[发明专利]一种聚乙烯醇缩丁醛透明胶膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚合物/纳米粒子复合材料领域，涉及一种夹胶安全玻璃用红外热反射及防紫外聚乙烯醇缩丁醛（PVB）透明胶膜及其制备方法，尤其涉及纳米粒子的表面改性及PVB纳米复合中间胶膜的制备方法，主要应用于建筑节能、汽车节能的安全玻璃等行业。 

背景技术

节能环保始终是当今社会关注的热点之一，现代建筑大量采用大面积玻璃幕墙和门窗，玻璃良好的透光效果美化了房屋景观，但因普通玻璃隔热效果差，夏季太阳光强烈的红外热辐射直接传入室内，而冬季严寒酷冷房屋又不保温，这都加大了空调的用电负荷，导致能源消耗，故开发既有优良隔热隔音防紫外又不影响透明性的，并兼有良好抗冲性能的多功能夹层安全玻璃用的纳米复合中间胶膜，有着相当大的应用价值。 

目前隔热透明玻璃大多为镀膜玻璃，在玻璃外表面覆盖一层隔热高分子涂料或贴膜，这些隔热材料大部分是在聚合物中添加对红外线高度反射的纳米粒子来实现阻隔红外热辐射，虽然纳米粒子的导热系数比之聚合物要大很多，但其反射的那部分热量大于自身的热传导，因而也可呈现出优良的隔热性能；如中国专利200610096832.3公开了一种透明隔热膜及其制备方法，采用纳米氧化铟锡(ITO)及纳米二氧化钛与高分子树脂(如水性聚氨酯、环氧树脂或聚乙烯醇缩丁醛)、涂料助剂、稀释剂及固化剂共混，涂覆于透明薄膜基片上加热固化，制得透明隔热薄膜，该膜透光性能良好，红外屏蔽率达60%以上，紫外光吸收率几乎达100%，但是ITO粒子为稀贵金属，导致其生产成本较高；中国专利CN1555989A公开了一种具有红外反射性能的汽车挡风玻璃及其制备方法，采用磁控溅射方法，以半导体氧化物为原材料，在聚乙烯醇缩丁醛(PVB)薄膜的一面沉积半导体氧化物薄膜，隔热性能良好，可见光透过率在70%左右，但是工艺条件控制复杂，且价格昂贵；中国专利CN201110138776.6公布了一种透明玻璃隔热涂料，将丙烯酸树脂、PVB、纳米氧化锡锑(ATO)、纳米TiO₂、分散剂及溶剂混合，制得隔热涂料，虽然加入的纳米TiO₂ 能有效阻隔紫外线，但是对透光性有一定影响；中国专利CN101983983A公开了一种阻隔太阳光热射线的聚乙烯醇缩丁醛纳米复合材料及其制备方法，先采用溶胶-凝胶法制备反射红外线又吸收紫外的纳米掺铝氧化锌(AZO)，再与PVB共混，虽然成本下降了，但是隔热效果不是很理想；制备既隔热防紫外线又透明并兼有良好抗冲性能的多功能夹胶安全玻璃用的纳米复合中间胶膜，这类报道很少；如中国专利CN200520063685.0公开了一种隔热安全玻璃，报道两片玻璃基材由PVB胶片粘合而成夹胶玻璃，其中一片为镀膜隔热玻璃；中国专利CN200910042656.9公开了一种可用于夹胶玻璃的低辐射隔热薄膜的制备方法，先制备有隔热功能的low-e薄膜，再经表面处理后，得到夹胶玻璃用与PVB有良好附着力的low-e薄膜；这类隔热夹胶玻璃综合了镀膜玻璃和夹胶玻璃的功效，既隔热隔音，透明又安全抗冲击，但制备工艺步骤较长；中国专利CN102304261A公开了一种隔热透明聚乙烯醇缩丁醛纳米复合材料及其制备方法，在PVB树脂的合成阶段加入经表面改性的纳米ITO粒子，一步原位分散法制备PVB/ITO透明隔热材料，该方法有效地解决了纳米粒子的分散问题，且薄膜的透光性及红外反射率优异，还可直接作为隔热安全玻璃中的夹层胶膜使用，该工艺简化缩短了生产步骤，能明显降低成本，为进一步降低生产成本，需另寻找稀贵金属ITO的替代品。 

本专利针对现今隔热安全玻璃材料存在以上技术不足，提出选用纳米ATO为功能粒子，经偶联剂和分散剂双重处理，借助超声波分散与购买或自制的聚乙烯醇缩丁醛直接共混，制备得到隔热PVB纳米复合中间胶膜，纳米ATO粒子经双重处理和特殊的超声分散工艺，有效改善ATO的团聚问题，所制得PVB纳米复合中间胶膜具有优异的力学性能以及较高的红外反射率和可见光透过率，可直接用于加工生产隔热隔音防紫外又透明和耐冲击的多功能安全玻璃，缩短了生产工艺步骤，具有更好的实用价值与推广前景。 

发明内容

本发明目的在于公开一种红外热反射及防紫外聚乙烯醇缩丁醛透明胶膜及其制备方法，利用超声波共混法制备PVB纳米复合胶膜，该膜在可见光区透光性良好，并能高效阻隔紫外线及反射红外热辐射的能量，实施简便，环境稳定性高，具备优异的节能作用。