一種能阻隔紫外線和近紅外線的聚碳酸酯板材及其制備方法
【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 酯板材及其制備方法。
【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、摩托車前風擋、飛機、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，隔熱效果不理想?，F(xiàn)有的PC板材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，制備具有近紅外 全波段阻隔作用，又同時具有阻隔紫外線功能和高耐候性的PC成為一個亟待解決的重要 課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為克服現(xiàn)有PC板材存在的紫外線、近紅外線阻隔效果差、隔熱性和耐候性不佳等 缺陷，本發(fā)明的一個目的是提供PC板材，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板材的制備方法。
[0006] 本發(fā)明提供的聚碳酸酯板材按質(zhì)量百分比包含以下原料：
[0007] 銫鎢青銅： 0.005?10%; 氧化錫銻： 0?10%; 紫外吸收劑： 0.005?5%; 穩(wěn)定劑: 0.05?5%; 聚碳酸酯樹脂： 余量。
[0008] 優(yōu)選地，所述聚碳酸酯板材按質(zhì)量百分比包含以下原料：
[0009] 銫鎢青銅： 0.1?5%; 氧化錫銻： 0.1?5%; 紫外吸收劑： 0.05?1.0%; 穩(wěn)定劑: 0.1?3%; 聚碳酸酯樹脂： 余量。
[0010] 上述PC板材中，所述銫鶴青銅可表示為CsxWO3，其中X = 0. 1?0. 5。
[0011] 上述PC板材中，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板材中，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板材中，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板材中，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板材中，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8?10g/10min (IS01133標準）的PC樹脂。
[0016] 本發(fā)明提供的PC板材的制備方法為：首先將各個原料混合均勻，然后通過擠出成 型制得所述聚碳酸酯板材。
[0017] 上述PC板材的制備方法中，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板材的制備過程可以為：首先將各個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輸送到真空排氣性單螺桿擠出機喂料器中，喂料 器帶有螺帶式攪拌器，混拌均勻物料通過喂料器進入單螺桿擠出機中。其中，螺桿擠出機 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195-235度，五一六區(qū)溫度 260-265度，模頭溫度260-265度，經(jīng)過混煉，排氣，流延，冷卻定型，制備出PC板材。
[0019] 上述PC板材的制備方法中，所述聚碳酸酯板材的厚度可以為2?16mm。
[0020] 本發(fā)明提供的PC板材中，添加了納米級的銫鎢青銅粒子，銫鎢青銅納米粒子具有 強烈的短波近紅外線（780?HOOnm)吸收性能，通過金屬摻雜，還可以進一步提高紅外屏 蔽性能，添加至PC制品中不會影響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板材的紫外線、近紅外線阻隔率能大大增強。本發(fā)明提供的PC板材中 還可同時添加氧化錫銻（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)，當氧化錫銻和ATO同時使用時，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板材具有如下的優(yōu)點和效果：
[0022] (1)本發(fā)明的PC板材紫外線阻隔率大于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板材中，僅需添加極少量的銫鎢青銅、氧化錫銻即可實現(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板材的阻隔特性，由此能得 到多種性能類型的板材，擴大了 PC板材的種類和應(yīng)用領(lǐng)域。
[0024] (3)本發(fā)明的PC板材將各種添加劑與PC樹脂混合成型即可，無需額外在PC板材 外增加涂層，制備工藝簡便，成本較低。
[0025] (4)本發(fā)明的PC板材由于優(yōu)異的特性，可廣泛應(yīng)用于建筑幕墻、門窗、天頂及汽 車、火車、游艇天窗等，還可長期用于戶外，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【具體實施方式】
[0026] 以下內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定 本發(fā)明的具體實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)當視為屬于本發(fā)明的 保護范圍。
[0027] 以下實施例中，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，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] 實施例l_32mmPC板材的制備
[0029] PC板材的原料如表1所示（單位為重量份）。
[0030] 表 1
[0031]
【主權(quán)項】
1. 一種能阻隔紫外線和近紅外線的聚碳酸酯板材，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所述的聚碳酸酯板材，其特征在于，所述聚碳酸酯板材按質(zhì)量百分 比包含以下原料：
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚碳酸酯板材，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所述的聚碳酸酯板材，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所述的聚碳酸酯板材，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所述的聚碳酸酯板材，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所述的聚碳酸酯板材，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所述的聚碳酸酯板材，其特征在于，所述聚碳酸酯樹脂的熔融指 數(shù)為8?10g/10min。
9. 權(quán)利要求1-8任一項所述聚碳酸酯板材的制備方法，其特征在于，將各個原料混合 均勻，通過擠出成型制得所述聚碳酸酯板材。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述聚碳酸酯板材的厚度為2? 16mm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板材，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板材的制備方法。發(fā)明提供的PC板材紫外線阻隔率大于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板材制備工藝簡便、成低，可廣泛應(yīng)用于建筑幕墻、門窗、天頂及汽車、火車、游艇天窗等，還可長期用于戶外，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】C08K5-526, B29C47-92, C08K5-3475, C08L69-00, C08K3-22
【公開號】CN104559119
【申請?zhí)枴緾N201510037949
【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