CN103044828B - 一种具有隔热性能的pvb膜片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有隔热性能的PVB膜片，其组分及质量百分数为：ITO纳米乳液：0.1-1％，增塑剂：19-40％，PVB树脂粉：59-80％，抗氧剂：0.1-2％，紫外线吸收剂：0.05-1％，其中所述ITO纳米乳液的组分及质量百分数为：有机溶剂：65-90％，PVB树脂粉：5-20％，ITO纳米粉：5-15％。本发明还一种具有隔热性能的PVB膜片的制备方法。本发明利用有机溶剂将少量PVB溶解，再加入适量ITO粉，用球磨机反复碾磨至纳米形成纳米乳液，再与增塑剂按一定比例加到PVB树脂粉中，在挤塑机中塑化通过模具成膜而得到PVB膜片，有效地解决了团聚问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有隔热性能的PVB膜片及其制备方法。
背景技术
自从1935年美国引入聚乙烯醇缩丁醛(以下简称PVB)膜片夹层玻璃并在1938年通过法律规定在汽车上使用以来，特别是在1964年以来，为了乘客的安全，逐渐开发高穿透力的PVB膜片夹层玻璃，现在已被很多国家作为标准使用。但是，随着时代的发展，乘客的要求逐步提高，这样就需要开发具有特殊功能的PVB膜片来生产夹层玻璃，其中隔热功能具有代表性。
为追求开阔感而大面积使用玻璃，同时考虑到热量的传入和空调的负荷比例，从舒适感和环保两方面结合，就必需要阻隔太阳热量。随着建筑用玻璃的使用比例大幅上升，采用具有安全性和防盗性的夹层玻璃也不断增加，近年来对隔热性能的要求呼声也得到了认可。
过去通过热反射玻璃来增加隔热性能，但是这种热反射玻璃在反射热的同时也将有益的通信电磁波反射了一部分，影响手机和ETC(电子自动收费系统)的通信，无法正常工作。而隔热膜片则不会屏蔽任何波长、任何频段的无线电波，因此不会产生上述问题。
另外，隔热膜片还能将太阳光中的热线(红外线)大量过滤，这种产品不仅仅在建筑上使用，同时在原材料领域正引起广泛的关注。传统的夹层玻璃虽然也能够过滤太阳光中99％的紫外线。但是，大量的热量却可以透过夹层玻璃进入内部，这样由于人体肌肤受到太阳直射，会产生灼痛的刺激感，尤其是波长1500～2100nm的中红外线最易被人体皮肤吸收而产生灼痛的感觉。而隔热膜不仅可以过滤紫外线，同时也能够大幅的阻隔这个波长域。因此，开发PVB隔热PVB膜片很有必要，具有显著的经济效益和社会效益。
发明人在实现本发明的过程中经过研究发现：ITO是Indium TinOxides的缩写，作为纳米铟锡金属氧化物，具有很好的导电性和透明性，可以切断对人体有害的电子辐射、紫外线及远红外线。因此，喷涂在玻璃、塑料及电子显示屏上后，在增强导电性和透明性的同时切断对人体有害的电子辐射及紫外线及远红外线。但是如果将ITO纳米粉直接加到PVB粉中容易团聚，影响PVB薄膜的光学性能，因此必须解决团聚问题。
发明内容
本发明提供一种具有隔热性能的PVB膜片及其制备方法，可有效解决ITO纳米粉加入时产生团聚的问题，而且制备PVB膜片的工艺过程简单，使用方便；用此PVB膜片制成的夹层玻璃隔热效果较好，对波长1500～2100nm的中红外线阻断率较高。
一种具有隔热性能的PVB膜片，其组分及质量百分数为：
ITO纳米乳液： 0.1-1％
增塑剂： 19-40％
PVB树脂粉： 59-80％
抗氧剂： 0.1-2％
紫外线吸收剂： 0.05-1％
其中所述ITO纳米乳液的组分及质量百分数为：
有机溶剂： 65-90％
PVB树脂粉： 5-20％
ITO纳米粉： 5-15％。
如上所述的具有隔热性能的PVB膜片，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、乙酸乙酯中的一种。
如上所述的具有隔热性能的PVB膜片，所述增塑剂为三甘醇二异辛酸酯(3GO)、四甘醇二异辛酸酯(4GO)、三甘醇二正庚酸酯(3G7)、癸二酸二丁酯(DBS)中的一种。
如上所述的具有隔热性能的PVB膜片，所述抗氧剂为β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(1076)或β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯(1135)。
如上所述的具有隔热性能的PVB膜片，所述紫外线吸收剂为2，4-二叔丁基-6-(5-氯代-苯并三唑-2-基)酚(327)或2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑(UV-P)。
一种具有隔热性能的PVB膜片的制备方法，其包括如下步骤：
(1)制备ITO纳米乳液：将PVB树脂粉加入有机溶剂中进行溶解，然后加入ITO纳米粉在球磨机上碾磨3-5小时，制得纳米ITO乳液，其中有机溶剂、PVB树脂粉及ITO纳米粉的质量百分数为：
有机溶剂： 65-90％
PVB树脂粉： 5-20％
ITO纳米粉： 5-15％；
(2)制备PVB膜片：将步骤(1)制备的ITO纳米乳液、增塑剂、PVB树脂粉、抗氧剂及紫外线吸收剂按照如下质量百分数配比：
ITO纳米乳液： 0.1-1％
增塑剂： 19-40％
PVB树脂粉： 59-80％
抗氧剂： 0.1-2％
紫外线吸收剂： 0.05-1％
在高速混合机中均匀混合后，通过双螺杆挤塑机在140-170℃的温度下塑化，通过模具成膜得到所述具有隔热性能的PVB膜片。
如上所述的具有隔热性能的PVB膜片的制备方法，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、乙酸乙酯中的一种。
如上所述的具有隔热性能的PVB膜片的制备方法，所述增塑剂为三甘醇二异辛酸酯、四甘醇二异辛酸酯、三甘醇二正庚酸酯、癸二酸二丁酯中的一种。
如上所述的具有隔热性能的PVB膜片的制备方法，所述抗氧剂为β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯或β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯。
如上所述的具有隔热性能的PVB膜片的制备方法，所述紫外线吸收剂为2，4-二叔丁基-6-(5-氯代-苯并三唑-2-基)酚或2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑。
本发明利用有机溶剂将少量PVB溶解，再加入适量ITO粉，用球磨机反复碾磨至纳米形成纳米乳液，再与增塑剂按一定比例加到PVB树脂粉中，在挤塑机中塑化通过模具成膜而得到PVB膜片，有效地解决了团聚问题，用此PVB膜片制成的夹层玻璃隔热效果较好，对波长1500～2100nm的中红外线阻断率较高。
附图说明
图1是本发明实施例4、5、6与对比例PVB膜片对1500～2100nm的中红外线的阻断情况图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的描述，但本发明并不仅限于这些实施例。
实施例1
取甲醇：84g，PVB树脂粉：5g，ITO纳米粉：11g，将PVB树脂粉加入甲醇中进行溶解，然后加入ITO纳米粉在球磨机上碾磨3小时，制得纳米ITO乳液。
实施例2
取乙醇：85g，PVB树脂粉：10g，ITO纳米粉：5g，将PVB树脂粉加入乙醇中进行溶解，然后加入ITO纳米粉在球磨机上碾磨4小时，制得纳米ITO乳液。
实施例3
取乙酸乙酯：70g，PVB树脂粉：15g，ITO纳米粉：15g，将PVB树脂粉加入乙酸乙酯中进行溶解，然后加入ITO纳米粉在球磨机上碾磨5小时，制得纳米ITO乳液。
实施例4
取实施例1制备的纳米ITO乳液1g，3GO：250g，PVB树脂粉：735g，抗氧剂1076：10g，紫外线吸收剂327：5g，在高速混合机中均匀混合后，通过双螺杆挤塑机在140℃的温度下塑化，通过模具成膜得到所述具有隔热性能的PVB膜片，厚度为0.76mm。
实施例5
取实施例1制备的纳米ITO乳液2g，3GO：250g，PVB树脂粉：735g，抗氧剂1076：10g，紫外线吸收剂327：5g，在高速混合机中均匀混合后，通过双螺杆挤塑机在160℃的温度下塑化，通过模具成膜得到所述具有隔热性能的PVB膜片，厚度为0.8mm。
实施例6
取实施例1制备的纳米ITO乳液10g，3GO：250g，PVB树脂粉：735g，抗氧剂1076：10g，紫外线吸收剂327：5g，在高速混合机中均匀混合后，通过双螺杆挤塑机在170℃的温度下塑化，通过模具成膜得到所述具有隔热性能的PVB膜片，厚度为0.9mm。
实施例7
取实施例2制备的纳米ITO乳液1g，4GO：300g，PVB树脂粉：685g，抗氧剂1135：10g，紫外线吸收剂UV-P：5g，在高速混合机中均匀混合后，通过双螺杆挤塑机在160℃的温度下塑化，通过模具成膜得到所述具有隔热性能的PVB膜片，厚度为0.76mm。
实施例8
取实施例3制备的纳米ITO乳液1g，3G7：200g，PVB树脂粉：770g，抗氧剂1076：20g，紫外线吸收剂327：10g，在高速混合机中均匀混合后，通过双螺杆挤塑机在160℃的温度下塑化，通过模具成膜得到所述具有隔热性能的PVB膜片，厚度为0.76mm。
实施例9
取实施例3制备的ITO纳米乳液2g(0.2％)，DBS：380g，PVB树脂粉：590g，抗氧剂1135：20g，紫外线吸收剂UV-P：10g，在高速混合机中均匀混合后，通过双螺杆挤塑机在160℃的温度下塑化，通过模具成膜得到所述具有隔热性能的PVB膜片，厚度为0.76mm。
对比例
不加纳米ITO乳液，其他同实施例4，通过双螺杆挤塑机在160℃的温度下塑化，通过模具成膜得到所述具有隔热性能的PVB膜片，厚度为0.76mm。
将实施例4、5、6制成的PVB膜片合片制成夹层玻璃后用紫外-可见-近红外分光光度计对样品进行测量(型号是美国珀金-埃尔默(Perkin Elmer)公司Lambda 900)，并与对比例普通PVB膜片制成的夹层玻璃进行对照比较，观察对波长1500～2100nm的中红外线阻断情况结果，结果见图1，其中横坐标表示红外线的波长，纵坐标为透过率，从图1可以看出，加了纳米ITO乳液的样品对1500～2100nm的中红外线有明显的阻断，阻断率随ITO浓度的增加而加强。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种具有隔热性能的PVB膜片，其特征在于：其原料及质量百分数为：
其中所述ITO纳米乳液的组分及质量百分数为：
有机溶剂： 65-90％
PVB树脂粉： 5-20％
ITO纳米粉： 5-15％，
将上述原料在高速混合机中均匀混合后，通过双螺杆挤塑机在140-170℃的温度下塑化，通过模具成膜得到所述具有隔热性能的PVB膜片。
2.如权利要求1所述的具有隔热性能的PVB膜片，其特征在于：所述有机溶剂为甲醇、乙醇、乙酸乙酯中的一种。
3.如权利要求1所述的具有隔热性能的PVB膜片，其特征在于：所述增塑剂为三甘醇二异辛酸酯、四甘醇二异辛酸酯、三甘醇二正庚酸酯、癸二酸二丁酯中的一种。
4.如权利要求1所述的具有隔热性能的PVB膜片，其特征在于：所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯。
5.如权利要求1所述的具有隔热性能的PVB膜片，其特征在于：所述紫外线吸收剂为2,4-二叔丁基-6-(5-氯代-苯并三唑-2-基)酚或2-(2’-羟基–5’-甲基苯基)苯并三唑。
6.一种具有隔热性能的PVB膜片的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：
(1)制备ITO纳米乳液：将PVB树脂粉加入有机溶剂中进行溶解，然后加入ITO纳米粉在球磨机上碾磨3-5小时，制得纳米ITO乳液，其中有机溶剂、PVB树脂粉及ITO纳米粉的质量百分数为：
有机溶剂： 65-90％
PVB树脂粉： 5-20％
ITO纳米粉： 5-15％；
(2)制备PVB膜片：将步骤(1)制备的ITO纳米乳液、增塑剂、PVB树脂粉、抗氧剂及紫外线吸收剂按照如下质量百分数配比：
在高速混合机中均匀混合后，通过双螺杆挤塑机在140-170℃的温度下塑化，通过模具成膜得到所述具有隔热性能的PVB膜片。
7.如权利要求6所述的具有隔热性能的PVB膜片的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为甲醇、乙醇、乙酸乙酯中的一种。
8.如权利要求6所述的具有隔热性能的PVB膜片的制备方法，其特征在于：所述增塑剂为三甘醇二异辛酸酯、四甘醇二异辛酸酯、三甘醇二正庚酸酯、癸二酸二丁酯中的一种。
9.如权利要求6所述的具有隔热性能的PVB膜片的制备方法，其特征在于：所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯。
10.如权利要求6所述的具有隔热性能的PVB膜片的制备方法，其特征在于：所述紫外线吸收剂为2,4-二叔丁基-6-(5-氯代-苯并三唑-2-基)酚或2-(2’-羟基–5’-甲基苯基)苯并三唑。
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