CN110229356A - 一种隔热型纳米母料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种隔热型纳米母料的制备方法，涉及建筑节能产品技术领域，选用高透明的、耐候性好的PET、PBT或PC等粉状树脂作为载体树脂，将纳米级的固含量15～30％的MTO、ATO、GTO、ZnO浆料中的一种或几种按一定比例添加到增塑剂3G8中，搅拌均匀备用；在高速混合机中加入载体树脂、光稳定剂及各种加工助剂，低速混合均匀后加入上述浆料，高速混合均匀，升温值120℃左右，将排气孔排除气体收集冷凝出料，经双螺杆挤出造粒。本发明解决了纳米材料极难分散的问题，可以做到纳米粒子在塑料基材中的纳米分散，可以使纳米材料真正达到纳米级分散，制备出的分散体母料经济有效。

Description

一种隔热型纳米母料的制备方法
技术领域
本发明涉及建筑节能产品技术领域，具体涉及一种隔热型纳米母料的制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，对办公、住宅的舒适性要求也在不断提高，要有明亮宽敞的房间，玻璃幕墙，大玻璃窗广泛被采用。科技不断发展，能源危机问题日益突出，人们已经开始重视节能问题，建筑能耗如何降低是建筑者和节能专家研究的重点。墙体保温设计、双腔及多腔玻璃、镀膜玻璃、窗户遮阳等。窗户能耗占建筑总能耗的40％左右，如何保证窗户的采光性，又有很好的舒适性和节能型性？多腔玻璃可很好降低传热性，但会明显增加建筑的自重；遮阳会影响采光性，外遮阳还有许多安全隐患。
21世纪纳米材料的研究火热起来，由于其小尺寸性，高比表面积，表面活性很高，表现出许多普通材料不具备的性质，在很多领域得到了应用。研究发现，纳米级的半导体金属(锡，铟等)的氧化物经科学掺杂后具有很好的光波选择透过性能，将其与高分子材料复合以后制成窗膜，贴在窗户上既能保证采光性不受影响，同时将红外线及紫外线阻隔在室外，提高舒适性的同时很好地起到节能效果。
如果将这种材料应用到透明板材的生产中，用这种板材替代多腔玻璃内部的玻璃片，岂不是既减轻了多腔玻璃的自重，还有很好的节能作用，因为多腔玻璃也不能大量阻隔紫外线和近红外的透射。板材生产一般采用颗粒状原料，而纳米材料应用最大的问题就是要解决其在基体材料中的分散问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种隔热型高透明纳米母料的生产制备方法，选用高透明的、耐候性好的PET、PBT或PC等粉状树脂作为载体树脂，将纳米级的固含量15～30％的MTO、ATO、GTO、ZnO浆料中的一种或几种按一定比例添加到增塑剂3G8中，搅拌均匀备用；在高速混合机中加入载体树脂、光稳定剂及各种加工助剂，低速混合均匀后加入上述浆料，高速混合均匀，升温值120℃左右，将排气孔排除气体收集冷凝出料，经双螺杆挤出造粒。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种隔热型纳米母料的制备方法，包括以下步骤：
S1、配料：选取纳米级隔热介质、增塑剂、紫外吸收剂、抗氧剂、光稳定剂、粉状树脂；
S2、分散：按照量多先投料的顺序投入反应釜中，在低速投入纳米浆料、紫外吸收剂、增塑剂，在转速1050～1300rpm下分散0.5小时，再加入粉状载体树脂，以及助剂，混合均匀，升温至120℃脱溶剂，排出气体经冷凝回收溶剂；
S3、造粒：排出气体明显减小后出料，经双螺杆挤出造粒，得到均匀分散于透明高分子聚酯中制成纳米粒子含量5～70％母料颗粒；挤出机机头温度设置：100℃，120℃，150℃，200℃，220℃，200℃，180℃前面两段为物料预热区，进一步排出物料中的溶剂成分，排气罩收集的气体连入尾气处理系统；
S4、包装：母料颗粒防潮包装后入库。
根据本发明的一实施例，所述纳米级隔热介质为GTO，MTO，ITO，ATO，WO3制备而成的固含量在15～50％浆料。
根据本发明的一实施例，所述增塑剂为增塑剂3G8。
根据本发明的一实施例，所述紫外吸收剂为紫外吸收剂571。
根据本发明的一实施例，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
根据本发明的一实施例，所述光稳定剂为纳米级ZnO。
根据本发明的一实施例，所述粉状树脂为PVB或PET或PBT粉状树脂。
(三)有益效果
本发明的有益效果：一种隔热型纳米母料的制备方法，先将纳米材料制成充分分散浆料，纳米材料粒径小，比表面积大，表面活性强，极易团聚，解决了纳米材料极难分散的问题；在纳米粒子表面包覆一层有机高分子材料，纳米粒子在增塑剂中就很容易分散开；增塑剂再与载体树脂混合，经双螺杆挤出机进一步剪切混合，可以做到纳米粒子在塑料基材中的纳米分散；本发明可以使纳米材料真正达到纳米级分散，制备出的分散体母料经济有效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
结合图1，一种隔热型纳米母料的制备方法，包括以下步骤：
S1、配料：选取纳米级隔热介质、增塑剂、紫外吸收剂、抗氧剂、光稳定剂、粉状树脂；纳米级隔热介质为GTO，MTO，ITO，ATO，WO3制备而成的固含量在15～50％浆料；增塑剂为增塑剂3G8；紫外吸收剂为紫外吸收剂571；抗氧剂为抗氧剂1010；光稳定剂为纳米级ZnO；粉状树脂为PVB或PET或PBT粉状树脂；
S2、分散：按照量多先投料的顺序投入反应釜中，在低速投入纳米浆料、紫外吸收剂、增塑剂，在转速1050～1300rpm下分散0.5小时，再加入粉状载体树脂，以及各种助剂，混合均匀，升温至120℃脱溶剂，排出气体经冷凝回收溶剂；
S3、造粒：排出气体明显减小后出料，经双螺杆挤出造粒，得到均匀分散于透明高分子聚酯中制成纳米粒子含量5～70％母料颗粒；挤出机机头温度设置：100℃，120℃，150℃，200℃，220℃，200℃，180℃前面两段为物料预热区，可以进一步排出物料中的溶剂成分，排气罩收集的气体连入尾气处理系统；
S4、包装：母料颗粒防潮包装后入库。
实施例一：
一种隔热型纳米母料的制备方法，包括以下步骤：
S1、配料：选取粉状PET树脂100公斤；固含量20％MTO200公斤，增塑剂3G880公斤；抗氧剂1010100克；紫外吸收剂57115公斤；固含量30％纳米ZnO5公斤。
S1、分散：按照量多先投料的顺序投入反应釜中，在低速(300～500rpm)投入纳米浆料MTO，紫外吸收剂571、纳米ZnO，增塑剂3G8，在转速1050～1300rpm下分散0.5小时，再加入粉状载体树脂，以及各种助剂，混合均匀，升温至120℃脱溶剂，排出气体经冷凝回收溶剂。
S3、造粒：排出气体明显减小后出料，经双螺杆挤出造粒，得到均匀分散于透明高分子聚酯中制成纳米粒子含量5～70％母料颗粒。挤出机机头温度设置：100℃，120℃，150℃，200℃，220℃，200℃，180℃，前面两段为物料预热区，可以进一步排出物料中的溶剂成分，排气罩收集的气体连入尾气处理系统。
S4、包装：母料颗粒防潮包装后入库。因为PET树脂有一定的吸潮性，采用防潮包装。
实施例二：
一种隔热型纳米母料的制备方法，包括以下步骤：
S1、配料：选取粉状PBT树脂100公斤；固含量20％GTO180公斤，增塑剂3G8100公斤。抗氧剂1010100克，紫外吸收剂57118公斤，固含量30％纳米TiO24公斤。
S2、分散：按照量多先投料的顺序投入反应釜中，在低速(300～500rpm)投入纳米浆料GTO，紫外吸收剂571、纳米TiO2、增塑剂3G8，在转速1050～1300rpm下分散0.5小时，再加入粉状载体树脂，以及各种助剂，混合均匀，升温至120℃脱溶剂，排出气体经冷凝回收溶剂。
S3、造粒：排出气体明显减小后出料，经双螺杆挤出造粒，得到均匀分散于透明高分子聚酯中制成纳米粒子含量5～70％母料颗粒。挤出机机头温度设置：100℃，120℃，150℃，200℃，220℃，200℃，180℃，前面两段为物料预热区，可以进一步排出物料中的溶剂成分，排气罩收集的气体连入尾气处理系统。
S4、包装：母料颗粒防潮包装后入库。
综上所述，本发明实施例，隔热型纳米母料的制备方法，选用高透明的、耐候性好的PET、PBT或PC等粉状树脂作为载体树脂，将纳米级的固含量15～30％的MTO、ATO、GTO、ZnO浆料中的一种或几种按一定比例添加到增塑剂3G8中，搅拌均匀备用；在高速混合机中加入载体树脂、光稳定剂及各种加工助剂，低速混合均匀后加入上述浆料，高速混合均匀，升温值120℃左右，将排气孔排除气体收集冷凝出料，经双螺杆挤出造粒。
先将纳米材料制成充分分散浆料，纳米材料粒径小，比表面积大，表面活性强，极易团聚，解决了纳米材料极难分散的问题；在纳米粒子表面包覆一层有机高分子材料，纳米粒子在增塑剂中就很容易分散开；增塑剂再与载体树脂混合，经双螺杆挤出机进一步剪切混合，可以做到纳米粒子在塑料基材中的纳米分散；本发明可以使纳米材料真正达到纳米级分散，制备出的分散体母料经济有效。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种隔热型纳米母料的制备方法，其特征在于：
包括以下步骤：
S1、配料：选取纳米级隔热介质、增塑剂、紫外吸收剂、抗氧剂、光稳定剂、粉状树脂；
S2、分散：按照量多先投料的顺序投入反应釜中，在低速投入纳米浆料、紫外吸收剂、增塑剂，在转速1050～1300rpm下分散0.5小时，再加入粉状载体树脂，以及助剂，混合均匀，升温至120℃脱溶剂，排出气体经冷凝回收溶剂；
S3、造粒：排出气体明显减小后出料，经双螺杆挤出造粒，得到均匀分散于透明高分子聚酯中制成纳米粒子含量5～70％母料颗粒；挤出机机头温度设置：100℃，120℃，150℃，200℃，220℃，200℃，180℃前面两段为物料预热区，进一步排出物料中的溶剂成分，排气罩收集的气体连入尾气处理系统；
S4、包装：母料颗粒防潮包装后入库。
2.如权利要求1所述的一种隔热型纳米母料的制备方法，其特征在于，所述纳米级隔热介质为GTO，MTO，ITO，ATO，WO3制备而成的固含量在15～50％浆料。
3.如权利要求1所述的一种隔热型纳米母料的制备方法，其特征在于，所述增塑剂为增塑剂3G8。
4.如权利要求1所述的一种隔热型纳米母料的制备方法，其特征在于，所述紫外吸收剂为紫外吸收剂571。
5.如权利要求1所述的一种隔热型纳米母料的制备方法，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
6.如权利要求1所述的一种隔热型纳米母料的制备方法，其特征在于，所述光稳定剂为纳米级ZnO。
7.如权利要求1所述的一种隔热型纳米母料的制备方法，其特征在于，所述粉状树脂为PVB或PET或PBT粉状树脂。
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