一種能阻隔紫外線和近紅外線的聚碳酸酯薄膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及聚碳酸酯材料領(lǐng)域,具體涉及一種能阻隔紫外線和近紅外線的聚碳酸 酯薄膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚碳酸酯(PC)樹脂是一種性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料,具有突出的抗沖擊能力, 耐蠕變和尺寸穩(wěn)定性好,耐熱,吸水率低,無毒,介電性能優(yōu)良,是五大工程塑料中唯一具有 良好透明性的產(chǎn)品,可廣泛用于園林、游藝場所奇異裝飾及休息場所的廊亭;現(xiàn)代城市樓房 的幕墻和門窗;航空透明集裝箱、摩托車前風(fēng)擋、飛機(jī)、火車、輪船、汽車、汽艇、潛艇視窗; 電話亭、廣告路牌、燈箱廣告、展示展覽的布置;高低壓開關(guān)柜面板、LED屏板及軍事工業(yè); 農(nóng)業(yè)溫室及養(yǎng)殖大棚;現(xiàn)代生態(tài)餐廳頂棚;辦公樓、百貨大樓、賓館、別墅、學(xué)校、醫(yī)院、體育 場館、娛樂中心及公用設(shè)施的采光頂棚等。
[0003] 但是,PC本身的透光性強(qiáng),隔熱效果不理想?,F(xiàn)有的PC材料多為成型后涂覆防紫 外線涂層,制造工藝較為復(fù)雜。中國專利CN 201010238295公布了通過添加氧化錫銻(ATO) 納米紅外功能粒子制備PC陽光板專用母料,缺點(diǎn)是ATO對阻隔長波近紅外線(1500? 2500nm)有好的效果,對人體熱敏感的短波近紅外線(780?1400nm)阻隔效果較差。此外, ATO對紫外線的阻隔效果也不佳。因此,在具有可見光透過率高的基礎(chǔ)上,制備具有紅外全 波段阻隔作用,又同時(shí)具有阻隔紫外線功能和高耐候性的PC成為一個(gè)亟待解決的重要課 題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 為克服現(xiàn)有PC薄膜存在的紫外線、近紅外線阻隔效果差、隔熱性和耐候性不佳等 缺陷,本發(fā)明的一個(gè)目的是提供PC薄膜,其能有效阻隔紫外線和近紅外線,且具備良好的 隔熱性和耐候性。
[0005] 本發(fā)明的另一目的是提供所述PC薄膜的制備方法。
[0006] 本發(fā)明提供的聚碳酸酯薄膜按質(zhì)量百分比包含以下原料:
[0007] 銫鎢青銅: 0.05?10%; 氧化錫銻: 0?10%; 紫外吸收劑: 0.1?5%; 穩(wěn)定劑: 0.05?5%; 聚碳酸酯樹脂: 余量。
[0008] 優(yōu)選地,所述聚碳酸酯薄膜按質(zhì)量百分比包含以下原料:
[0009] 銫鎢青銅: 0.1?10%; 氧化錫銻: 0.0丨?10%; 紫外吸收劑: 0.1?5%; 穩(wěn)定劑: 0.1?3%; 聚碳酸酯樹脂: 余量。
[0010] 上述PC薄膜中,所述銫鶴青銅可表示為CsxWO3,其中X = 0. 1?0. 5。
[0011] 上述PC薄膜中,所述銫鎢青銅為納米級顆粒,其粒徑優(yōu)選為5?500nm ;更優(yōu)選為 20 ?60nm。
[0012] 上述PC薄膜中,所述氧化錫銻為納米級顆粒,其粒徑優(yōu)選為5?500nm ;更優(yōu)選為 20 ?60nm。
[0013] 上述PC薄膜中,所述紫外吸收劑可以選自PC材料領(lǐng)域使用的任意種類紫外吸 收劑,包括但不限于2-(2' -羥基-3',5' -二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2' -羥 基-5' -叔辛基苯基)苯并三唑、2- (2-羥基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑的 一種或多種。
[0014] 上述PC薄膜中,所述穩(wěn)定劑可以選自PC材料領(lǐng)域使用的任意種類穩(wěn)定劑,包括但 不限于4, 4' -硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、4, 4' -硫代雙(6-叔丁基間甲酚)、亞磷酸 三(2, 4-二叔丁基苯基)酯的一種或多種。
[0015] 上述PC薄膜中,所述聚碳酸酯樹脂可以選自PC材料領(lǐng)域使用的任意種類PC樹 月旨,包括但不限于熔融指數(shù)為10?12g/10min (IS01133標(biāo)準(zhǔn))的PC樹脂。
[0016] 本發(fā)明提供的PC薄膜的制備方法為:首先將各個(gè)原料混合均勻,然后通過擠出成 型制得所述聚碳酸酯薄膜。
[0017] 上述PC薄膜的制備方法中,可以采用PC材料領(lǐng)域的常規(guī)擠出成型工藝。
[0018] 優(yōu)選地,上述PC薄膜的制備過程可以為:首先將各個(gè)原料混合均勻得到混合物 料,然后將所述混合物料通過真空送料機(jī)輸送到真空排氣性單螺桿擠出機(jī)喂料器中,喂料 器帶有螺帶式攪拌器,混拌均勻物料通過喂料器進(jìn)入單螺桿擠出機(jī)中。其中,螺桿擠出機(jī) 的長徑比為38:1,加工溫度為:一區(qū)275-295度,二一四區(qū)溫度235-260度,五一六區(qū)溫度 260-295度,模頭溫度265-295度,經(jīng)過混煉,排氣,流延,冷卻定型,制備出PC薄膜。
[0019] 上述PC薄膜的制備方法中,所述聚碳酸酯薄膜的厚度可以為0. 05?1mm。
[0020] 本發(fā)明提供的PC薄膜中,添加了納米級的銫鎢青銅粒子,銫鎢青銅納米粒子具有 強(qiáng)烈的短波近紅外線(780?HOOnm)吸收性能,通過金屬摻雜,還可以進(jìn)一步提高紅外屏 蔽性能,添加至PC制品中不會(huì)影響PC制品的透明度,銫鎢青銅粒子配合添加紫外吸收劑、 穩(wěn)定劑后,所得PC薄膜的紫外線、近紅外線阻隔率能大大增強(qiáng)。本發(fā)明提供的PC薄膜中 還可同時(shí)添加氧化錫銻(ATO)納米粒子,ATO是一種功能材料,對長波近紅外線(1500? 2500nm)阻隔效果較好,透明性高,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),當(dāng)氧化錫銻和ATO同時(shí)使用時(shí),二者可產(chǎn) 生協(xié)同增效作用,對于近紅外線的總體阻隔率能明顯增加。
[0021] 本發(fā)明提供的PC薄膜具有如下的優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0022] (1)本發(fā)明的PC薄膜紫外線阻隔率大于99. 5%,可見光的透過率為60?85%、近 紅外線阻隔率可達(dá)85?99%,具有隔絕有害紫外線、高透光性、高耐候性、高效隔熱特性, 特別是對人體產(chǎn)生赤熱的780?HOOnm波段的近紅外線的阻隔性極好。
[0023] (2)本發(fā)明的PC薄膜中,僅需添加極少量的銫鎢青銅、氧化錫銻即可實(shí)現(xiàn)高效的 阻隔作用,而且還可以通過調(diào)節(jié)添加劑的添加量方便地調(diào)整PC薄膜的阻隔特性,由此能得 到多種性能類型的薄膜,擴(kuò)大了 PC薄膜的種類和應(yīng)用領(lǐng)域。
[0024] (3)本發(fā)明的PC薄膜將各種添加劑與PC樹脂混合成型即可,無需額外在PC薄膜 外增加涂層,制備工藝簡便,成本較低。
[0025] (4)本發(fā)明的PC薄膜由于優(yōu)異的特性,可與無機(jī)玻璃進(jìn)行夾合、貼合使用,廣泛應(yīng) 用于建筑幕墻、門窗、天頂及汽車、火車、游艇天窗、飛機(jī)艙罩、電器視窗、廣告屏等,可長期 用于戶外,具有廣闊的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 以下內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明,不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替換,都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的 保護(hù)范圍。
[0027] 以下實(shí)施例中,銫鎢青銅示例性選擇為Csa3WO3,紫外吸收劑示例性選擇為 UV-326, PC樹脂示例性選擇為PC3113型號(hào),穩(wěn)定劑示例性選擇為168光穩(wěn)定劑,但本發(fā)明 并不限于此。
[0028] 實(shí)施例1-3 0· 05mmPC薄膜的制備
[0029] PC薄膜的原料如表1所示(單位為重量份)。
[0030] 表 1
[0031]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種能阻隔紫外線和近紅外線的聚碳酸酯薄膜,其特征在于,按質(zhì)量百分比包含以 下原料:
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚碳酸酯薄膜,其特征在于,所述聚碳酸酯薄膜按質(zhì)量百分 比包含以下原料:
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚碳酸酯薄膜,其特征在于,所述銫鎢青銅表示為 CsxW03,其中x= 0? 1 ?0? 5。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚碳酸酯薄膜,其特征在于,所述銫鎢青銅的粒徑為5? 500nm;優(yōu)選為 20 ?60nm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚碳酸酯薄膜,其特征在于,所述氧化錫銻的粒徑為5? 500nm;優(yōu)選為 20 ?60nm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚碳酸酯薄膜,其特征在于,所述紫外吸收劑選自 2- (2' -羥基-3',5' -二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑、2- (2' -羥基-5' -叔辛基苯基)苯 并三唑、2-(2-羥基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑的一種或多種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚碳酸酯薄膜,其特征在于,所述穩(wěn)定劑選自4, 4' -硫代 雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、4, 4' -硫代雙(6-叔丁基間甲酚)、亞磷酸三(2, 4-二叔丁基 苯基)酯的一種或多種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚碳酸酯薄膜,其特征在于,所述聚碳酸酯樹脂的熔融指 數(shù)為10?12g/10min。
9. 權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述聚碳酸酯薄膜的制備方法,其特征在于,將各個(gè)原料混合 均勻,通過擠出成型制得所述聚碳酸酯薄膜。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法,其特征在于,所述聚碳酸酯薄膜的厚度為0. 05? lmm〇
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種能阻隔紫外線和近紅外線的聚碳酸酯薄膜,其原料包含銫鎢青銅、可選的氧化錫銻、紫外吸收劑、穩(wěn)定劑及聚碳酸酯樹脂。發(fā)明還提供了所述聚碳酸酯薄膜的制備方法。發(fā)明提供的PC薄膜紫外線阻隔率大于99.5%,可見光的透過率為60~85%、近紅外線阻隔率可達(dá)85~99%,具有隔絕有害紫外線、高透光性、高耐候性、高效隔熱等特性。發(fā)明的PC薄膜制備工藝簡便、成低,可廣泛應(yīng)用于建筑幕墻、門窗、天頂及汽車、火車、游艇天窗、飛機(jī)艙罩、電器視窗、廣告屏等,還可長期用于戶外,具有廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】B29C47-92, C08K3-22, C08L69-00, C08K5-3475, C08K5-526, B29L7-00
【公開號(hào)】CN104559117
【申請?zhí)枴緾N201510037946
【發(fā)明人】徐良
【申請人】徐良
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月26日