CN103756271B - 一种二氧化钒均匀分散的改性pet膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种二氧化钒均匀分散的改性PET膜的制备方法，该方法包括以下步骤：1)将聚乙二醇溶解在水中得到聚乙二醇的水溶液，然后将二氧化钒分散在所述聚乙二醇的水溶液中得到二氧化钒的分散液，最后将所述二氧化钒的分散液中的水分蒸干，得到包覆有聚乙二醇的二氧化钒粉末，备用；2)将步骤(1)所得包覆有聚乙二醇的二氧化钒粉末与PET粉末加入双螺杆共混挤出、造粒，得到二氧化钒均匀分散的改性PET切片，备用；3)将步骤(2)所得二氧化钒均匀分散的改性PET切片采用拉膜工艺进行拉膜得到二氧化钒均匀分散的改性PET膜。与现有技术相比，本发明得到的二氧化钒均匀分散的改性PET膜对太阳能辐射有着更高的室温透过率和更低的高温透过率。
Description
技术领域
本发明涉及一种改性PET膜的制备方法，尤其涉及一种二氧化钒均匀分散的改性PET膜的制备方法。
背景技术
PET是目前人类使用最为广泛的合成高聚物之一，早在二十世纪40年代就合成出了PET，并发现其具有优异的性能，而广泛的应用于纺织、包装、医疗卫生、汽车、电子电器、安全防护、环境保护等领域。随着社会的进步，人民生活水平的提高，对PET的性能要求越来越高，越来越多种多样。
二氧化钒吸引了众多研究者的注意原因在于它在68℃发生金属-半导体相变。低温条件下，二氧化钒在可见光、红外光、射频波段及微波波段具有很高的透过率，但在高温下，二氧化钒能强烈地减弱所有波段的电磁波的透过率。在相变点处，红外透过率发生突变，同时升温与降温曲线不重合表明相变存在滞后现象。利用二氧化钒受光幅照相变时红外透过率发生强烈变化，制成抗红外激光辐射的保护膜外，众所周知，太阳能辐射的98％都处于可见与红外波段，而在这一波段，二氧化钒正好具有较高的室温透过率和较低的高温透过率。如能使它的相变温度发生在室温附近，当温度高于相变点时，阻挡太阳光辐射；而低于相变点时，使光透射。
根据这一特点，可将二氧化钒加入到聚酯中制成薄膜形态于建筑材料表面，实现建筑的冬暖夏凉。同时，二氧化钒的粒径越小，所发挥的作用越大。但如何将纳米相均匀分散到聚酯基体中一直是个难题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种二氧化钒均匀分散的改性PET膜的制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种二氧化钒均匀分散的改性PET膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)将聚乙二醇溶解在水中得到聚乙二醇的水溶液，然后将二氧化钒分散在所述聚乙二醇的水溶液中得到二氧化钒的分散液，最后将所述二氧化钒的分散液中的水分蒸干，得到包覆有聚乙二醇的二氧化钒粉末，备用；
2)将步骤(1)所得包覆有聚乙二醇的二氧化钒粉末与PET粉末加入双螺杆共混挤出、造粒，得到二氧化钒均匀分散的改性PET切片，备用；
3)将步骤(2)所得二氧化钒均匀分散的改性PET切片采用拉膜工艺进行拉膜得到二氧化钒均匀分散的改性PET膜。
步骤(1)中所述聚乙二醇的分子量为500～2000，所述聚乙二醇与所述二氧化钒的质量比为1～3∶10。聚乙二醇能够溶解在水中，且对所述纳米二氧化钒在水中的分散性影响不大，且聚乙二醇有较大的膨胀系数，在共混时能够起到分散、隔离氧化钒的效果，达到插层的作用。得到的包覆聚乙二醇的二氧化钒粉末的粒径比较小切较均匀，能够更好的得到二氧化钒均匀分散的改性PET膜。
所述二氧化钒为纳米级，其粒径范围为10～50nm，所述二氧化钒的用量与所述PET粉末的质量比为0.5～5∶100。二氧化钒的粒径越小，所发挥的作用越大，采用纳米级的二氧化钒，可以达到更好的改性效果；而在二氧化钒的用量与PET粉末的质量比为0.5～5∶100时，既能保持较好的膜性能，又能达到较好的改性效果。
所述的PET粉末的特性粘度为0.6～0.7dL/g。
与现有技术相比，本发明纳米二氧化钒在水中有着较好的分散性，聚乙二醇能够溶解在水中，且对所述纳米二氧化钒在水中的分散性影响不大，且聚乙二醇有较大的膨胀系数，在共混时能够起到分散、隔离氧化钒的效果，达到插层的作用。利用上述特点制备得到表面包覆聚乙二醇的二氧化钒粉末，将所述表面包覆聚乙二醇的二氧化钒粉末与PET粉末进行双螺杆共混、挤出、造粒，在进行拉膜最终得到二氧化钒均匀分散的改性PET膜。所述二氧化钒均匀分散的改性PET膜中的二氧化钒均匀分散，对太阳能辐射有着更高的室温透过率和更低的高温透过率。
纳米二氧化钒在水中有着较好的分散性，聚乙二醇能够溶解在水中，且对所述纳米二氧化钒在水中的分散性影响不大，且聚乙二醇有较大的膨胀系数，在共混时能够起到分散、隔离氧化钒的效果，达到插层的作用。利用上述特点制备得到表面包覆聚乙二醇的二氧化钒粉末，将所述表面包覆聚乙二醇的二氧化钒粉末与PET粉末进行双螺杆共混、挤出、造粒，在进行拉膜最终得到二氧化钒均匀分散的改性PET膜。所述二氧化钒均匀分散的改性PET膜中的二氧化钒均匀分散，对太阳能辐射有着更高的室温透过率和更低的高温透过率。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的一种二氧化钒均匀分散的改性PET膜的制备方法如下：
1)将聚乙二醇溶解在水中得到聚乙二醇的水溶液，然后将二氧化钒分散在所述聚乙二醇的水溶液中得到二氧化钒的分散液，最后将所述二氧化钒的分散液中的水分蒸干，得到包覆有聚乙二醇的二氧化钒粉末，备用；
2)将所述包覆有聚乙二醇的氧化钒粉末与PET粉末加入双螺杆共混挤出、造粒，得到二氧化钒均匀分散的改性PET切片，备用；
3)将所述二氧化钒均匀分散的改性PET切片采用拉膜工艺进行拉膜得到二氧化钒均匀分散的改性PET膜。
如上所述的一种二氧化钒均匀分散的改性PET膜的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量为500～2000，所述聚乙二醇与所述二氧化钒的质量比为1～3∶10。
如上所述的一种二氧化钒均匀分散的改性PET膜的制备方法，其特征在于，所述二氧化钒为纳米级，其粒径范围为10～50nm，所述二氧化钒的用量与所述PET粉末的质量比为0.5～5∶100。
如上所述的一种二氧化钒均匀分散的改性PET膜的制备方法，其特征在于，所述PET粉末的特性粘度为0.6～0.7dL/g。
实施例1
将分子量为500的聚乙二醇溶解在水中得到聚乙二醇的水溶液，聚乙二醇与水的质量比为1∶500；将粒径为50nm二氧化钒分散在所述聚乙二醇的水溶液中得到二氧化钒的分散液，二氧化钒与聚乙二醇的质量比为10∶1；将所述二氧化钒的分散液中的水分蒸干，得到包覆有聚乙二醇的二氧化钒粉末；然后按二氧化钒与PET粉末的质量比为5∶100的用量比，将所述包覆有聚乙二醇的二氧化钒粉末与PET粉末加入双螺杆共混挤出、造粒，得到二氧化钒均匀分散的改性PET切片，螺杆温度为260℃；采用拉膜工艺进行拉膜得到二氧化钒均匀分散的改性PET膜。
实施例2
将分子量为1500的聚乙二醇溶解在水中得到聚乙二醇的水溶液，聚乙二醇与水的质量比为1∶600；将粒径为30nm二氧化钒分散在所述聚乙二醇的水溶液中得到二氧化钒的分散液，二氧化钒与聚乙二醇的质量比为10∶2；将所述二氧化钒的分散液中的水分蒸干，得到包覆有聚乙二醇的二氧化钒粉末；然后按二氧化钒与PET粉末的质量比为3.5∶100的用量比，将所述包覆有聚乙二醇的二氧化钒粉末与PET粉末加入双螺杆共混挤出、造粒，得到二氧化钒均匀分散的改性PET切片，螺杆温度为265℃；采用拉膜工艺进行拉膜得到二氧化钒均匀分散的改性PET膜。
实施例3
将分子量为2000的聚乙二醇溶解在水中得到聚乙二醇的水溶液，聚乙二醇与水的质量比为1∶700；将粒径为10nm二氧化钒分散在所述聚乙二醇的水溶液中得到二氧化钒的分散液，二氧化钒与聚乙二醇的质量比为10∶3；将所述二氧化钒的分散液中的水分蒸干，得到包覆有聚乙二醇的二氧化钒粉末；然后按二氧化钒与PET粉末的质量比为0.5∶100的用量比，将所述包覆有聚乙二醇的二氧化钒粉末与PET粉末加入双螺杆共混挤出、造粒，得到二氧化钒均匀分散的改性PET切片，螺杆温度为270℃；采用拉膜工艺进行拉膜得到二氧化钒均匀分散的改性PET膜。
Claims (3)
1.一种二氧化钒均匀分散的改性PET膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)将聚乙二醇溶解在水中得到聚乙二醇的水溶液，然后将二氧化钒分散在所述聚乙二醇的水溶液中得到二氧化钒的分散液，最后将所述二氧化钒的分散液中的水分蒸干，得到包覆有聚乙二醇的二氧化钒粉末，备用；
2)将步骤(1)所得包覆有聚乙二醇的二氧化钒粉末与PET粉末加入双螺杆共混挤出、造粒，得到二氧化钒均匀分散的改性PET切片，备用；
3)将步骤(2)所得二氧化钒均匀分散的改性PET切片采用拉膜工艺进行拉膜得到二氧化钒均匀分散的改性PET膜；
所述二氧化钒为纳米级，其粒径范围为10～50nm，所述二氧化钒的用量与所述PET粉末的质量比为0.5～5:100。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化钒均匀分散的改性PET膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述聚乙二醇的分子量为500～2000，所述聚乙二醇与所述二氧化钒的质量比为1～3:10。
3.根据权利要求1所述的一种二氧化钒均匀分散的改性PET膜的制备方法，其特征在于，所述的PET粉末的特性粘度为0.6～0.7dL/g。
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