CN105001602A - 一种PET/LaB6 有机相纳米复合膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PET/LaB6？有机相纳米复合膜及其制备方法，属于复合材料技术领域。它采用按体积比为21：9～14的纳米LaB6乙醇分散液和PET树脂试剂制得。纳米LaB6乙醇分散液包括体积比为125:1.5～2的无水乙醇和分散剂，和质量比为1：100的LaB6和氧化锆球；纳米LaB6乙醇分散液包括体积比为125:2的无水乙醇和分散剂，和质量比为1：100的LaB6和氧化锆球。PET树脂试剂包括质量比为16：16：1的苯酚、四氯化碳和PET膜。本发明能通过将LaB6纳米颗粒和PET膜混合制成透明隔热吸收紫外线的膜片或透明隔热涂层，应用于建筑节能玻璃和汽车玻璃领域，并具有制备方法简单的特点。

Description

一种PET/LaB6 有机相纳米复合膜及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料技术，更具体地说，涉及一种PET/LaB6 有机相纳米复合膜及其制备方法。
背景技术
随着国民经济和现代科学技术的发展,节能和环保受到了人们越来越多的关注,如何合理利用太阳光是节能与环保的一个重要课题，建筑物及汽车的窗户需要让太阳光中的见光部分透过,以保证车内照明,但又需要隔绝掉太阳光中能产生热效应的红外光部分,尤其是在太阳光中热效应最显著的近红外部分(波长范围在0.8~2.5卿),以起到节能作用，常规解决玻璃的防晒隔热的方法主要有使用热反射金属镀膜!热吸收性隔热膜等"现在市场上采用的金属镀膜是主要用金(Au)银(Ag)铜(Cu)等材料，【2】但是这些金属材料的等离子体波长位于紫外区,它们对可见光有着很高的反射,因而透明性较差且一般有光污染的问题存在，吸收性隔热材料如锢锡氧化物(ITO)、锑锡氧化物(ATO)等可有效阻隔太阳光中的红外辐射且在可见光区有很高的透过率172,731，但这些隔热材料在近红外区的隔绝性不好,很难满足充分利用太阳光的要求，且锢锡材料的价格十分昂贵,极大地限制了其应用范围。
目前我国大量使用了镀膜玻璃、贴膜玻璃，低辐射玻璃(LOW-E玻璃)等，但是据报道，隔热效果最好的镀膜玻璃，其传热量为太阳光能量的 39％，隔热量仅为 61％；其节能效果有进一步提高的空间。上述的这些玻璃还存在透光率低的问题，例如，LOW-E玻璃中因为含有金属银离子，导致其透光率较低，仅为 63 ～ 68％；现有的透明玻璃涂料，大多采用改性丙烯酸氟硅树脂、交联剂制成，使用其处理后的玻璃透光率也仅为75％。同时，现有的玻璃涂料对红外线的反射率和屏蔽率低，如其对红外线的反射率仅为30％左右，而且价格昂贵，从而制约了其广泛的应用和普及。
  PET薄膜是一种性能比较全面的包装薄膜。其透明性好，有光泽；具有良好的气密性和保香性；防潮性中等，在低温下透湿率下降。PET薄膜的机械性能优良，其强韧性是所有热塑性塑料中最好的，抗张强度和抗冲击强度比一般薄膜高得多；且挺力好，尺寸稳定，适于印刷、纸袋等二次加工。PET薄膜还具有优良的耐热、耐寒性和良好的耐化学药品性和耐油性。六硼化镧(LaB6)纳米粒子作为新型的高透明隔热节能材料，具有对可见光射率低、吸收弱，透过率高，而对近红外太阳光吸收强、透光率低等特性。因此本发明采用PET作为载体，将六硼化镧(LaB6)与PET膜结合形成透光隔热吸收紫外线的薄膜，但PET难已溶解，我们找到了合适的方法去溶解PET并制成薄膜。
发明内容
要解决的问题
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种PET/LaB6 有机相纳米复合膜及其制备方法，通过将LaB6纳米颗粒和PET膜混合制成透明隔热吸收紫外线的膜片或透明隔热涂层，应用于建筑节能玻璃和汽车玻璃领域，并具有原料成本低，制备方法简单的特点。有效解决了PET的溶解，并将其应用于透明隔热吸收紫外线的有机相纳米复合膜，并且具有明显的效果。
技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种PET/LaB6 有机相纳米复合膜，其采用按体积比为21：9～14，优选为7:3的纳米LaB6乙醇分散液和PET树脂试剂制得。
优选地，所述PET/LaB6 有机相纳米复合膜采用包括按体积比为7:3的纳米LaB6乙醇分散液和PET树脂试剂制得。
优选地，所述纳米LaB6乙醇分散液包括体积比为125:1.5～2，优选为125:2的无水乙醇和分散剂，和质量比为1：100的LaB6和氧化锆球；所述无水乙醇和氧化锆球质量比为1:1。
优选地，所述纳米LaB6乙醇分散液包括体积比为125:2的无水乙醇和分散剂，和质量比为1：100的LaB6和氧化锆球。
优选地，所述氧化锆球的粒径为0.6-0.8nm。
优选地，所述分散剂为D-180。
优选地，所述PET树脂试剂包括质量比为16：16：1的苯酚、四氯化碳和PET膜。
一种PET/LaB6 有机相纳米复合膜的制备方法，其包括如下步骤：
   （1）首先向纳米LaB6粉体中加入无水乙醇和分散剂，然后置于球磨机中；
   （2）向球磨机中纳米LaB6粉体、无水乙醇和分散剂的混合液中加入球磨介质；
   （3）将步骤（2）所得混合物在球磨机中常温下球磨24小时得到纳米LaB6乙醇浆料；
   （4）在室温的条件下,将纳米LaB6乙醇浆料在在高速分散机中于195r/min,分散时间为12小时，制得纳米LaB6乙醇分散液，备用；
   （5）取苯酚和四氯化碳并混合得到树脂溶剂；
   （6）在上述所得树脂溶剂中加入PET膜，并在电磁搅拌器中100℃恒温下搅拌3分钟直到溶解，得到PET树脂试剂；
   （7）将步骤（4）所得纳米LaB6乙醇分散液与步骤（6）所得PET树脂试剂混合并在80℃下搅拌15min，使之均匀得到涂料；
   （8）通过溶胶-凝胶法将上述涂料制成有机相纳米复合膜。
有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
   （1）本发明通过将LaB6纳米颗粒和PET膜混合制成透明隔热吸收紫外线的膜片或透明隔热涂层，应用于建筑节能玻璃和汽车玻璃领域，并具有原料成本低，制备方法简单的特点；
   （2）本发明工艺设备简单，无需真空条件或真空昂贵设备，工艺过程温度低，这对于制备含有易挥发组分或在高温下易发生相分离的多元系来说尤其重要；
    (3)本发明可以大面积在各种不同形状、不同材料的基底上制备薄膜，甚至可以在粉末材料的颗粒表面制备一层包覆膜；
   （4）本发明利用树脂PET制得有机相纳米复合膜部分取代了现在市场上采用的金属镀膜（是主要用金(Au)银(Ag)铜(Cu)等材料），大大降低了生产成本，并节约了贵重金属的使用，保护了环境；
   （5）本发明PET/LaB6有机相纳米复合膜对于波长在300-800nm的紫外线有着很好的吸收能力，吸收率高达60%和对波长在3750-4000cm-1之间的中红外光有着强烈的反射性能,反射率高达79%左右，透光率高达74%，且用量只需要ITO或ATO材料的1/30或更少,即可达到相同的效果。
附图说明
图1为本发明的操作步骤示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
如图1所示，一种PET/LaB6 有机相纳米复合膜，其采用包括按体积比为7：3的纳米LaB6乙醇分散液和PET树脂试剂制得。所述纳米LaB6乙醇分散液包括体积比为125:2的无水乙醇和分散剂，和质量比为1：100的LaB6和氧化锆球；所述无水乙醇和氧化锆球质量比为1:1。所述氧化锆球的粒径为0.6-0.8nm。所述分散剂为D-180。所述PET树脂试剂包括质量比为16：16：1的苯酚、四氯化碳和PET膜。
一种PET/LaB6 有机相纳米复合膜的制备方法，其包括如下步骤：
   （1）首先向纳米LaB6粉体中加入无水乙醇和分散剂，然后置于球磨机中；
   （2）向球磨机中纳米LaB6粉体、无水乙醇和分散剂的混合液中加入球磨介质；
   （3）将步骤（2）所得混合物在球磨机中常温下球磨24小时得到纳米LaB6乙醇浆料；
   （4）在室温的条件下,将纳米LaB6乙醇浆料在在高速分散机中于195r/min,分散时间为12小时，制得纳米LaB6乙醇分散液，备用；
   （5）取苯酚和四氯化碳并混合得到树脂溶剂；
   （6）在上述所得树脂溶剂中加入PET膜，并在电磁搅拌器中100℃恒温下搅拌3分钟直到溶解，得到PET树脂试剂；
   （7）将步骤（4）所得纳米LaB6乙醇分散液与步骤（6）所得PET树脂试剂混合并在80℃下搅拌15min，使之均匀得到涂料；
   （8）通过溶胶-凝胶法将上述涂料制成有机相纳米复合膜。
    本发明PET/LaB6有机相纳米复合膜对于波长在300-800nm的紫外线有着很好的吸收能力，吸收率高达60%和对波长在3750-4000cm-1之间的中红外光有着强烈的反射性能,反射率高达79%左右，透光率高达74%，且用量只需要ITO或ATO材料的1/30或更少,即可达到相同的效果。
 实施例2
 同实施例1，所不同的是，一种PET/LaB6 有机相纳米复合膜，其采用包括按体积比为3：2的纳米LaB6乙醇分散液和PET树脂试剂制得。所述纳米LaB6乙醇分散液包括体积比为125:1.5的无水乙醇和分散剂，和质量比为1：100的LaB6和氧化锆球。
本发明PET/LaB6有机相纳米复合膜对于波长在300-800nm的紫外线有着很好的吸收能力，吸收率高达55%和对波长在3750-4000cm-1之间的中红外光有着强烈的反射性能,反射率高达75%左右，透光率高达70%。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种PET/LaB6 有机相纳米复合膜，其特征在于：其采用按体积比为21：9～14，优选为7:3的纳米LaB6乙醇分散液和PET树脂试剂制得。
2.根据权利要求1所述的一种PET/LaB6 有机相纳米复合膜，其特征在于：所述PET/LaB6 有机相纳米复合膜采用包括按体积比为7:3的纳米LaB6乙醇分散液和PET树脂试剂制得。
3.根据权利要求1所述的一种PET/LaB6 有机相纳米复合膜，其特征在于：所述纳米LaB6乙醇分散液包括体积比为125:1.5～2，优选为125:2的无水乙醇和分散剂，和质量比为1：100的LaB6和氧化锆球；所述无水乙醇和氧化锆球质量比为1:1。
4.根据权利要求1或2或3任一项所述的一种PET/LaB6 有机相纳米复合膜，其特征在于：所述纳米LaB6乙醇分散液包括体积比为125:2的无水乙醇和分散剂，和质量比为1：100的LaB6和氧化锆球。
5.根据权利要求3或4任一项所述的一种PET/LaB6 有机相纳米复合膜，其特征在于：所述氧化锆球的粒径为0.6-0.8nm。
6.根据权利要求3或4任一项所述的一种PET/LaB6 有机相纳米复合膜，其特征在于：所述分散剂为D-180。
7.根据权利要求1所述的一种PET/LaB6 有机相纳米复合膜，其特征在于：所述PET树脂试剂包括质量比为16：16：1的苯酚、四氯化碳和PET膜。
8.一种PET/LaB6 有机相纳米复合膜的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：
   （1）首先向纳米LaB6粉体中加入无水乙醇和分散剂，然后置于球磨机中；
   （2）向球磨机中纳米LaB6粉体、无水乙醇和分散剂的混合液中加入球磨介质；
   （3）将步骤（2）所得混合物在球磨机中常温下球磨24小时得到纳米LaB6乙醇浆料；
   （4）在室温的条件下,将纳米LaB6乙醇浆料在在高速分散机中于195r/min,分散时间为12小时，制得纳米LaB6乙醇分散液，备用；
   （5）取苯酚和四氯化碳并混合得到树脂溶剂；
   （6）在上述所得树脂溶剂中加入PET膜，并在电磁搅拌器中100℃恒温下搅拌3分钟直到溶解，得到PET树脂试剂；
   （7）将步骤（4）所得纳米LaB6乙醇分散液与步骤（6）所得PET树脂试剂混合并在80℃下搅拌15min，使之均匀得到涂料；
   （8）通过溶胶-凝胶法将上述涂料制成有机相纳米复合膜。
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