本發(fā)明涉及一種中紅外高阻隔高透光率pvb膠片及其制備方法，尤其是涉及中紅外阻隔在90％以上，透光率在90％以上的隔熱膠片及其制備方法。

背景技術(shù)：

1938年美國通過了在汽車上使用聚乙烯醇縮丁醛(以下簡稱pvb)膜片的夾層玻璃的法律，至此打開了大量使用pvb膜片的大門。經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，人們對pvb膜片提出了越來越多的要求。

節(jié)能與環(huán)保是當今世界經(jīng)濟發(fā)展的永恒主題，在全球氣候變暖的背景下，以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的“低碳經(jīng)濟”成為全球熱點。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，人們賦予pvb夾膠玻璃更多的功能，例如隔熱、變色、隔音、隱私、防盜等。

近年來，隨著我國房地產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，玻璃幕墻被廣泛使用于大型建筑中，但隨之帶來的安全隱患也越來越多。同時，目前國內(nèi)安全玻璃行業(yè)普遍使用pvb中間膜，隨著經(jīng)濟的發(fā)展對安全玻璃提出了更高的節(jié)能要求。

太陽光輻射的波長主要是在200-2500nm，其中紫外線的波長為200-380nm之間，可見光的波長在380-780nm之間，紅外線的波長在780-2500nm之間(其中780nm-1500nm是近紅外線，1500nm-2500nm為中紅外線)。紫外線在總的太陽光比例中比較小，約為5％，但它是各種材料加速老化的主要原因。紅外線的能量占比比較高，約為50％，它是使室內(nèi)溫度升高的主要因素。

為了獲得具有隔熱效果的pvb夾膠玻璃，一種方法是在夾膠玻璃上鍍上low-e隔熱層或中空隔熱層；一種方法是在夾膠玻璃上貼帶有隔熱效果的窗膜；一種方法是在pvb生產(chǎn)過程中摻雜有機紅外線吸收染料從而制備彩色膜；還有一種方法是在制作pvb膜的過程中加入少量的無機納米隔熱漿料來制備pvb納米隔熱膠膜。但是前三種方法改變了夾膠玻璃的結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝，且透過率比較低，使用壽命比較短，只有最后一種方法效果更佳。因此，需要隔熱效果更好同時透明度也要高，但是目前的隔熱膜中，隔熱效果好的透明度和清晰度要差，透明度和清晰度高的隔熱效果又差。因此需要一種隔熱效果好，同時又能保持良好的透明度和清晰度的隔熱膜。

中國專利cn203530211u、cn103044828a、cn1555989a和cn102863917a公布了通過添加ato或ito納米紅外功能粒子改善pvb膜的隔熱效果，缺點是只能阻隔中紅外(1500～2500nm)和遠紅外線(＞2500nm)，對人體熱敏感的近紅外線(790～1500nm)阻隔效果很差。中國專利cn104877582a公開了一種高性能pvb隔熱膠膜，其選用的是氧化鎢納米漿料，制備出了性能優(yōu)于使用納米ato、ito、azo等制備的pvb隔熱膠膜。中國專利cn202344958公開了一種xir薄膜熱反射夾層節(jié)能膠片，雖然達到了降低能耗、節(jié)能的目的，但是其制備工藝復雜、復合加工工序繁雜費時，在加工過程中，容易產(chǎn)生氣泡，且隔熱膜容易產(chǎn)生收縮變形現(xiàn)象，而導致殘品率偏高，造成了大量的浪費，大大增加了生產(chǎn)成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中提出的問題，本發(fā)明提出了一種中紅外高阻隔高透光率pvb膠膜及其制備方法，通過采用新的工藝配方，解決了該隔熱pvb膠片透光率低、霧度較大、成本過高的問題。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種中紅外高阻隔高透光率pvb膠片，該pvb膠片的配方由下列重量份的原料組成：

其中dst納米分散液的組成如下：

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述增塑劑選自三甘醇酯、四甘醇酯、癸二酸酯或磷酸酯中的一種或幾種的混合物。更優(yōu)選的，所述增塑劑為三甘醇二異辛酸酯。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述抗氧劑選自酯類與亞磷酸酯類的混合物，其中所述的酯類選自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一種或幾種；所述的亞磷酸酯類選自三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、雙十八烷基醇季戊二亞磷酸酯、雙(3，5-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯中的一種或幾種。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的紫外光吸收劑為苯并三唑類紫外線吸收劑，所述的苯并三唑類紫外線吸收劑選自2-(2ˊ-羥基-5ˊ-甲基)-苯并三唑、2-(2ˊ-羥基-3ˊ-叔丁基-5ˊ-甲基)-5-氯-苯并三唑、2-(2ˊ-羥基-3ˊ5ˊ-二叔丁基)-5-氯-苯并三唑、2-(2ˊ-羥基-3ˊ5ˊ-二叔戊基)-苯并三唑、2-(2ˊ-羥基-5ˊ-叔辛基)-苯并三唑中的一種或幾種。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述有機溶劑為甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇或三甘醇二異辛酸酯中的一種或幾種。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的分散劑為byk180、高分子聚合物聚硅氧烷溶液hx-4030、硅烷偶聯(lián)劑kh-570、硅烷偶聯(lián)劑6598、7010中的一種或幾種。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的ito、gato納米粉粒徑小于20nm。

本發(fā)明還保護所述的中紅外高阻隔高透光率pvb膠片的制備方法，包括以下步驟：

(1)加入一定量的ito納米粉和gato納米粉到有機溶劑中，攪動一定時間后進行粗磨，然后加入分散劑繼續(xù)研磨3小時，制得納米dst納米分散液；其中有機溶劑、分散劑、ito納米粉以及gato納米粉的重量份為：

(2)混合攪拌步驟(1)制備的dst納米分散液、pvb樹脂粉、增塑劑、抗氧劑及紫外線吸收劑，之后投入到雙螺桿擠出機，得到pvb膠片，經(jīng)冷卻定型，卷取即為中紅外高阻隔高透光率pvb膠片；

其中：

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述雙螺桿擠出機的長徑比36:1.

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟(2)工藝條件為：度160℃-190℃，在螺桿轉(zhuǎn)速80rpm的條件下熔融塑化，通過開口0.5mm-0.8mm的t型模具。

dst納米分散液是由氧化銦摻雜得到的化合物半導體ito納米粉末和多種金屬氧化物經(jīng)過先進的納米技術(shù)合成的gato納米粉末的混合物，它是一種新型的納米新材料，從外觀、形態(tài)、特性、功能這些方面都要比ato、單純的ito粉體優(yōu)異，特別是在中紅外波長大于1500nm的區(qū)域比單獨的ato、ito粉體隔熱性能更好，且價格也比較低廉。最重要的是，一般的ito分散液在做成pvb膜片之后，霧度較大，成本較高，這對玻璃行業(yè)的應(yīng)用來說，非常不能接受，這也限制了隔熱pvb膜片在市場上的應(yīng)用，因此，針對這個問題，我們研究了多種材料，提出了能有效解決成本高的的方案，最終通過測試，得到了霧度較低低、透光率高、耐候性好、隔熱效果明顯優(yōu)于ato和ito的隔熱膜片。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明還有以下有益效果：

(1)本發(fā)明針對現(xiàn)今隔熱玻璃材料的技術(shù)不足，提出選用納米dst新型納米分散材料為功能粒子，經(jīng)有機溶劑、分散劑以及增塑劑，完全分散制成分散液后，經(jīng)過雙螺桿擠出機擠出，然后流延成型制得具有中紅外高阻隔且透光率高的pvb膠片。制得的中紅外高阻隔高透光率pvb膠片具有優(yōu)異的力學性能以及超強的中紅外阻隔和反射能力，同時新納米材料的使用，使得他的透光率超高的同時，具有優(yōu)異的紅外阻隔效果，同時成本顯著降低，更加適用于生產(chǎn)生活中。它可以直接用于玻璃深加工行業(yè)中，生產(chǎn)安全的多功能安全玻璃，同時，進行了生產(chǎn)流程的優(yōu)化，這種pvb膠片安全節(jié)能等特性，具有很強的市場推廣和應(yīng)用前景。

(2)本發(fā)明是將納米dst均勻分散到有機溶劑體系中，保證了pvb膠片在各個位置阻隔紅外的一致性。

(3)本發(fā)明的dst納米分散液能有效改善分層、納米粒子團聚、膜片霧度較大以及與樹脂粉不兼容的問題。

(4)本發(fā)明隔熱pvb膠片可以用在建筑幕墻及汽車領(lǐng)域，使室內(nèi)或車內(nèi)的溫度不至于升得很高，具有節(jié)能降溫和保護室內(nèi)物品不被暴曬的功效，既節(jié)省貼膜成本又起到安全防盜作用，還能減少耗能節(jié)能減排。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施方案或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施方案或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施方案，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的紅外阻隔圖

其中：1-實施例1，2-實施例2，3-對比實施例1，4-對比實施例2，5-對比實施例3，6-對比實施例4。

具體實施方式

下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

下述實施例中的使用的原料都是通過市售購買的。

實施例1

(1)制備dst納米分散液：取8.5kg有機溶劑三甘醇二異辛酸酯、0.8kg納米ito粉和0.2kg納米gato粉混合在一起后，慢速研磨過程中，加入0.5kg分散劑硅烷偶聯(lián)劑6598，繼續(xù)在球磨機上研磨24h，制得納米dst分散液。

(2)將100kgpvb樹脂粉，0.5kg抗氧劑混合物(由266.8g四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與133.2g三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯組成)，0.1kg紫外線吸收劑混合物(由50g2-(2ˊ-羥基-5ˊ-叔辛基)-苯并三唑和50g2-(2ˊ-羥基-5ˊ-甲基)-苯并三唑組成)，加入到拌粉機中，在1000rpm轉(zhuǎn)速下高速攪拌20分鐘?？刂圃O(shè)備的溫度，使攪拌過程中料溫在40℃到50℃之間。最后在20rpm的轉(zhuǎn)速下加入增塑劑三甘醇二異辛酸酯38kg以及步驟(1)制備的納米dst分散液1kg，低速攪拌5到10分鐘。然后將上述混合料以計量的方式投入到長徑比36：1的雙螺桿擠出機，加工溫度設(shè)定在160℃到190℃之間，在螺桿轉(zhuǎn)速80rpm的條件下熔融塑化，通過開口0.5mm-0.8mm的t型模具，形成厚度均勻的pvb膠片，經(jīng)冷卻定型，卷取為成品。1

實施例2

(1)制備dst納米分散液：取8.5kg有機溶劑三甘醇二異辛酸酯、0.6kg納米ito粉和0.4kg納米gato粉混合在一起后，慢速研磨過程中，加入0.5kg分散劑硅烷偶聯(lián)劑6598，繼續(xù)在球磨機上研磨24h，制得納米dst分散液。

(2)將100kgpvb樹脂粉，0.5kg抗氧劑混合物(由266.8g四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與133.2g三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯組成)，0.1kg紫外線吸收劑混合物(由50g2-(2ˊ-羥基-5ˊ-叔辛基)-苯并三唑和50g2-(2ˊ-羥基-5ˊ-甲基)-苯并三唑組成)，加入到拌粉機中，在1000rpm轉(zhuǎn)速下高速攪拌20分鐘?？刂圃O(shè)備的溫度，使攪拌過程中料溫在40℃到50℃之間。最后在20rpm的轉(zhuǎn)速下加入增塑劑三甘醇二異辛酸酯38kg以及步驟(1)制備的納米dst分散液1kg，低速攪拌5到10分鐘。然后將上述混合料以計量的方式投入到長徑比36：1的雙螺桿擠出機，加工溫度設(shè)定在160℃到190℃之間，在螺桿轉(zhuǎn)速80rpm的條件下熔融塑化，通過開口0.5mm-0.8mm的t型模具，形成厚度均勻的pvb膠片，經(jīng)冷卻定型，卷取為成品。

對比實施例1

(1)制備dst納米分散液：取8.5kg有機溶劑三甘醇二異辛酸酯、0.8kg納米ito粉和0.2kg納米gato粉混合在一起后，慢速研磨過程中，加入0.5kg分散劑硅烷偶聯(lián)劑6598，繼續(xù)在球磨機上研磨24h，制得納米dst分散液。

(2)將100kgpvb樹脂粉，0.5kg抗氧劑混合物(由266.8g四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與133.2g三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯組成)，0.1kg紫外線吸收劑混合物(由50g2-(2ˊ-羥基-5ˊ-叔辛基)-苯并三唑和50g2-(2ˊ-羥基-5ˊ-甲基)-苯并三唑組成)，加入到拌粉機中，在1000rpm轉(zhuǎn)速下高速攪拌20分鐘?？刂圃O(shè)備的溫度，使攪拌過程中料溫在40℃到50℃之間。最后在20rpm的轉(zhuǎn)速下加入增塑劑三甘醇二異辛酸酯38kg以及步驟(1)制備的納米dst分散液1.2kg，低速攪拌5到10分鐘。然后將上述混合料以計量的方式投入到長徑比36：1的雙螺桿擠出機，加工溫度設(shè)定在160℃到190℃之間，在螺桿轉(zhuǎn)速80rpm的條件下熔融塑化，通過開口0.5mm-0.8mm的t型模具，形成厚度均勻的pvb膠片，經(jīng)冷卻定型，卷取為成品。

對比實施例2

(1)制備納米dst分散液：

取8.5kg有機溶劑三甘醇二異辛酸酯、0.6kg納米ito粉和0.4kg納米gato粉混合在一起后，慢速研磨過程中，加入0.5kg分散劑硅烷偶聯(lián)劑6598，繼續(xù)在球磨機1上研磨24h，制得納米dst分散液。

(2)將100kgpvb樹脂粉，0.5kg抗氧劑混合物(由266.8g四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與133.2g三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯組成)，0.1kg紫外線吸收劑混合物(由50g2-(2ˊ-羥基-5ˊ-叔辛基)-苯并三唑和50g2-(2ˊ-羥基-5ˊ-甲基)-苯并三唑組成)，加入到拌粉機中，在1000rpm轉(zhuǎn)速下高速攪拌20分鐘?？刂圃O(shè)備的溫度，使攪拌過程中料溫在40℃到50℃之間。最后在20rpm的轉(zhuǎn)速下加入增塑劑三甘醇二異辛酸酯38kg以及步驟(1)制備的納米dst分散液1.2kg，低速攪拌5到10分鐘。然后將上述混合料以計量的方式投入到長徑比36：1的雙螺桿擠出機，加工溫度設(shè)定在160℃到190℃之間，在螺桿轉(zhuǎn)速80rpm的條件下熔融塑化，通過開口0.5mm-0.8mm的t型模具，形成厚度均勻的pvb膠片，經(jīng)冷卻定型，卷取為成品。

對比實施例3

(1)制備納米ito分散液：

取8.5kg有機溶劑三甘醇二異辛酸酯、1kg納米ito粉，慢速研磨過程中，加入0.5kg分散劑硅烷偶聯(lián)劑6598，繼續(xù)在球磨機上研磨24h，制得納米dst分散液。

(2)將100kgpvb樹脂粉，0.5kg抗氧劑混合物(由266.8g四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與133.2g三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯組成)，0.1kg紫外線吸收劑混合物(由50g2-(2ˊ-羥基-5ˊ-叔辛基)-苯并三唑和50g2-(2ˊ-羥基-5ˊ-甲基)-苯并三唑組成)，加入到拌粉機中，在1000rpm轉(zhuǎn)速下高速攪拌20分鐘?？刂圃O(shè)備的溫度，使攪拌過程中料溫在40℃到50℃之間。最后在20rpm的轉(zhuǎn)速下加入增塑劑三甘醇二異辛酸酯38kg以及步驟(1)制備的納米ito分散液1.2kg，低速攪拌5到10分鐘。然后將上述混合料以計量的方式投入到長徑比36：1的雙螺桿擠出機，加工溫度設(shè)定在160℃到190℃之間，在螺桿轉(zhuǎn)速80rpm的條件下熔融塑化，通過開口0.5mm-0.8mm的t型模具，形成厚度均勻的pvb膠片，經(jīng)冷卻定型，卷取為成品。

對比實施例4

(1)將100kgpvb樹脂粉，0.5kg抗氧劑混合物(由266.8g四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與133.2g三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯組成)，0.1kg紫外線吸收劑混合物(由50g2-(2ˊ-羥基-5ˊ-叔辛基)-苯并三唑和50g2-(2ˊ-羥基-5ˊ-甲基)-苯并三唑組成)，加入到拌粉機中，在1000rpm轉(zhuǎn)速下高速攪拌20分鐘?？刂圃O(shè)備的溫度，使攪拌過程中料溫在40℃到50℃之間。最后在20rpm的轉(zhuǎn)速下加入增塑劑三甘醇二異辛酸酯38kg，低速攪拌5到10分鐘。然后將上述混合料以計量的方式投入到長徑比36：11的雙螺桿擠出機，加工溫度設(shè)定在160℃到190℃之間，在螺桿轉(zhuǎn)速80rpm的條件下熔融塑化，通過開口0.5mm-0.8mm的t型模具，形成厚度均勻的pvb膠片，經(jīng)冷卻定型，卷取為成品。

下表是實施例1、2、對比實施例1、2、3、4生產(chǎn)的pvb中間膜的數(shù)據(jù)對比：

表一

從表一中看出，實施例1和2與對比實施例3和4對比可以知道，與不加或只加入ito對比發(fā)現(xiàn)，dst納米分散液的加入，透光率效果和阻隔效果均達到了一個很好的效果，對比實施例3，使用ito的效果，雖然隔熱效果較好，但是透光率較低，能很大的影響商用具體效果，而對比實施例4雖然透光率效果好，但是紅外阻隔的確實減少了其附加價值的增加，同時，實施例2，對比實施例1和2的配比，雖然效果隔熱效果與透光率達到平衡，但是產(chǎn)品的霧度偏大，遠沒有達到實施例1可以做到的最佳，而對比實施例3和4作為空白對比，進一步證明實施例1的配比使得透光率高，中紅外阻隔效果好，并且霧度較低。因此，實施例1為最佳的選擇。

將實施例1、2、對比實施例1、2、3、4制成的pvb膠片合片制成夾層玻璃后用紫外-可見-近紅外分光光度計對樣品進行測量(型號是安捷倫公司，uv5000)，并與對比例普通pvb膜片制成的夾層玻璃進行對照比較，觀察對波長1500～2500nm的紅外線阻斷情況結(jié)果，結(jié)果見圖1，其中橫坐標表示紅外線的波長，縱坐標為透過率，從圖1可以看出，加了納米dst溶液的樣品對1500～2500nm的紅外線有明顯的阻隔，實施例1為優(yōu)選的案例。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。