[发明专利]透明隔热防紫外线纳米复合片材及其制备方法

说明书

本发明公开了透明隔热防紫外线纳米复合片材，包括聚合物、具有紫外线屏蔽和红外线阻隔性能的核‑壳结构双功能纳米颗粒和增塑剂，各组分重量份数为：聚合物45‑99.8份，核‑壳结构双功能纳米颗粒0.2‑50份，增塑剂0‑39.9份。还公开了纳米复合片材的制备方法。本发明所得复合片材，可与玻璃复合形成中空玻璃、夹胶玻璃等建筑和汽车用玻璃，能够使玻璃在保持透明性基础上具有良好的隔热和抗紫外线性能；核‑壳结构双功能纳米颗粒以单颗粒的形式存在于液相介质中，避免了不同功能纳米颗粒的液相分散体混合使用过程中可能会造成的颗粒团聚，降低了表面改性剂的用量，节约成本；制备方法简单，工艺简便易行，易于规模化生产。

技术领域

本发明涉及纳米复合材料领域，尤其是涉及一种透明隔热防紫外线纳米复合片材及其制备方法。

背景技术

近年来，随着国民经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，人们对能源的需求也在急速增长。我国是世界上最大的发展中国家，能源消耗不断增加。建筑能耗已成为我国最主要的能耗单元之一，约占社会总能耗的49.5％，不久的将来将达到55％。为了追求美观和改善亮度，玻璃广泛的应用于建筑中，已经成为人们生活中的必需品。从节省能源考虑，玻璃传导热量的特点常常会导致能量损耗，据统计，建筑中40％的能量损失是由玻璃门窗造成的，为发达国家的2-3倍，因此，研究和开发新型玻璃门窗节能技术迫在眉睫。

随着科学技术的不断进步，透明纳米复合材料因其具有许多独特的性能而引起广泛的关注，一方面保持了聚合物在可见光范围内的高透光性，另一方面通过结合功能性无机纳米颗粒而实现紫外线和红外线的调控阻隔作用，从而降低热量传递达到节能效果。虽然现在已经有各种玻璃贴膜产品，但是，仍不能兼顾生产简便、使用便利、节能安全的要求。在现代建筑中，为了提高玻璃门窗的节能效果和安全性能，大多采用中空玻璃或夹胶玻璃。而将透明纳米复合材料制成片材，置于中空玻璃或夹胶玻璃中间，即能够起到遮阳隔热的作用，又能够避免建筑完工后的二次施工过程。因此，在门窗玻璃节能领域，透明纳米复合片材具有巨大的应用价值。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种透明隔热防紫外线纳米复合片材；该片材可与玻璃复合形成中空玻璃、夹胶玻璃等建筑和汽车用玻璃，可以使玻璃门窗在保持透明性基础上具有良好的隔热和抗紫外线性能，且制作工艺简单，易于操作。

本发明要解决的第二个技术问题是提供上述纳米复合片材的制作方法。

为解决上述第一个技术问题，发明采用如下的技术方案：

透明隔热防紫外线纳米复合片材，包括聚合物、具有紫外线屏蔽和红外线阻隔性能的核-壳结构双功能纳米颗粒和增塑剂，各组分重量份数为：聚合物45-99.8份，核-壳结构双功能纳米颗粒0.2-50份，增塑剂0-39.9份。

优选地，聚合物50-90份，核-壳结构双功能纳米颗粒10-40份，增塑剂1-30份；更优选的，聚合物50-80份，核-壳结构双功能纳米颗粒20-30份，增塑剂5-15份；最优选地，聚合物60-70份，核-壳结构双功能纳米颗粒25-30份，增塑剂5-10份。

作为技术方案的进一步改进，所述纳米复合片材的厚度为0.1-50mm。

作为技术方案的进一步改进，所述聚合物选自聚丙烯(简称：PP)、聚苯乙烯(简称：PS)、聚碳酸酯(简称：PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(简称：PMMA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(简称：ABS)、聚氯乙烯(简称：PVC)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(简称：EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(简称：PVB)、聚氨基甲酸酯(简称：PU)、杜邦SGP(简称：SGP)、聚对苯二甲酸类树脂、环氧树脂中的一种或多种。所述杜邦SGP是杜邦公司公开销售的一种用于玻璃的中间膜。

作为技术方案的进一步改进，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯(简称：DOP)、癸二酸二辛酯(简称：DOS)、癸二酸二丁酯(简称：DBS)、三甘醇二-2-乙基己酸酯(简称：3G8)中的一种或多种。