CN107556710A - 一种透明隔热阻燃窗膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种透明隔热阻燃窗膜，该窗膜按重量百分比包含以下组分：透明塑料100份，纳米隔热阻燃分散液10‑30份。本发明窗膜节能环保，透明、隔热、阻燃效果显著，可广泛用于建筑、汽车玻璃贴膜应用领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种透明隔热阻燃窗膜，特别是涉及透明无机玻璃、有机玻璃、透明塑料贴膜领域节能阻燃窗膜。
背景技术
随着地球环境温度持续上升和能源的日益枯竭，每到夏天，空调、风扇等降温设备所消耗的能源占每年能源消耗的20％，现代汽车和建筑广泛采用大面积玻璃，健康环保的隔热节能窗膜越来越受到人们的青睐。同时，现代建筑材料或其他行业对窗膜的阻燃性能也提出了很高的要求，因此，开发同时具有隔热和阻燃功能的窗膜具有非常重要的意义。同时，如何控制阻燃剂的微观结构，提升透光性能，使得窗膜的隔热与阻燃性能同时达到最佳效果也成为亟待解决的技术难题。
市场上建筑和汽车隔热窗膜竞争剧烈，产品品种繁多，技术上主要关注隔热效果和透光性的提升。由于窗膜是光学产品，对透光性有要求，阻燃剂的添加必然导致透光性变差，传统窗膜无法同时具备阻燃、隔热、透明性能。
综上所述传统窗膜不能同时具备透明性、阻燃性和近红外阻隔性，本发明旨在提高窗膜的透光性，且同时具备阻燃性和红外吸收性能。
发明内容
本发明旨在提出一种同时具备透明性、阻燃性和近红外阻吸收性能的窗膜，该窗膜采用一种新型纳米阻燃剂锡酸锌作为透明隔热阻燃窗膜的阻燃成分，相对于传统的三氧化二锑阻燃剂具备更优异他透明性，而且其阻燃防火、抑烟效果更佳，添加量为三氧化二锑的三分之一，因此同等阻燃效果下，由于添加量小，透光性大幅提升。采用钨青铜作为透明隔热阻燃窗膜的隔热粒子，传统隔热窗膜采用ITO、BTO、ATO隔热粒子只具备远红外1500nm-2500nm红外阻隔作用，相对于传统隔热窗膜采用好钨青铜隔热粒子具备优异的透明性、且对近红外线800nm-2000nm具有强吸收阻隔性能，该窗膜用于汽车和建筑玻璃吸收80％以上红外线和90％以上紫外线，能使得汽车和室内的温度在夏季降低10℃以上，节能环保减少了空调的能耗。
本发明同时提供了其简单合理，易于实施的制备方法。本发明所述的一种透明隔热阻燃窗膜，其配料重量百分组成为：透明塑料100份，纳米隔热阻燃复合分散液1-30份。
本发明所述的透明隔热阻燃窗膜的制备方法，包括以下步骤：
A、首先将透明塑料加入高混机，然后加入纳米隔热阻燃混合分散液，高速分散30分钟；
B、将步骤A的均匀混合物料在100℃条件下干燥，水份控制在万分之五以下；
C、将步骤B的物料采用长径比36：1的双螺杆挤出机，加工温设定在200℃到290℃之间，在螺杆转速80RPM的条件下熔融塑化，通过开口T型模具拉伸流延成膜，经冷却定型，卷取获得本发明产品。
其中：
透明塑料选自市售的EVA、PVB、PET、PI、PC、POM、PMMA、PU塑料中的一种。
纳米隔热阻燃复合分散液为固含量30％的纳米锡酸锌和纳米钨青铜混合物，为粒径30-60nm。纳米隔热阻燃复合分散液制备方法，包括以下步骤：①往搅拌罐依次加入去离子水65重量份，分散助剂5重量份，高速搅拌30分钟；②然后加入10重量份纳米锡酸锌和20重量份的纳米钨青铜，高速搅拌30分钟后形成均匀的悬浮液；③最后将步骤②中的悬浮液加入纳米砂磨机中，研磨8小时得到纳米隔热阻燃复合分散液，粒度范围30-60nm。
适宜的分散助剂重量组成为：分散剂：偶联剂＝0.5-2。
分散剂优选丙烯酸类分散剂，如聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸、或油酸酰胺。
偶联剂优选钛酸酯偶联剂，如二钛酸二乙酯或异丙基三钛酸异酯等。
本发明窗膜使用时，与通常的窗膜一样，可以通过贴膜的方式施工到建筑或汽车玻璃表面，窗膜可见光透过率大于70％、红外阻隔率大于80％、紫外阻隔率99％、阻燃氧指数大于39。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
实施例1
本发明的一种透明隔热阻燃窗膜配料重量百分组成为：透明PET塑料100千克，纳米隔热阻燃复合分散液1千克。
本发明所述的透明隔热阻燃窗膜的制备方法，包括以下步骤：
A、首先将透明塑料加入高混机，然后加入纳米隔热阻燃混合分散液，高速分散30分钟；
B、将步骤A的均匀混合物料在100℃条件下干燥，水份控制在万分之五以下；
C、将步骤B的物料采用长径比36：1的双螺杆挤出机，加工温度设定在260℃到290℃之间，在螺杆转速80RPM的条件下熔融塑化，通过开口T型模具拉伸流延成膜，经冷却定型，卷取获得本发明产品。
其中：
纳米隔热阻燃复合分散液制备方法，包括以下步骤：①往搅拌罐依次加入去离子水650克，分散助剂50克，高速搅拌30分钟；②然后加入100克纳米锡酸锌和200克纳米钨青铜，高速搅拌30分钟后形成均匀的悬浮液；③最后将步骤②中的悬浮液加入纳米砂磨机中，砂磨机分散液温度控制15℃，砂磨机转速800r/min，研磨8小时得到纳米隔热阻燃复合分散液，粒度范围30-60nm。
分散助剂重量组成为：聚丙烯酸分散剂：异丙基三钛酸异酯偶联剂重量比＝2:1。
本实施例透明隔热阻燃透明PET窗膜按照国标GB/T 2680测透光性和红外阻隔性，可见光透光率79％，红外阻隔率92％。按国标GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》测试氧指数，氧指数42。
实施例2
本发明的一种透明隔热阻燃窗膜配料重量百分组成为：透明PET塑料100千克，纳米隔热阻燃复合分散液3千克。
本发明所述的透明隔热阻燃窗膜的制备方法，包括以下步骤：
A、首先将透明塑料加入高混机，然后加入纳米隔热阻燃混合分散液，高速分散30分钟；
B、将步骤A的均匀混合物料在100℃条件下干燥，水份控制在万分之五以下；
C、将步骤B的物料采用长径比36：1的双螺杆挤出机，加工温度设定在260℃到290℃之间，在螺杆转速80RPM的条件下熔融塑化，通过开口T型模具拉伸流延成膜，经冷却定型，卷取获得本发明产品。
其中：
纳米隔热阻燃复合分散液制备方法，包括以下步骤：①往搅拌罐依次加入去离子水650克，分散助剂50克，高速搅拌30分钟；②然后加入100克纳米锡酸锌和200克纳米钨青铜，高速搅拌30分钟后形成均匀的悬浮液；③最后将步骤②中的悬浮液加入纳米砂磨机中，砂磨机分散液温度控制15℃，砂磨机转速800r/min，研磨8小时得到纳米隔热阻燃复合分散液，粒度范围30-60nm。
分散助剂重量组成为：聚甲基丙烯酸分散剂：二钛酸二乙酯偶联剂重量比＝1:1。
本实施例透明隔热阻燃透明PET窗膜按照国标GB/T 2680测透光性和红外阻隔性，可见光透光率71％，红外阻隔率97％。按国标GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》测试氧指数，氧指数43。
实施例3
本发明的一种透明隔热阻燃窗膜配料重量百分组成为：透明PC塑料100千克，纳米隔热阻燃复合分散液2千克。
本发明所述的透明隔热阻燃窗膜的制备方法，包括以下步骤：
A、首先将透明塑料加入高混机，然后加入纳米隔热阻燃混合分散液，高速分散30分钟；
B、将步骤A的均匀混合物料在100℃条件下干燥，水份控制在万分之五以下；
C、将步骤B的物料采用长径比36：1的双螺杆挤出机，加工温度设定在230℃到260℃之间，在螺杆转速80RPM的条件下熔融塑化，通过开口T型模具拉伸流延成膜，经冷却定型，卷取获得本发明产品。
其中：
纳米隔热阻燃复合分散液制备方法，包括以下步骤：①往搅拌罐依次加入去离子水650克，分散助剂50克，高速搅拌30分钟；②然后加入100克纳米锡酸锌和200克纳米钨青铜，高速搅拌30分钟后形成均匀的悬浮液；③最后将步骤②中的悬浮液加入纳米砂磨机中，砂磨机分散液温度控制15℃，砂磨机转速800r/min，研磨8小时得到纳米隔热阻燃复合分散液，粒度范围30-600nm。
分散助剂重量组成为：聚甲基丙烯酸分散剂：二钛酸二乙酯偶联剂重量比＝1:2。
本实施例透明隔热阻燃透明PC窗膜按照国标GB/T 2680测透光性和红外阻隔性，可见光透光率77％，红外阻隔率93％。按国标GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》测试氧指数，氧指数40。
实施例4
本发明的一种透明隔热阻燃窗膜配料重量百分组成为：透明PVB塑料100千克，纳米隔热阻燃复合分散液2.5千克。
本发明所述的透明隔热阻燃窗膜的制备方法，包括以下步骤：
A、首先将透明塑料加入高混机，然后加入纳米隔热阻燃混合分散液，高速分散30分钟；
B、将步骤A的均匀混合物料在100℃条件下干燥，水份控制在万分之五以下；
C、将步骤B的物料采用长径比36：1的双螺杆挤出机，加工温度设定在200℃到220℃之间，在螺杆转速80RPM的条件下熔融塑化，通过开口T型模具拉伸流延成膜，经冷却定型，卷取获得本发明产品。
其中：
纳米隔热阻燃复合分散液制备方法，包括以下步骤：①往搅拌罐依次加入去离子水650克，分散助剂50克，高速搅拌30分钟；②然后加入100克阻燃剂纳米锡酸锌和200克隔热剂纳米钨青铜，高速搅拌30分钟后形成均匀的悬浮液；③最后将步骤②中的悬浮液加入纳米砂磨机中，砂磨机分散液温度控制15℃，砂磨机转速800r/min，研磨8小时得到纳米隔热阻燃复合分散液，粒度范围30-60nm。
分散助剂重量组成为：聚甲基丙烯酸分散剂：二钛酸二乙酯偶联剂重量比＝1:2。
本实施例透明隔热阻燃透明PVB窗膜按照国标GB/T 2680测透光性和红外阻隔性，可见光透光率75％，红外阻隔率91％。按国标GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》测试氧指数，氧指数42。
对比实施例1
实施方法与实施例1完全一致，其中阻燃剂纳米锡酸锌更换为传统文献报道的阻燃剂三氧化二锑，隔热剂纳米钨青铜更换为文献报道的纳米ITO。
本实施例透明隔热阻燃透明PET窗膜按照国标GB/T 2680测透光性和红外阻隔性，可见光透光率42％，红外阻隔率35％。按国标GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》测试氧指数，氧指数33。
通过实施1和对比实施1可以发现，本发明透明隔热阻燃窗膜，具备更好的可见光透过率，红外线阻隔率，且具有更优异的阻燃性能。
尽管通过参照本发明的优选实施例，已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
Claims (5)
1.一种透明隔热阻燃窗膜，其特征在于，所述窗膜按重量百分比包含以下组分：透明塑料100份，纳米隔热阻燃复合分散液1-30份。
2.根据权利要求1所述的明隔热阻燃窗膜，其特征在于，所述透明塑料选自EVA、PVB、PET、PI、PC、POM、PMMA、PU塑料中的一种。
3.根据权利要求1所述的透明隔热阻燃窗膜，其特征在于，所述纳米隔热阻燃复合分散液为粒径30-60nm，固含量30％的纳米锡酸锌和纳米钨青铜混合物。
4.根据权利要求1所述的透明隔热阻燃窗膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、首先将透明塑料加入高混机，然后加入纳米隔热阻燃混合分散液，高速分散30分钟；
B、将步骤A的均匀混合物料在100℃条件下干燥，水份控制在万分之五以下；
C、将步骤B的物料采用长径比36：1的双螺杆挤出机，加工温度设定在200℃到290℃之间，在螺杆转速80RPM的条件下熔融塑化，通过开口T型模具拉伸流延成膜，经冷却定型，卷取获得产品。
5.根据权利要求1所述的透明隔热阻燃窗膜，其特征在于，应用于透明无机玻璃、有机玻璃、透明塑料贴膜领域。
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