[发明专利]一种纳米二氧化硅改性PVB材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种纳米二氧化硅改性PVB材料及制备方法，由以下步骤制得：1）称取聚乙烯醇和去离子水，在机械搅拌的作用下抗氧剂，溶解；2）降温，加入乳化剂和纳米二氧化硅，乳化，加入正丁醛，继续降温，加入盐酸，保持温度不变维持1‑2h，匀速升温至70‑75℃，保温1‑2h，加入氢氧化钠调节PH=4‑4.5，维持1‑2h水洗、水洗后的样品加入氢氧化钠调节pH=13‑14，磁力搅拌1‑2h后水洗至中性，离心干燥；3）将干燥后的样品重新溶解到乙醇溶剂中，搅拌2‑3h后倒入模具烘干。本发明是对汽车中间层PVB薄膜的一种改进，使得原本的玻璃夹层具备更好的强度，有效减少了当发生撞击事故时对人员和物品的伤害。

技术领域

本发明属于聚合物和纳米粒子复合技术领域，具体涉及一种纳米二氧化硅改性PVB材料及其制备方法。

背景技术

PVB玻璃夹层膜是由聚乙烯醇缩丁醛树脂，经增塑剂塑化挤压而成型的一种高分子材料。PVB玻璃夹层膜厚度一般为0.38mm和0.76mm两种，对无机玻璃具有良好的粘结性，具有透明、耐热、耐寒、耐湿，机械强度高等特性。

PVB薄膜主要用于夹层玻璃，是在两块玻璃之间夹进一层PVB薄膜，经高压复合、加温而成的特殊玻璃。PVB夹层玻璃由于具有安全、保温、控制噪音和隔离紫外线等多项功能，广泛应用于建筑、汽车、光伏等行业。

现有汽车中间层PVB薄膜，并不能很好保证玻璃夹层的强度，当发生撞击事故时容易造成对人员和物品的伤害，因此，有必要对汽车中间层PVB薄膜进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米二氧化硅改性PVB材料及其制备方法，该材料具有很好的强度，用于汽车中间层，有效减少当发生撞击事故时对人员和物品的伤害。

为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种纳米二氧化硅改性PVB材料的制备方法，包括以下步骤：

1）称取聚乙烯醇20-30重量份和200-250重量份去离子水，在机械搅拌的作用下加入0.05-0.1重量份抗氧剂，升温到90-100℃保温1-2h，确保PVA完全溶解；

2）降温至20-30℃，加入0.05-0.1重量份乳化剂，加入0.1-1重量份纳米二氧化硅，均质乳化1-1.5h，加入正丁醛10-20重量份，继续降温到10-20℃加入盐酸20-30重量份，保持温度不变维持1-2h，匀速升温至70-75℃，保温1-2h，加入氢氧化钠调节pH=4-4.5，维持1-2h水洗、水洗后的样品加入氢氧化钠调节pH=13-14，磁力搅拌1-2h后水洗至中性，离心干燥；

3）将干燥后的样品重新溶解到乙醇溶剂中，搅拌2-3h后倒入自制的模具中，烘干即可。

纳米二氧化硅的添加量为聚乙烯醇的0.5wt%-1.75wt%。

步骤1）中，所述抗氧剂选自双十八烷基醇季戊二亚磷酸酯、2-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八碳醇酯、双（3,5-二叔丁基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或两种以上的混合。

步骤2）中，所述乳化剂为丁二酸二异辛酯磺酸钠或双十六烷基二苯醚二磺酸钠或其二者的混合。

步骤2）中，所述纳米二氧化硅的粒径为5-30nm。本发明中的纳米二氧化硅购自河南省纳米材料工程研究中心，平均粒径为5-30nm，比表面积100±20m²/g,表观密度为0.15g/ml的纳米二氧化硅。该纳米二氧化硅是通过溶胶凝胶法原位制备得到，表面修饰有环氧基团和少量烃基链的纳米二氧化硅，采用表面修饰的过的纳米二氧化硅可以有效改善团聚现象，提高与聚合物的相溶性。

步骤2）中，所述盐酸的浓度为5-10wt%。

由所述的制备方法制得的纳米二氧化硅改性PVB材料。

所述的纳米二氧化硅改性PVB材料为薄膜。