[发明专利]一种聚丙烯酸-季铵盐改性的离子型聚合物薄膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚丙烯酸‑季铵盐改性的离子型聚合物薄膜及其制备方法和应用，所述离子型聚合物薄膜是通过将聚丙烯酸‑季铵盐复合物添加到离子型聚合物中经共混挤出流延制备而成。通过优化离子型聚合物中聚丙烯酸‑季铵盐复合物的添加量，能够显著改善离子型聚合物的加工流动性，并显著提高离子型聚合物薄膜的机械强度，特别是改善薄膜的抗冲击性能。同时还可以在一定范围内改善离子型聚合物中间膜的透光性，并降低制备离子型聚合物薄膜及夹胶玻璃的雾度，本发明制得的离子型聚合物薄膜可广泛用于制备夹胶玻璃的中间膜，并能够在常规夹胶玻璃生产设备上制备出抗冲击性能优异的高性能安全夹胶玻璃。

技术领域

本发明属于安全玻璃技术领域，具体涉及一种聚丙烯酸-季铵盐改性的离子型聚合物薄膜及其制备方法和在安全夹胶玻璃中的应用。

背景技术

夹胶玻璃属于安全玻璃中的一种，其通常是在两片或多片玻璃之间设置了一层或多层有机聚合物中间膜，再经过特殊的高温预压(或抽真空)及高温高压工艺处理后，使玻璃和有机聚合物中间膜粘合为一体而形成的复合玻璃产品。

根据应用场景不同，常用的有机聚合物中间膜主要有EVA中间膜(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)、PVB中间膜(聚乙烯醇缩丁醛)、SGP中间膜(乙烯-甲基丙烯酸离子型共聚物)、TPU中间膜(聚氨酯弹性体)。

其中，EVA中间膜因其经济性高而广泛应用于民用领域。EVA中间膜融化温度较低、耐水性好、流动性好，一般在110℃左右就具有良好的加工性能，适合在膜层中进行夹丝、夹卷等操作，以实现制作花纹、图案、材质丰富的装饰玻璃。EVA中间膜经过简易的抽真空和加温处理即可满足EVA夹层玻璃的生产需要，其对生产设备的要求较低。但其耐紫外性能一般，在日光下易发黄老化。因此，带有EVA中间膜的夹胶玻璃主要用于室内隔断、装饰，如压花玻璃、装饰玻璃、钢化玻璃、弯曲玻璃、建筑夹层玻璃、普通防盗玻璃等，而难以适用于室外幕墙。

PVB中间膜最初是为汽车玻璃而开发的，其性能主要是为了满足汽车玻璃的以下要求：1.能可靠地粘结玻璃，减少碎玻璃的飞散，最大限度保护驾驶员和乘客的安全；2.能防止石块和其他小物件击穿玻璃进入车内；3.有一定的柔软性，防止驾驶员头部激烈撞击挡风玻璃，并防止车内人员飞出车外；和4.满足汽车的使用功能，符合光学、保温、降噪、阻隔紫外线等要求。由于PVB中间膜主要不是针对建筑幕墙开发的，所以它富于弹性、比较柔软、剪切模量小，同时两块玻璃间受力后会有显著的相对滑移，且其承载力较小、弯曲变形较大。同时，带有PVB中间膜的夹胶玻璃的外露边容易受潮开胶，所以其可以用于一般玻璃幕墙，但不适用于有高性能要求的玻璃幕墙。

而由美国杜邦公司开发的离子型中间膜，商品名称为SGP，其因具有以下优良性能，而能较好满足建筑幕墙对夹胶玻璃的高性能需求。

(一)具有高的强度和剪切模量，且力学性能优异。SGP的剪切模量是PVB中间膜的50倍以上，撕裂强度比PVB高5倍。SGP夹胶后，玻璃受力时两片玻璃之间的胶层基本上不会产生滑动，且两片玻璃可如同一片等厚度的单片玻璃整体工作。故其承载力就是等厚度的PVB夹胶玻璃承载力的2倍；同时，在相等荷载、相等厚度的情况下，SGP夹胶玻璃的弯曲挠度只有PVB夹胶玻璃的1/4。

(二)具有良好的边部稳定性，可外露使用而无须封边(其中边部稳定性是指夹胶玻璃边部外露于大气条件下的耐久性)。PVB中间膜不耐潮湿，其在水汽作用下容易开胶、分离，故要求对外露边缘进行封边处理。而SGP中间膜具有良好的边部稳定性，对水分不敏感，即使在外露条件下使用也不会开胶、分离，因此可以开边使用，不必封边。此外，SGP中间膜本身无色透亮，而且耐候性好，不容易泛黄。SGP中间膜的泛黄系数小于1.5，而PVB中间膜的泛黄系数为6～12，因此超白夹层使用SGP较多。

(三)玻璃破损后留有充分的剩余承载力，不会整块坠落