复合中间胶膜，既保证力学性能，不明显影响透光率，又能体现出良好的阻隔紫外线及反射红外热辐射的性能，照汽车隔热膜的公共安全行业标准GA/T744《汽车车窗玻璃遮阳膜》中的要求指出：汽车用前挡膜透光率须达到70%以上，其中实施例2和3均符合要求。  

Claims (9)

1.一种聚乙烯醇缩丁醛透明胶膜，其特征在于：原料组成按照质量份数计算如下：PVB：15份；纳米ATO粒子：0.15~1.2份；偶联剂：0. 003~0. 03份；分散剂：0. 03~0. 2份；分散介质：3~25份；增塑剂：0. 3~0. 8份；抗氧化剂：0. 1~0. 2份；成膜剂：100~300份；所述PVB的组成按照质量份数计算为：聚乙烯醇：5~15份；蒸馏水：100~200份；表面活性剂：0.2~2份；催化剂：0.55~10份；正丁醛：3~15份。

2.如权利要求1所述的一种聚乙烯醇缩丁醛透明胶膜，其特征在于：所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠；所述催化剂为浓硫酸或浓盐酸。

3.如权利要求1所述的一种聚乙烯醇缩丁醛透明胶膜，其特征在于：所述偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种；所述分散剂为聚磷酸类、聚硅酸类、聚羧酸类、聚酯和聚醚型超分散剂中的一种。

4.如权利要求1所述的一种聚乙烯醇缩丁醛透明胶膜，其特征在于：所述纳米ATO粒子的分散介质为甲醇、乙醇和异丙醇中的一种；所述抗氧化剂为苯酚类、酚类、酯类、氨类和膦类有机物中的一种。

5.如权利要求1所述的一种聚乙烯醇缩丁醛透明胶膜，其特征在于：所述增塑剂为酯类，具体为三甘醇或四甘醇的脂肪族二酯、邻苯二甲酸二异辛酯、癸二酸二烷基酯、乙二酸二烷基酯或磷酸三有机酯。

6.如权利要求1所述的一种聚乙烯醇缩丁醛透明胶膜，其特征在于：所述纳米ATO粒子、偶联剂、分散剂、分散介质的质量比为1:0.02:0.16:20。

7.如权利要求1所述的一种聚乙烯醇缩丁醛透明胶膜，其特征在于：所述聚乙烯醇、蒸馏水、表面活性剂、催化剂、正丁醛的质量比为1:20:0.03:0.2:0.75。

8.如权利要求1所述的一种聚乙烯醇缩丁醛透明胶膜，其特征在于：所述成膜剂为甲醇、乙醇或异丙醇。

9.如权利要求1所述的一种聚乙烯醇缩丁醛透明胶膜的制备方法，其制备方法如下：

(1) 分别称取上述质量份数的聚乙烯醇和蒸馏水，加入到装有温度计、搅拌器、回流冷凝器的四口烧瓶中，升温至85~95℃，搅拌使PVA完全溶解，然后冷却到室温；加入上述质量份数的表面活性剂和催化剂，室温下，利用恒压滴液漏斗滴加上述质量份数正丁醛，滴加完毕后保温1~2h，然后在2h内升温至50℃，再恒温反应1~2h，出料，冷却至室温后，以5%的氢氧化钠溶液中和至中性pH值为7，用蒸馏水洗涤产品数次，以充分去除表面活性剂及未反应的正丁醛，抽滤，在不高于50℃的烘箱中烘干，制得PVB产品； 

(2) 分别称取上述质量份数的纳米ATO粒子、偶联剂、分散剂、分散介质，加入到单口烧瓶中，以20-2000kHz的超声波分散30-480min，得到经过表面改性处理的纳米ATO粒子分散液；

(3) 称取步骤(1)中制得的PVB、成膜剂、增塑剂及抗氧化剂，经搅拌混合溶解，得到PVB溶液；加入步骤(2)中的纳米粒子分散液与PVB溶液混合，再超声波分散混合后，得到固含量为5~10 wt %的均相溶液，室温下倒入模具中成膜，得到隔热防紫外PVB透明胶膜。

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