[发明专利]一种原位聚合法制备智能温控聚酯切片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备聚酯切片的方法，特别是指一种原位聚合法制备智能温控聚脂切片的方法。

背景技术

二氧化钒材料具有一级相变特性，可感应环境温度变化，智能响应这一变化实现对太阳光的波段选择性透过或遮蔽。通常在环境温度低于相变温度时，含有二氧化钒的薄膜或涂层对太阳光中的可见光和中红外光几乎是完全通透的；当温度超过二氧化钒的半导体-金属相变温度时，二氧化钒发生相变转化为R相，此时材料可对中红外光选择性遮断，达到透明（可见光透过）阻热的目的。二氧化钒的半导体-金属相变是热诱导的可逆变化，其温度开关效应可用来对中红外线的通断进行智能控制。利用二氧化钒在红外光区高温下的低透过和低温下的高透过，可以制备完全智能的节能窗口系统。

    光学计算表明（S.-Y. Li,a_ G. A. Niklasson, and C. G. Granqvist Nanothermochromics: Calculations for VO₂ nanoparticles in dielectric hosts show much improved luminous transmittance and solar energy transmittance modulation，JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 108, 063525 2010）若能将二氧化钒纳米粉体分散于其他基质，如透明高分子，可在保留二氧化钒光学调控性能的基础上，提高可见光透过率至实用水平，可对服役中的玻璃、墙面、以及车船等运输工具的外表面进行节能改造。通过把二氧化钒材料做到纳米尺寸并和高分子材料复合可以制备一种智能温控复合材料，但由于纳米粒子比表面积小和表面自由能高，粒子之间很容易发生团聚，这种特性决定了直接把二氧化钒纳米粒子用传统的单螺杆或双螺杆挤出机混合的方式加入到高分子材料中，很难真正发挥纳米材料的性能，而且容易发生团聚，影响材料的光学性能和外观，从而限制了材料在高分子复合材料中的应用。如中国专利申请号200410051966.4中提到了二氧化钒太阳热智能控温高聚物薄膜，但采用的是，粒子和高分子树脂简单共混的方法，特别是本发明提到的二氧化钒粒子进行有机官能团的有机改性，并加入到树脂的聚合过程中，分散性更好，而且在后加工过程中更稳定。

中国专利申请号：201310747167.x提及一种二氧化钒均匀分散的PET膜的制备方法，其中二氧化钒粒子加入到树脂的聚合过程中制备聚酯切片，但其未对二氧化钒粒子进行有机官能团的有机改性，二氧化钒表面没有可聚合的基团，无法在聚合过程中和PET树脂形成化学键，保证在后加工过程中更稳定。

发明内容

本发明提出了

    本发明的技术方案是这样实现的：一种原位聚合法制备智能温控聚脂切片的方法，其特征在于，包括以下步骤：

    步骤一，在化学组成为V_1-xM_xO₂的二氧化钒纳米粉体表面接上可聚合的有机官能团，其中M为掺杂元素，0≤x≤0.5；

    步骤二，将带有有机官能团的二氧化钒纳米粉体均匀分散在乙二醇溶液中，并与对苯二甲酸配成均匀浆料，进行聚酯切片的合成。

    步骤一，在二氧化钒智能温控纳米粉体表面接上可聚合的有机官能团的方法包括分散、反应和分离三步：

    （a）将二氧化钒纳米粉体分散于分散介质中，得混合物A；

    （b）在所述混合物A中加入分散助剂和用于形成二氧化钒粉体表面有机官能团的有机改性剂，搅拌至充分混合均匀，加热反应得混合物B；

（c）将混合物B干燥制得表面接上可聚合的有机官能团的二氧化钒纳米粉体。

    优选的，所述二氧化钒纳米粉体的尺寸不超过200nm。