一種安全玻璃用聚乙烯醇縮丁醛復(fù)合隔熱膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種安全玻璃用聚乙烯醇縮丁醛納米復(fù)合隔熱膜，原料組成按照質(zhì)量份數(shù)計算如下：PVB：15份；納米摻鋁氧化錫：0.075-0.6份；偶聯(lián)劑：0.0045-0.036份；分散劑：0.015-0.12份；分散介質(zhì)：1.5-12份；抗氧化劑：0.1-0.3份；成膜劑：100-300份；增塑劑：0-0.8份；PVB組成按照質(zhì)量份數(shù)計算為：聚乙烯醇：5-15份；蒸餾水：100-200份；表面活性劑：0.05-2份；催化劑：0.2-4份；正丁醛：3-15份；所述催化劑為多元有機酸。采用共混法制備PVB納米摻鋁氧化錫復(fù)合隔熱膜透明性良好，斷裂伸長率明顯提高，減輕了濃鹽酸對設(shè)備的腐蝕程度和對環(huán)境的污染。
【專利說明】一種安全玻璃用聚乙烯醇縮丁醛復(fù)合隔熱膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于聚合物/納米粒子復(fù)合材料領(lǐng)域，涉及一種安全玻璃用聚乙烯醇縮丁 醛（PVB)納米透明隔熱膜及其制備方法，具體涉及一種多元有機酸作為催化劑合成PVB以 及PVB納米復(fù)合透明隔熱膜的制備方法，主要應(yīng)用于建筑節(jié)能、汽車節(jié)能的安全玻璃等行 業(yè)。
【背景技術(shù)】
[0002] 節(jié)能環(huán)保始終備受各國關(guān)注，然而溫室效應(yīng)及大面積玻璃墻和窗戶均使得空調(diào)能 耗日益增大，安全玻璃因其安全、隔音、隔熱、抗紫外線等優(yōu)異的性能被廣泛應(yīng)用于建筑業(yè) 和汽車行業(yè)。隔熱型安全玻璃的隔熱效果完全取決其所用的膜材料。
[0003] 太陽光輻射中的能量絕大部分在可見光區(qū)與近紅外光區(qū)，而紫外線和近紅外光線 對人的視覺不僅沒有貢獻，且近紅外光區(qū)中的能量占了太陽光譜能量中的一半。當太陽光 透過玻璃傳遞入室內(nèi)時，若在保證室內(nèi)的采光前提下，盡可能降低紅外光區(qū)熱輻射和紫外 線的透過率，一定程度上避免了室內(nèi)溫度過高，從而減少了空調(diào)使用率，這對于節(jié)能環(huán)保具 有較大的意義。因此，開發(fā)出具有良好防紫外、隔熱、抗沖擊且不影響透明性的多功能安全 玻璃專用膜，具有很大的實用價值。
[0004] 采用屏蔽紫外線及對紅外線有反射作用的納米粒子作為功能添加劑，能夠使材 料達到屏蔽紫外線和反射太陽光中的紅外線進而阻隔紅外熱輻射的功能。例如中國專利 CN101993657A公開了一種智能納米透明保溫隔熱玻璃涂料，該涂料以有機硅樹脂、納米 ITO等氧化物、稀釋劑及助劑為組分，合成智能納米透明保溫隔熱玻璃涂料，玻璃涂膜后使 節(jié)能玻璃的熱工性能可隨氣候變化進行智能調(diào)節(jié)，實現(xiàn)冬季保溫、得熱與夏季的遮陽、采 光、隔熱功能，提高節(jié)能效果，然而該法制得的節(jié)能玻璃未見其具備良好的抗沖擊性能；中 國專利CN200410014672. 4公開了一種納米透明隔熱復(fù)合涂料及其該涂料的隔熱效果測試 裝置，涂料由高分子樹脂（如聚氨酯）、納米隔熱粉體（IT0或AT0)、涂料助劑和稀釋劑等組 成，該涂料具有附著力強、透明、隔熱等特點，適用于汽車玻璃和建筑玻璃上適用。兩種專利 所述制備為涂料，均不能作為膜材料直接使用。而中國專利CN102304261A公開了一種隔熱 透明聚乙烯醇縮丁醛納米復(fù)合材料及其制備方法，通過原位分散法制備了 PVB/IT0透明隔 熱復(fù)合材料，該材料具有優(yōu)異的透光性、紅外反射率和力學性能，可以作為隔熱安全玻璃中 的夾層中間膠膜使用。
[0005] 上述專利普遍采用具有優(yōu)良的紅外反射率及可見光透過率的納米ITO和納米 AT0,但因其原料較為稀貴，所制備的隔熱透明材料適用于高檔市場，并不能滿足大眾化市 場的需求。為繼續(xù)進一步降低生產(chǎn)成本，急需尋找納米ITO和ATO的替代品。
[0006] 聚乙烯醇縮丁醛是一種無毒、無臭、無腐蝕性的熱塑性樹脂。PVB經(jīng)過加工制成的 薄膜常用于制作安全玻璃的夾層材料，該安全玻璃透明度高，抗沖擊性好，還有一定的防紫 外線、隔熱、隔音及防盜性能，廣泛應(yīng)用于汽車和建筑領(lǐng)域。目前，傳統(tǒng)的PVB制備工藝是以 聚乙烯醇、正丁醛為原料，以濃鹽酸為催化劑，加入適量的表面活性劑，經(jīng)過縮醛反應(yīng)制得 粉末狀的PVB樹脂。該方法的不足之處在于，反應(yīng)體系中的濃鹽酸會使縮醛反應(yīng)進行得過 于劇烈，從而導(dǎo)致反應(yīng)不完全、PVB粒度不均勻且縮醛度不高。此外，濃鹽酸還具有易揮發(fā)、 污染空氣、腐蝕設(shè)備等缺點。為此，中國專利CN103183756A公開了一種采用固體有機酸作 為催化劑制備聚乙烯醇縮丁醛的方法，采用對甲苯磺酸代替濃鹽酸作為催化劑，制備得到 粒徑均勻、縮醛度高的PVB樹脂，但對甲苯磺酸的成本相對較高，且純PVB膠膜防紫外線隔 熱性能一般。
[0007] 隨著建筑和汽車行業(yè)的快速發(fā)展，人們對隔熱型安全玻璃用PVB中間膠膜需求量 與日俱增。因此迫切需要開發(fā)成本較低，適用于大眾化市場且有良好防紫外線隔熱隔音透 明及抗沖性的安全玻璃用PVB膠膜。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 本發(fā)明目的在于公開涉及一種安全玻璃用聚乙烯醇縮丁醛復(fù)合隔熱膜及其制備 方法，以聚乙烯醇（PVA)、正丁醛為原料，采用多元有機酸替代濃鹽酸作為催化劑，通過縮醛 化反應(yīng)制備出粒度均勻、縮醛度高的PVB樹脂，較大程度上減輕了對環(huán)境的污染以及對設(shè) 備的腐蝕程度，降低了原料成本。選用納米摻鋁氧化錫作為功能添加劑，經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑及 分散劑的雙重處理，借助超聲波分散與PVB、抗氧化劑及成膜劑進行共混，得到均相溶液后， 倒入模具中成型，得到一系列PVB納米摻鋁氧化錫復(fù)合隔熱膜。該納米復(fù)合材料隔熱膜透 明性良好，具有很好的紫外線屏蔽效果和反射紅外熱輻射的能力，并且有較好的力學性能 尤其斷裂伸長率等韌性指標明顯提高，工藝操作簡單，達到了優(yōu)良的節(jié)能效果。
[0009] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下，一種安全玻璃用聚乙烯醇縮丁醛復(fù)合隔熱膜， 原料組成按照質(zhì)量份數(shù)計算如下：PVB :15份；納米摻鋁氧化錫：0. 075-0. 6份；偶聯(lián)劑： 0. 0045-0. 036份；分散劑：0. 015-0. 12份；分散介質(zhì)：1. 5-12份；抗氧化劑：0. 1-0. 3份； 成膜劑：100-300份；增塑劑：0_0. 8份；所述PVB的組成按照質(zhì)量份數(shù)計算為：聚乙烯醇： 5-15份；蒸餾水：100-200份；表面活性劑：0. 05-2份；催化劑：0. 2-4份；正丁醛：3-15份； 所述催化劑為多元有機酸。
[0010] 優(yōu)選地，所述成膜劑為甲醇、乙醇或異丙醇中的一種；所述表面活性劑為十二烷基 硫酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉。
[0011] 進一步地，所述納米摻鋁氧化錫的表面改性劑是偶聯(lián)劑及分散劑，其中偶聯(lián)劑為 N-W-氨乙基）-y_氨丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-縮水甘油醚氧丙 基三甲氧基硅烷和 Y-(甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種；其中分散劑為 聚磷酸類、聚硅酸類、聚羧酸類、聚酯和聚醚型超分散劑中的一種，優(yōu)選為聚醚型超分散劑， 如市售的超分散劑6300、超分散劑598。
[0012] 進一步地，所述分散介質(zhì)為甲醇、乙醇、異丙醇中的一種；所述抗氧化劑為苯酚 類、酚類、膦類、酯類有機物的一種，優(yōu)選為苯酚類，如2, 6-二叔丁基對甲基苯酚、抗氧劑 2, 2-亞甲基雙（4-甲基-6-叔丁基苯酚）等。
[0013] 進一步地，所述增塑劑為酯類，如三甘醇或四甘醇的脂肪族二酯、鄰苯二甲酸二異 辛酯、癸二酸二烷基酯、乙二酸二烷基酯、磷酸三有機酯，優(yōu)選為三甘醇-二（2-乙基己酸 酯）或四甘醇二庚酸酯。
[0014] 優(yōu)選地，所述催化劑為多元有機酸，具體為順丁烯二酸酐、檸檬酸中的一種。
[0015] 優(yōu)選地，所述納米摻鋁氧化錫、偶聯(lián)劑、分散劑、分散介質(zhì)的質(zhì)量比為 1:0. 06:0. 2:20。
[0016] 優(yōu)選地，所述聚乙烯醇、蒸餾水、表面活性劑、催化劑、正丁醛的質(zhì)量比為 1:20:0. 01:0. 06:0. 6〇
[0017] 所述一種安全玻璃用聚乙烯醇縮丁醛隔熱膜的制備方法為，以多元有機酸為催化 齊U，在表面活性劑的存在下向聚乙烯醇溶液中加入正丁醛，經(jīng)過縮醛化反應(yīng)制得PVB樹脂， 用偶聯(lián)劑及分散劑對納米摻鋁氧化錫粒子進行表面改性處理，通過超聲波將其分散于PVB 溶液中，再與抗氧化劑攪拌，得到均相溶液后，倒入模具中成型，得到PVB納米摻鋁氧化錫 復(fù)合隔熱膜。
[0018] 具體地,所述制備方法包括如下步驟：
[0019] (1)按照上述質(zhì)量份數(shù)稱取原料，將聚乙烯醇和蒸餾水加入到裝有溫度計、攪拌 器、回流冷凝器的四口燒瓶中，攪拌混合后升溫至85-95°C，待聚乙烯醇完全溶解后，冷卻 至50°C，加入上述質(zhì)量份數(shù)的表面活性劑和多元有機酸催化劑，待其完全溶解后，冷卻至 10-15°C。用恒壓漏斗緩慢滴加上述質(zhì)量份數(shù)的正丁醛，滴完繼續(xù)保持直至沉淀析出，在 2_4h內(nèi)升溫至45-50°C后，繼續(xù)反應(yīng)l_3h。用NaOH溶液對反應(yīng)得到的沉淀物進行中和，并 浸泡一段時間，水洗，過濾，干燥，得到PVB樹脂；
[0020] (2)按照上述質(zhì)量份數(shù)稱取納米摻鋁氧化錫粒子、偶聯(lián)劑、分散劑及分散介質(zhì)，混 合后超聲波分散20-300min，得到納米摻鋁氧化錫分散液；
[0021] (3)稱取步驟（1)制得的PVB、成膜劑和抗氧化劑，攪拌混合使其完全溶解，得到 PVB溶液；加入步驟（2)制得的納米摻鋁氧化錫分散液，再超聲波分散40-360min，繼續(xù)攪 拌，得到濃度為〇. 05-0. lg/mL的均相溶液，倒入模具中成膜，得到PVB納米摻鋁氧化錫復(fù)合 隔熱膜。
[0022] 本發(fā)明選用多元有機酸作為催化劑，采用無毒、低成本的納米摻鋁氧化錫作為功 能粒子，利用超聲波將表面改性過的納米粒子分散于PVB基體中，制備出PVB復(fù)合隔熱膜。 該透明隔熱膜可直接用于加工制備防紫外、抗沖擊且隔熱隔音透明的多功能安全玻璃，不 僅降低了原材料成本，而且很大程度上減輕了濃鹽酸對設(shè)備的腐蝕程度和對環(huán)境的污染， 還很大程度提高了材料的斷裂伸長率，且操作工藝簡單，可滿足眾多的大眾化市場需求，達 到節(jié)能環(huán)保的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023] 圖1為實施例1制備的PVB和實施例3制備的PVB摻鋁氧化錫復(fù)合隔熱膜的紅外 譜圖。
[0024] 圖2為PVB摻鋁氧化錫復(fù)合隔熱膜與PVB薄膜的透射光譜圖。
[0025] 圖3為PVB、PVB摻鋁氧化錫復(fù)合隔熱膜的熱失重（TG)對比圖。
[0026] 圖4為自制的隔熱性能效果測試裝置圖，其中1為碘鎢燈；2為精密溫度計；3為擋 板；4為保溫層；5為密閉保溫容器；6為蓋板。
【具體實施方式】
[0027] 以下結(jié)合附圖及具體實例進一步描述本發(fā)明，但這些實施例并不用于限制本發(fā)明 的范圍。
[0028] 本發(fā)明所述的分散劑為超分散劑，如由上海泰格聚合物技術(shù)有限公司提供的超分 散劑6300,超分散劑598 ;
[0029] 本發(fā)明所用的納米摻鋁氧化錫粉體，其原料采用含錫化合物和含鋁化合物，以下 僅作舉例說明，配方按重量份數(shù)計為：五水四氯化錫：1〇份；九水硝酸鋁：〇. 5-10份。制備 方法可采用溶膠-凝膠法、磁控濺射法、化學氣相沉積法、噴霧熱解法、脈沖激光沉積法、水 熱法、均勻沉淀法中的一種方法制成。本發(fā)明中僅以五水四氯化錫與九水硝酸鋁的質(zhì)量比 為1:0. 24,并采用均勻沉淀法做詳細說明：分別稱取IOg五水四氯化錫和2. 4g九水硝酸 鋁，加入30mL蒸餾水和少量鹽酸，使其溶解，過濾除去不溶物質(zhì)，在快速攪拌下緩慢滴加氨 水，調(diào)節(jié)pH值至5,生成白色沉淀。靜置陳化3h，過濾，用蒸餾水和無水乙醇洗滌數(shù)次，過 濾，在80°C下恒溫干燥，得前驅(qū)體粉末。將前驅(qū)體在600°C溫度下煅燒2h，制得白色摻鋁氧 化錫納米粒子。以下實施例中采用此方法制得的納米粉體。其他方法也適用于本發(fā)明，在 此不多贅述。
[0030] 本發(fā)明所述PVA型號為1799型；本發(fā)明采用美國尼高力公司提供的Nicolet Avatar 370傅立葉紅外變換光譜儀測試所制備的PVB納米復(fù)合材料薄膜，掃描范圍為 400-4000011'掃描16次，分辨率為0? 4CHT1 ;采用日本島津公司UV-3600型紫外-可見 光-近紅外分光光度計測試所制備的PVB納米復(fù)合膜片在200-2500nm光波長范圍內(nèi)的透 過率，表征其光學性能；采用上?，F(xiàn)代環(huán)境工程技術(shù)有限公司提供的PPH-I鉛筆硬度計對 PVB納米復(fù)合材料薄膜進行硬度測試；本發(fā)明按照國標GB/T1040. 3-2006采用WDT30型微 機控制萬能材料試驗機測試PVB納米復(fù)合薄膜的力學性能；本發(fā)明采用美國TG儀器公司提 供SDTQ-600型TG測試儀測試PVB納米復(fù)合材料的耐熱性能。
[0031] 利用圖4中的裝置測試密閉保溫容器中的空腔溫度。其中照射光源采用與太陽 光能量相近的碘鎢燈（功率500W)，燈源距離蓋板300mm，測試時蓋板以玻璃/被測隔熱透 明薄膜/玻璃的結(jié)構(gòu)封住保溫容器，打開光源，用精密溫度計測量并記錄密閉保溫容器中 空腔內(nèi)空氣溫度隨照射時間的溫度變化，在同樣照射條件下比較不同樣品的溫度-時間曲 線，計算空腔內(nèi)空氣的最終溫度與初始溫度的差，從而宏觀評價材料的隔熱性能。
[0032] 實施例1
[0033] (1)分別稱取IOOg PVA、2000g蒸餾水，加入到裝有溫度計、攪拌器、回流冷凝器的 四口燒瓶中，升溫至90°C，待PVA完全溶解后，冷卻至50°C，加入Ig十二烷基硫酸鈉和6g 馬來酸酐，待其完全溶解后，冷卻至15°C。稱取60g正丁醛，用恒壓漏斗緩慢向上述混合溶 液中，滴完繼續(xù)保持直至沉淀析出，在2h內(nèi)升溫至45°C后，繼續(xù)反應(yīng)2h。用NaOH溶液對反 應(yīng)得到的沉淀物進行中和，并浸泡4h，水洗，過濾，干燥，得到PVB樹脂；
[0034] (2)稱取步驟⑴制得的15g PVB樹脂、0. 3g抗氧劑2, 2-亞甲基雙（4-甲基-6-叔 丁基苯酚）及300mL乙醇，攪拌混合使其完全溶解，得到PVB溶液，倒入模具中成膜，得到 PVB薄膜。性能測試見表1。
[0035] 實施例2
[0036] (1)分別稱取0.075g納米摻鋁氧化錫粒子（通過上述方法制得的，下同）、 0. 0045g Y _縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、0. 〇15g超分散劑598及I. 5g乙醇，混合后超 聲波分散40min，得到納米摻鋁氧化錫分散液；
[0037] (2)稱取實例1中制得的15g PVB樹脂、300mL乙醇和0. 3g抗氧劑2, 2-亞甲基雙 (4-甲基-6-叔丁基苯酚），攪拌混合使其完全溶解，得到PVB溶液；加入步驟（1)制得的納 米摻鋁氧化錫分散液，再超聲波分散60min，繼續(xù)攪拌，得到均相溶液，倒入模具中成膜，制 得摻鋁氧化錫含量為〇. 5% (以PVB質(zhì)量計）的PVB摻鋁氧化錫復(fù)合隔熱膜。性能測試見 表1。
[0038] 實施例3
[0039] (1)分別稱取0. 15g納米摻鋁氧化錫粒子、0. 009g Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基 硅烷、0. 03g超分散劑598及3g乙醇，混合后超聲波分散20min，得到納米摻鋁氧化錫分散 液；
[0040] (2)稱取實例1中制得的15g PVB樹脂、600mL乙醇和0? 3g抗氧劑2, 2-亞甲基雙 (4-甲基-6-叔丁基苯酚），攪拌混合使其完全溶解，得到PVB溶液；加入步驟（1)制得的納 米摻鋁氧化錫分散液，再超聲波分散40min，繼續(xù)攪拌，得到均相溶液，倒入模具中成膜，制 得摻鋁氧化錫含量為1 % (以PVB質(zhì)量計）的PVB摻鋁氧化錫復(fù)合隔熱膜。性能測試見表 1〇
[0041] 從圖中1中可以看出，紅外光譜中3434. 39CHT1和3423. 46CHT1處分別為純PVB薄 膜和PVB摻鋁氧化錫復(fù)合隔熱膜的羥基吸收峰，可以看出PVB復(fù)合隔熱膜的羥基吸收峰發(fā) 生紅移，說明復(fù)合材料中PVB的羥基與摻鋁氧化錫的羥基形成了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。1129. 50CHT1和 1130. 62CHT1處是-C-O-C-O-C-的不對稱伸縮振動峰。實施例3中PVB復(fù)合隔熱膜紅外光 譜中663. 86CHT1處為-O-Sn (Al)-O-伸縮振動峰。
[0042] 從圖2中可以看出：添加了 1%納米摻鋁氧化錫的PVB納米復(fù)合隔熱膜大大降低 了紫外光的透過率，并且一定程度上降低了紅外光區(qū)的透過率，可見光透過率在70%以上， 證明該材料對光的透過性具有明顯的光譜選擇性。
[0043] 從圖3中可以看出在PVB中加入納米摻鋁氧化錫，使材料的耐熱性能得到大幅度 提1?。
[0044] 實施例4
[0045] (1)分別稱取0? 15g納米摻鋁氧化錫粒子、0? 036g Y-氨丙基三乙氧基硅烷、〇? 03g 超分散劑598及3g乙醇，混合后超聲波分散40min，得到納米摻鋁氧化錫分散液；
[0046] (2)稱取實例1中制得的15g PVB樹脂、300mL乙醇和0. Ig抗氧劑2, 2-亞甲基雙 (4-甲基-6-叔丁基苯酚），攪拌混合使其完全溶解，得到PVB溶液；加入步驟（1)制得的納 米摻鋁氧化錫分散液，再超聲波分散60min，繼續(xù)攪拌，得到均相溶液，倒入模具中成膜，制 得摻鋁氧化錫含量為1 % (以PVB質(zhì)量計）的PVB摻鋁氧化錫復(fù)合隔熱膜。性能測試見表 1〇
[0047] 實施例5
[0048] (1)分別稱取0. 15g納米摻鋁氧化錫粒子、0.009gY_(甲基丙烯酰氧）丙基三甲 氧基硅烷、0. 12g超分散劑598及3g乙醇，混合后超聲波分散40min，得到納米摻鋁氧化錫 分散液；
[0049] (2)稱取實例1中制得的15g PVB樹脂、450mL乙醇和0? 3g抗氧劑2, 2-亞甲基雙 (4-甲基-6-叔丁基苯酚），攪拌混合使其完全溶解，得到PVB溶液；加入步驟（1)制得的納 米摻鋁氧化錫分散液，再超聲波分散60min，繼續(xù)攪拌，得到均相溶液，倒入模具中成膜，制 得摻鋁氧化錫含量為I % (以PVB質(zhì)量計）的PVB摻鋁氧化錫復(fù)合隔熱膜。性能測試見表 1〇
[0050] 實施例6
[0051] (1)分別稱取0. 3g納米摻鋁氧化錫粒子、0. 018gy-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基 硅烷、0. 06g超分散劑6300及6g乙醇，混合后超聲波分散lOOmin，得到納米摻鋁氧化錫分 散液；
[0052] (2)稱取實例1中制得的15g PVB樹脂、300mL乙醇和0. 2g抗氧劑2, 2-亞甲基雙 (4-甲基-6-叔丁基苯酚），攪拌混合使其完全溶解，得到PVB溶液；加入步驟（1)制得的納 米摻鋁氧化錫分散液，再超聲波分散200min，繼續(xù)攪拌，得到均相溶液，倒入模具中成膜，制 得摻鋁氧化錫含量為2% (以PVB質(zhì)量計）的PVB摻鋁氧化錫復(fù)合隔熱膜。性能測試見表 1〇
[0053] 實施例7
[0054] (1)分別稱取0. 45g納米摻鋁氧化錫粒子、0. 027g Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基 硅烷、0. 09g超分散劑598及9g乙醇，混合后超聲波分散40min，得到納米摻鋁氧化錫分散 液；
[0055] (2)稱取實例1中制得的15g PVB樹脂、300mL乙醇和0. Ig 2, 6-二叔丁基對甲 基苯酚，攪拌混合使其完全溶解，得到PVB溶液；加入步驟（1)制得的納米摻鋁氧化錫分散 液，再超聲波分散60min，繼續(xù)攪拌，得到均相溶液，倒入模具中成膜，制得摻鋁氧化錫含量 為3% (以PVB質(zhì)量計）的PVB摻鋁氧化錫復(fù)合隔熱膜。性能測試見表1。
[0056] 實施例8
[0057] (1)分別稱取0.6g納米摻鋁氧化錫粒子、0.036g N-W-氨乙基）-y-氨丙基三 甲氧基硅烷、〇. 12g超分散劑598及I. 5g乙醇，混合后超聲波分散300min，得到納米摻鋁氧 化錫分散液；
[0058] (2)稱取實例1中制得的15g PVB樹脂、300mL乙醇和0. 3g抗氧劑2, 2-亞甲基雙 (4-甲基-6-叔丁基苯酚），攪拌混合使其完全溶解，得到PVB溶液；加入步驟（1)制得的納 米摻鋁氧化錫分散液，再超聲波分散360min，繼續(xù)攪拌，得到均相溶液，倒入模具中成膜，制 得摻鋁氧化錫含量為4% (以PVB質(zhì)量計）的PVB摻鋁氧化錫復(fù)合隔熱膜。性能測試見表 1〇
[0059] 實施例9
[0060] (1)分別稱取0. 3g納米摻鋁氧化錫粒子、0. 018g Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基 硅烷、0. 06g超分散劑598及6g乙醇，混合后超聲波分散40min，得到納米摻鋁氧化錫分散 液；
[0061] ⑵稱取實例1中制得的15g PVB樹脂、300mL乙醇、0. 8g增塑劑四甘醇二庚酸酯 和〇. 3g抗氧劑2, 2-亞甲基雙（4-甲基-6-叔丁基苯酚），攪拌混合使其完全溶解，得到PVB 溶液；加入步驟（1)制得的納米摻鋁氧化錫分散液，再超聲波分散60min，繼續(xù)攪拌，得到均 相溶液，倒入模具中成膜，制得摻鋁氧化錫含量為2% (以PVB質(zhì)量計）的PVB摻鋁氧化錫 復(fù)合隔熱膜。性能測試見表1。
[0062] 對比實施例1
[0063] (1)分別稱取IOOg PVA、2000g蒸餾水，加入到裝有溫度計、攪拌器、回流冷凝器的 四口燒瓶中，升溫至90°C，待PVA完全溶解后，冷卻至室溫，加入Ig十二烷基硫酸鈉和20g 濃鹽酸，待其完全溶解后，冷卻至15°C。稱取60g正丁醛，用恒壓漏斗緩慢向上述混合溶液 中，滴完繼續(xù)保持直至沉淀析出，在2h內(nèi)升溫至45°C后，繼續(xù)反應(yīng)2h。用NaOH溶液對反應(yīng) 得到的沉淀物進行中和，并浸泡4h，水洗，過濾，干燥，得到PVB樹脂；
[0064] (2)稱取步驟⑴制得的15g PVB樹脂、0. 3g抗氧劑2, 2-亞甲基雙（4-甲基-6-叔 丁基苯酚）及300mL乙醇，攪拌混合使其完全溶解，得到PVB溶液，倒入模具中成膜，得到 PVB薄膜。性能測試見表1。
[0065] 對比實施例2
[0066] 將實施例2中的采用的PVB樹脂替換為對比實施例1中的PVB樹脂，其他條件不 變，性能測試表1。
[0067] 表1各實施例所制得的PVB及摻鋁氧化錫復(fù)合隔熱膜的性能
[0068]
【權(quán)利要求】
1. 一種安全玻璃用聚乙烯醇縮丁醛復(fù)合隔熱膜，其特征在于：原料組成按照質(zhì)量份 數(shù)計算如下：PVB : 15份；納米摻鋁氧化錫粉體：0. 075-0. 6份；偶聯(lián)劑：0. 0045-0. 036份； 分散劑：〇. 015-0. 12份；分散介質(zhì)：1. 5-12份；抗氧化劑：0. 1-0. 3份；成膜劑：100-300 份；增塑劑：〇_〇. 8份；所述PVB的組成按照質(zhì)量份數(shù)計算為：聚乙烯醇：5-15份；蒸餾水： 100-200份；表面活性劑：0. 05-2份；催化劑：0. 2-4份；正丁醛：3-15份；所述催化劑為多 元有機酸。
2. 如權(quán)利要求1所述的安全玻璃用聚乙烯醇縮丁醛復(fù)合隔熱膜，其特征在于：所述成 膜劑為甲醇、乙醇或異丙醇中的一種；所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉或十二烷基苯磺 酸鈉。
3. 如權(quán)利要求1所述的安全玻璃用聚乙烯醇縮丁醛隔熱膜，其特征在于：所述的偶聯(lián) 劑為Ν-(β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚 氧丙基三甲氧基硅烷和 Υ-(甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種；所述的分 散劑為聚磷酸類、聚硅酸類、聚羧酸類、聚酯和聚醚型超分散劑中的一種。
4. 如權(quán)利要求1所述的安全玻璃用聚乙烯醇縮丁醛復(fù)合隔熱膜，其特征在于：所述抗 氧化劑為苯酚類、酚類、膦類、酯類有機物的一種； 所述增塑劑為酯類，具體為三甘醇或四甘醇的脂肪族二酯、鄰苯二甲酸二異辛酯、癸二 酸二烷基酯、乙二酸二烷基酯、磷酸三有機酯其中一種或多種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全玻璃用聚乙烯醇縮丁醛隔熱膜，其特征在于：所述的抗 氧化劑為苯酚類，具體為2, 6-二叔丁基對甲基苯酚、抗氧劑2, 2-亞甲基雙（4-甲基-6-叔 丁基苯酚）；所述的增塑劑為三甘醇-二（2-乙基己酸酯）或四甘醇二庚酸酯。
6. 如權(quán)利要求1所述的安全玻璃用聚乙烯醇縮丁醛隔熱膜，其特征在于：所述催化劑 為順丁烯二酸酐、檸檬酸中的一種。
7. 如權(quán)利要求1所述的安全玻璃用聚乙烯醇縮丁醛隔熱膜，其特征在于：所述納米摻 鋁氧化錫、偶聯(lián)劑、分散劑、分散介質(zhì)的質(zhì)量比為1: 〇. 06:0. 2:20。
8. 如權(quán)利要求1所述的安全玻璃用聚乙烯醇縮丁醛隔熱膜，其特征在于：所述聚乙烯 醇、蒸餾水、表面活性劑、催化劑、正丁醛的質(zhì)量比為1:20:0. 01:0. 06:0. 6。
9. 如權(quán)利要求1?8任一項所述的安全玻璃用聚乙烯醇縮丁醛隔熱膜的制備方法，其 特征在于：以多元有機酸為催化劑，在表面活性劑的存在下向聚乙烯醇溶液中加入正丁醛， 經(jīng)過縮醛化反應(yīng)制得PVB樹脂，用偶聯(lián)劑及分散劑對納米摻鋁氧化錫粒子進行表面改性處 理，通過超聲波將其分散于PVB溶液中，再與抗氧化劑攪拌，得到均相溶液后，倒入模具中 成型，得到PVB摻鋁氧化錫復(fù)合隔熱膜。
10. 如權(quán)利要求9所述的安全玻璃用聚乙烯醇縮丁醛隔熱膜的制備方法，其特征在于， 包括如下步驟： (1) 按照上述質(zhì)量份數(shù)稱取原料，將聚乙烯醇和蒸餾水混合后升溫至85-95°C，待聚乙 烯醇完全溶解后，冷卻至50°C，加入上述質(zhì)量份數(shù)的表面活性劑和多元有機酸催化劑，待其 完全溶解后，冷卻至10-15°C。用恒壓漏斗緩慢滴加上述質(zhì)量份數(shù)的正丁醛，滴完繼續(xù)攪拌 至沉淀析出，在2-4h內(nèi)升溫至45-50°C后，繼續(xù)反應(yīng)l_3h。用NaOH溶液對反應(yīng)得到的沉淀 物進行中和，浸泡后，經(jīng)水洗、過濾、干燥，得到PVB樹脂； (2) 按照上述質(zhì)量份數(shù)稱取納米摻鋁氧化錫粒子、偶聯(lián)劑、分散劑及分散介質(zhì)，混合后 超聲波分散20-300min，得到納米摻鋁氧化錫分散液； (3)稱取步驟⑴制得的PVB、成膜劑和抗氧化劑，攪拌混合使其完全溶解，得到 PVB溶液；加入步驟（2)制得的分散液，再超聲波分散40-360min，繼續(xù)攪拌，得到濃度為 0. 05-0. lg/mL的均相溶液，倒入模具中成膜，得到PVB摻鋁氧化錫復(fù)合隔熱膜。
【文檔編號】C08F8/28GK104292720SQ201410487104
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】張東亮, 徐宣韋, 林淇, 蔣必彪 申請人:常州大學