[发明专利]一种纳米陶瓷隔热膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于陶瓷加工的技术领域，具体涉及一种纳米陶瓷隔热膜的制备方法。

背景技术

陶瓷材料作为材料的三大支柱之一，在日常生活及工业生产中起着举足轻重的作用.但是，由于传统陶瓷材料质地较脆，韧性、强度较差，因而使它的应用受到了较大的限制，随着纳米技术的广泛应用，纳米陶瓷随之产生，希望以此来克服陶瓷材料的脆性，使陶瓷具有像金属一样的柔韧性和可加工性。所谓纳米陶瓷，是指显微结构中的物相具有纳米级尺度的陶瓷材料，也就是说晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、缺陷尺寸等都是在纳米量级的水平上。由于界面占有可与颗粒相比拟的体积百分比，小尺寸效应以及界面的无序性使它具有不同于传统陶瓷的独特性能。

陶瓷膜也称GT膜，是固态膜的一种。陶瓷膜主要是Al₂O₃，ZrO₂，TiO₂和SiO₂等无机材料制备的多孔膜，其孔径为2～50mm。具有耐酸、耐碱、耐有机溶剂，机械强度大，可反向冲洗，抗微生物能力强，耐高温；孔径分布窄，分离效率高等特点，在食品工业、生物工程、环境工程、化学工业、石油化工、治金工业等领域得到了广泛的应用。由于陶瓷膜的性能优越，可用于隔热用途。但是现有的隔热膜化学稳定性不佳，直接曝露于空气中和日光中时，容易被氧化，导致隔热膜的使用寿命不长的缺陷。因此，研究开发一种化学稳定性好，使用寿命长的隔热膜具有重要的现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有的隔热膜化学稳定性不佳，直接曝露于空气中和日光中时，容易被氧化，导致隔热膜的使用寿命不长的缺陷，提供了一种纳米陶瓷隔热膜的方法。

为解决技术问题，本发明采用如下所述的技术方案：

（1）取八水氧氯化锆与去离子水混合，再加入硝酸镧溶液，搅拌20～30min后，在50～60℃下滴加氨水，静置沉淀24～30h，再置于透析袋中透析3～4天，收集截留液，将截留液离心分离，得沉淀，再将沉淀干燥后煅烧3～4h，得锆酸镧；

（2）将锆酸镧、纳米氧化铝、二氧化钛、氮化硅与聚乙烯醇溶液混合球磨2～3h，再经喷雾干燥后煅烧研磨，得纳米陶瓷隔热粉末；

（3）将纳米陶瓷隔热粉末加入无水乙醇中混合均匀，得涂层浆料，将涂层浆料涂布在透明PET膜基材上表面，干燥后再涂布一层纳米氧化锡锑乙二醇分散液，再经干燥后得半成品隔热膜；

（4）在半成品隔热膜上表面涂覆一层UV上光油，烘干后再在下表面涂覆一层丙烯酸压敏胶，并覆盖一层PET离型膜，得纳米陶瓷隔热膜。

步骤（1）所述的八水氧氯化锆与去离子水的质量比为0.16～0.48。

步骤（1）所述的硝酸镧溶液的质量分数为5～10%，用量为八水氧氯化锆质量的8～15倍。

步骤（1）所述的氨水的质量分数为20～30%，用量为八水氧氯化锆质量的60～150倍。

步骤（1）所述的煅烧温度为1200～1400℃。

步骤（2）所述的锆酸镧、纳米氧化铝、二氧化钛、氮化硅与聚乙烯醇溶液的重量份为5～8份锆酸镧，8～10份纳米氧化铝，4～6份二氧化钛，40～50份氮化硅，150～180份质量分数为2%聚乙烯醇溶液。

步骤（2）所述的煅烧过程为加热至500～550℃保温煅烧2～3h，再加热至700～800℃保温煅烧2～3h。

步骤（3）所述的涂层浆料的固含量为20～40%，涂布量为1～5mg/cm²。

步骤（3）所述的纳米氧化锡锑乙二醇分散液的固含量为1～5%，涂布量为1～5mg/cm²。

步骤（4）所述的涂覆厚度为0.010～0.012mm。