CN103435982A - 一种高隔热隔紫外线透明有色母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高隔热隔紫外线透明有色母粒，所述母粒由树脂、分散剂、隔热隔紫外线纳米材料、爽滑剂和着色剂组成，所述各组分重量百分数为：树脂50～70%；分散剂0.5～10%；隔热隔紫外线纳米材料2～10%；爽滑剂10～30%；着色剂0～10%。本发明还公开了该高隔热隔紫外线透明有色母粒的制备方法。本发明公开的母粒和透明聚酯切片按比例配合好后经挤出双向拉伸生产的高隔热隔紫外线透明有色薄膜具有优异的隔热隔紫外线功能，并且可根据需要调整隔热隔紫外线能力，颜色均匀一致。在应用于PET薄膜或薄片挤出时，无烟雾、透明度高且爽滑效果佳。

Description

一种高隔热隔紫外线透明有色母粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种高隔热隔紫外线透明有色母粒及其制备方法。 
背景技术
随着全球升温和能源的日趋紧张以及玻璃在建筑汽车上的大量应用，功能性的保护膜如隔热、隔紫外线、防爆、节能保护膜也越来越重要。太阳光的能量是由53%的红外线、44%的可见光和3%的紫外线能量组成，隔热隔紫外线膜主要对太阳光中的红外紫外线起到反射和吸收作用并根据可见光透光率的不同相应阻隔太阳能量。 
随着技术的发展目前形成了各种技术来达到以上目的，例如： 
公开号为CN200310111067.4，专利名称为F、Mn共掺杂沉积纳米SnO2透明隔热薄膜的中国专利，其公开了一种F、Mn掺杂纳米SnO2化学沉积后热分解而成的透明膜层，但是该方法由于需要采用高温进行热分解而生成纳米膜层，不适合直接在PET薄膜上生产，且该工艺无法实现大规模工业化连续生产。 
公开号为CN98100128.9，专利名称为隔热、除霜镀膜玻璃的制备方法的中国专利，其记载了采用溅射法将ITO材料加热溅射到玻璃表面生成ITO膜，该方法已不适合PET的大量生产。 
公开号为CN200410014672.4，专利名称为纳米透明隔热复合涂料及其该涂料的隔热效果测试装置的中国专利公开了一种将比较经济的纳米隔热涂料涂布于PET薄膜表面的工艺，但是存在PET材料难以附着并且涂布工艺颗粒杂质多颜色不均匀的弊端。 
发明内容
为了克服上述不足，本发明的目的是提供一种高隔热隔紫外线透明有色母粒的制备方法，用该方法制造的母粒可以直接在PET薄膜上大规模连续生产，且杂质少颜色分布均匀。 
为实现上述目的，本发明提供的技术方案为一种高隔热隔紫外线透明有色母粒，所述母粒由树脂、分散剂、隔热隔紫外线纳米材料、爽滑剂和着色剂组成，所述各组分重量百分数为： 
Figure BDA00003627663900011
Figure BDA00003627663900021
上述树脂为挤出级PET树脂，而且本身相容性较好，确保透明性。 
上述分散剂为聚酰胺蜡（EBS或改性EBS）、聚乙烯蜡、白油、硅油或氧化聚乙烯蜡中的一种或多种混合物，在加工过程中由于熔融包覆在色料、隔热隔紫外线纳米材料（同时在体系里起到抗粘连作用）表面起到分散、稳定作用，确保透明性。 
上述隔热隔紫外线纳米材料为金属、氧化物、碳化物、硫化物等纳米材料。 
上述爽滑剂为以低分子量的聚合烯烃材料制成，所述聚合烯烃材料为聚乙烯、氧化聚乙烯、聚丙烯、PETROLITE EP-700或季戊四醇四硬脂酸酯中的一种或两种。 
所述着色剂为透明染料或纳米颜料中的一种或两种。透明染料可以是金属络合透明染料、蔥醌类透明染料、双偶氮透明染料或萘环酮透明染料中的一种；纳米颜料则可以是有机和无机的纳米颜料，优选达到耐晒7-8级的纳米级颜料。可以同时使用透明染料和纳米颜料，但纳米颜料量使用后根据产品需要调整降低隔热隔紫外线纳米材料（确保纳米类材料总量为爽滑剂的40～70%） 
上述的一种高隔热隔紫外线透明有色母粒的制备方法，包括以下步骤： 
1）在高速混合机中，开启搅拌桨并控制转速为600～1000r/min，加热混合温度为85～100℃； 
2）先投入上述树脂总料量的50%，然后将其它组分按配料比例投入，待物料混合10～25min，确保爽滑剂已经完全熔化，物料成结块状，冷却后加入余下的树脂； 
3）再控制混合机速度为250～500r/min下将物料打散成颗粒状完成物料的初步熔融混合，打散时间为1～10h； 
4）将初步熔融混合好的物料投入双螺杆机进行进一步的熔融共混，熔融温度控制在255～270℃，螺杆转速为100～300r/min，时间为1～5h，通过螺杆的剪切、混炼使助剂在载体树脂中彻底分散均匀，然后进行造粒、干燥制得高隔热隔紫外线透明有色母粒。 
所述步骤2）中冷却时间为10分钟。 
有益效果：本发明公开的母粒和透明聚酯切片按比例配合好后经挤出双向拉伸生产的高隔热隔紫外线透明有色薄膜具有优异的隔热隔紫外线功能，并且可根据需要调整隔热隔紫外线能力，颜色均匀一致。本发明的方法制备的母粒应用于PET薄膜或薄片挤出时，无烟雾、透明度高且爽滑效果佳；在材料使用中，可根据爽滑效果不同添加本发明的高隔热隔紫外线透明色母粒，操作简便。 
具体实施方式：
实施例1：母粒配料见表1。 
Figure BDA00003627663900031
1）在常温常压下，在高速混合机中，开启搅拌桨并控制转速为600r/min，加热混合温度为85℃； 
2）按配料表所述材料称量好后，先投入PET树脂总料量的50%，然后将其它组分按配料比例投入，待物料混合10min，确保爽滑剂已经完全熔化，物料成结块状，冷却后加入余下的PET树脂； 
3）再控制混合机速度为480r/min下将物料打散成颗粒状完成物料的初步熔融混合，打散时间为1h； 
4）将初步熔融混合好的物料投入双螺杆机进行进一步的熔融共混，熔融温度控制在260℃，螺杆转速为100r/min，时间为1h，通过螺杆的剪切、混炼使助剂在载体树脂中彻底分散均匀，然后进行造粒、干燥制得高隔热隔紫外线透明有色母粒。 
用该本色母粒可与其他隔热隔紫外线带色母粒按适当比例和透明聚酯切片配合生产隔热隔紫外线功能薄膜。主要用以调整薄膜产品爽滑度的同时可以调整颜色和隔热隔紫外线能力。 
实施例2：母粒配料见表2。 
Figure BDA00003627663900041
1）在常温常压下，在高速混合机中，开启搅拌桨并控制转速为1000r/min，加热混合温度为100℃； 
2）按配料表所述材料称量好后，先投入PET树脂总料量的50%，然后将其它组分按配料比例投入，待物料混合15min，确保爽滑剂已经完全熔化，物料成结块状，冷却后加入余下的PET树脂； 
3）再控制混合机速度为250r/min下将物料打散成颗粒状完成物料的初步熔融混合，打散时间为10h； 
4）将初步熔融混合好的物料投入双螺杆机进行进一步的熔融共混，熔融温度控制在255℃，螺杆转速为300r/min，时间为5h，通过螺杆的剪切、混炼使助剂在载体树脂中彻底分散均匀，然后进行造粒、干燥制得高隔热隔紫外线透明有色母粒。 
用隔热隔紫外线透明蓝绿色母粒与透明聚酯切片按产品需要配合生产隔热隔紫外线功能薄膜。如需要调整薄膜产品爽滑度则可适当加入实施例1的隔紫外线透明本色母粒。用本母粒可以生产出透光率为70%以上、隔红外线为80%以上、隔紫外线为99%以上的高透光率高隔热隔紫外线的隔热膜。适合于需要高透光高隔热隔紫外线的建筑玻璃和汽车前档玻璃。 
实施例3：母粒配料见表3。 
Figure BDA00003627663900051
1）在常温常压下，在高速混合机中，开启搅拌桨并控制转速为800r/min，加热混合温度为95℃； 
2）按配料表所述材料称量好后，先投入PET树脂总料量的50%，然后将其它组分按配料比例投入，待物料混合25min，确保爽滑剂已经完全熔化，物料成结块状，冷却后加入余下的PET树脂； 
3）再控制混合机速度为500r/min下将物料打散成颗粒状完成物料的初步熔融混合，打散时间为5h； 
4）将初步熔融混合好的物料投入双螺杆机进行进一步的熔融共混，熔融温度控制在270℃，螺杆转速为200r/min，时间为3h，通过螺杆的剪切、混炼使助剂在载体树脂中彻底分散均匀，然后进行造粒、干燥制得高隔热隔紫外线透明有色母粒。 
用该隔热隔紫外线透明淡黄绿色母粒与透明聚酯切片按产品需要配合生产隔热隔紫外线功能薄膜。如需要调整薄膜产品爽滑度则可适当加入实施例1的隔紫外线透明本色母粒。用本母粒可以生产出透光率为80%以上、隔红外线为80%以上、隔紫外线为99%以上的高透光率高隔热隔紫外线的隔热膜。适合于需要高透光高隔热隔紫外线的建筑玻璃和汽车前档玻璃。 
实施例4：母粒配料见表4。 
Figure BDA00003627663900061
1）在常温常压下，在高速混合机中，开启搅拌桨并控制转速为900r/min，加热混合温度为90℃； 
2）按配料表所述材料称量好后，先投入PET树脂总料量的50%，然后将其它组分按配料比例投入，待物料混合20min，确保爽滑剂已经完全熔化，物料成结块状，冷却后加入余下的PET树脂； 
3）再控制混合机速度为375r/min下将物料打散成颗粒状完成物料的初步熔融混合，打散时间为6h； 
4）将初步熔融混合好的物料投入双螺杆机进行进一步的熔融共混，熔融温度控制在262℃，螺杆转速为250r/min，时间为4h，通过螺杆的剪切、混炼使助剂在载体树脂中彻底分散均匀，然后进行造粒、干燥制得高隔热隔紫外线透明有色母粒。 
用该隔热隔紫外线透明淡蓝色母粒与透明聚酯切片按产品需要配合生产隔热隔紫外线功能薄膜。如需要调整薄膜产品爽滑度则可适当加入实施例1的隔紫外线透明本色母粒。用本母粒可以生产出透光率为80%以上、隔红外线为80%以上、隔紫外线为99%以上的高透光率高隔热隔紫外线的隔热膜。适合于需要高透光高隔热隔紫外线的建筑玻璃和汽车前档玻璃。 
实施例5：母粒配料见表5。 
Figure BDA00003627663900071
1）在常温常压下，在高速混合机中，开启搅拌桨并控制转速为700r/min，加热混合温度为100℃； 
2）按配料表所述材料称量好后，先投入PET树脂总料量的50%，然后将其它组分按配料比例投入，待物料混合20min，确保爽滑剂已经完全熔化，物料成结块状，冷却后加入余下的PET树脂； 
3）再控制混合机速度为300r/min下将物料打散成颗粒状完成物料的初步熔融混合，打散时间为3h； 
4）将初步熔融混合好的物料投入双螺杆机进行进一步的熔融共混，熔融温度控制在265℃，螺杆转速为230r/min，时间为5h，通过螺杆的剪切、混炼使助剂在载体树脂中彻底分散均匀，然后进行造粒、干燥制得高隔热隔紫外线透明有色母粒。 
用该隔热隔紫外线透明深蓝黑母粒与透明聚酯切片按产品需要配合生产隔热隔紫外线功能薄膜。如需要调整薄膜产品爽滑度则可适当加入实施例1的隔紫外线透明本色母粒。用本母粒可以生产出透光率为30%以上、隔红外线为80%以上、隔紫外线为99%以上的高透光率高隔热隔紫外线的隔热膜。适合于需要低透光高隔热隔紫外线的建筑玻璃和汽车侧档玻璃。 
实施例6：母粒配料见表6 
Figure BDA00003627663900081
1）在常温常压下，在高速混合机中，开启搅拌桨并控制转速为900r/min，加热混合温度为100℃； 
2）按配料表所述材料称量好后，先投入PET树脂总料量的50%，然后将其它组分按配料比例投入，待物料混合20min，确保爽滑剂已经完全熔化，物料成结块状，冷却后加入余下的PET树脂； 
3）再控制混合机速度为480r/min下将物料打散成颗粒状完成物料的初步熔融混合，打散时间为10h； 
4）将初步熔融混合好的物料投入双螺杆机进行进一步的熔融共混，熔融温度控制在265℃，螺杆转速为300r/min，时间为5h，通过螺杆的剪切、混炼使助剂在载体树脂中彻底分散均匀，然后进行造粒、干燥制得高隔热隔紫外线透明有色母粒。 
用该隔热隔紫外线透明深黑灰母粒与透明聚酯切片按产品需要配合生产隔热隔紫外线功能薄膜。如需要调整薄膜产品爽滑度则可适当加入实施例1的隔紫外线透明本色母粒。用本母粒可以生产出透光率为30%以上、隔红外线为50%以上、隔紫外线为99%以上的高透光率高隔热隔紫外线的隔热膜。适合于需要低透光高隔热隔紫外线的建筑玻璃和汽车侧档玻璃。 
实施例7：母粒配料见表7。 
Figure BDA00003627663900091
1）在常温常压下，在高速混合机中，开启搅拌桨并控制转速为1000r/min，加热混合温度为100℃； 
2）按配料表所述材料称量好后，先投入PET树脂总料量的50%，然后将其它组分按配料比例投入，待物料混合20min，确保爽滑剂已经完全熔化，物料成结块状，冷却后加入余下的PET树脂； 
3）再控制混合机速度为480r/min下将物料打散成颗粒状完成物料的初步熔融混合，打散时间为8h； 
4）将初步熔融混合好的物料投入双螺杆机进行进一步的熔融共混，熔融温度控制在270℃，螺杆转速为300r/min，时间为5h，通过螺杆的剪切、混炼使助剂在载体树脂中彻底分散均匀，然后进行造粒、干燥制得高隔热隔紫外线透明有色母粒。 
用该隔热隔紫外线透明深咖啡色母粒与透明聚酯切片按产品需要配合生产隔热隔紫外线功能薄膜。如需要调整薄膜产品爽滑度则可适当加入实施例1的隔紫外线透明本色母粒。用本母粒可以生产出透光率为10%以上、隔红外线为50%以上、隔紫外线为99%以上的高透光率高隔热隔紫外线的隔热膜。适合于需要低透光高隔热隔紫外线的建筑玻璃和汽车侧档玻璃。 
实施例8：母粒配料见表8 
Figure BDA00003627663900101
1）在常温常压下，在高速混合机中，开启搅拌桨并控制转速为900r/min，加热混合温度为100℃； 
2）按配料表所述材料称量好后，先投入PET树脂总料量的50%，然后将其它组分按配料比例投入，待物料混合20min，确保爽滑剂已经完全熔化，物料成结块状，冷却后加入余下的PET树脂； 
3）再控制混合机速度为300r/min下将物料打散成颗粒状完成物料的初步熔融混合，打散时间为6h； 
4）将初步熔融混合好的物料投入双螺杆机进行进一步的熔融共混，熔融温度控制在260℃，螺杆转速为200r/min，时间为5h，通过螺杆的剪切、混炼使助剂在载体树脂中彻底分散均匀，然后进行造粒、干燥制得高隔热隔紫外线透明有色母粒。 
用该本色母粒可与其他隔热隔紫外线带色母粒按适当比例和透明聚酯切片配合生产隔热隔紫外线功能薄膜。主要用以调整薄膜产品爽滑度的同时可以调整颜色和隔热隔紫外线能力。 
本发明实施例只是对本发明的一个举例说明，可以用本发明原理制造出各种颜色、隔红外线率、隔紫外线率和透光率的色母粒进而生产隔热隔紫外线薄膜。或者更换不同种类树脂及可以生产出不同主树脂的隔热隔紫外线薄膜，所以，一切利用本发明原理制造相类似的隔热隔紫外色母粒均是对本发明的侵犯。 

Claims (8)

1.一种高隔热隔紫外线透明有色母粒，其特征在于，所述母粒由树脂、分散剂、隔热隔紫外线纳米材料、爽滑剂和着色剂组成，所述各组分重量百分数为： 
Figure 20131033973521000011
。
2.根据权利要求1所述的一种高隔热隔紫外线透明有色母粒，其特征在于，所述树脂为挤出级PET树脂。 
3.根据权利要求1所述的一种高隔热隔紫外线透明有色母粒，其特征在于，所述分散剂为聚酰胺蜡、聚乙烯蜡、白油、硅油或氧化聚乙烯蜡中的一种或多种。 
4.根据权利要求1所述的一种高隔热隔紫外线透明有色母粒，其特征在于，所述隔热隔紫外线纳米材料为金属、氧化物、碳化物、硫化物等纳米材料。 
5.根据权利要求1所述的一种高隔热隔紫外线透明有色母粒，其特征在于，所述爽滑剂为以低分子量的聚合烯烃材料制成，所述聚合烯烃材料为聚乙烯、氧化聚乙烯、聚丙烯、PETROLITE EP-700或季戊四醇四硬脂酸酯中的一种或两种。 
6.根据权利要求1所述的一种高隔热隔紫外线透明有色母粒，其特征在于，所述着色剂为透明染料或纳米颜料中的一种或两种。 
7.权利要求1～6任一项所述的一种高隔热隔紫外线透明有色母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 
1）在高速混合机中，开启搅拌桨并控制转速为600～1000r/min，加热混合温度为85～100℃； 
2）先投入上述树脂总料量的50%，然后将其它组分按配料比例投入，待物料混合10～25min，确保爽滑剂已经完全熔化，物料成结块状，冷却后加入余下的树脂； 
3）再控制混合机速度为250～500r/min下将物料打散成颗粒状完成物料的初步熔融混合，打散时间为1～10h； 
4）将初步熔融混合好的物料投入双螺杆机进行进一步的熔融共混，熔融温度控制在255～270℃，螺杆转速为100～300r/min，时间为1～5h，通过螺杆的剪切、混炼使助剂在载体树脂中彻底分散均匀，然后进行造粒、干燥制得高隔热隔紫外线透明有色母粒。 
8.根据权利要求7所述一种高隔热隔紫外线透明有色母粒的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中冷却时间为10分钟。 
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