專利名稱：一種智能調(diào)光pvb膜及智能調(diào)光pvb夾膠玻璃的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及建筑節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能調(diào)光PVB膜及智能調(diào)光PVB夾膠玻璃。
背景技術(shù)：
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目前聚乙烯醇縮丁醛(PVB)是在催化劑作用下，經(jīng)正丁醛與PVA水溶液進(jìn)行縮合反應(yīng)而得的合成樹脂，具有透明，耐光、耐水、成膜和抗沖性能，對玻璃、金屬、木材、陶瓷、皮革、纖維等材料有較好的粘接性能，是世界上玻璃最好的粘合劑，因此其主要用途是在層壓安全玻璃制造中作為中間粘合薄膜層。目前，約89%的PVB用于生產(chǎn)建筑以及汽車行業(yè)的安全玻璃。
在能源供應(yīng)日趨嚴(yán)峻的背景下，節(jié)能降耗是世界人民共同奮斗的目標(biāo)。建筑能耗約占全社會總能耗的30%，其中最主要的就是采暖和空調(diào)，占到20%。在建筑的四大圍護(hù)部件中，通過門窗散失的熱量約占整個建筑采暖及空調(diào)耗能的50%以上。西方發(fā)達(dá)國家自20世紀(jì)60年代起開展節(jié)能窗的研究工作，如熱反射玻璃，Low-E玻璃等。我國建筑業(yè)的節(jié)能主要體現(xiàn)在窗戶設(shè)計和照明節(jié)電上，對節(jié)能窗的使用較少。
二氧化釩是一種具有相變特性的過渡金屬氧化物。二氧化釩單晶材料在68度可以發(fā)生相轉(zhuǎn)變，從低溫的 單斜半導(dǎo)體態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷叵碌乃姆浇饘賾B(tài)，即發(fā)生M相(低溫相)到R相(高溫相)的轉(zhuǎn)變。在相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的同時，二氧化釩材料的光學(xué)，電學(xué)，磁學(xué)等物理性能也發(fā)生突變。在光學(xué)方面，二氧化釩由于結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變可以由低溫的紅外透明態(tài)到高溫的紅外反射態(tài)的轉(zhuǎn)變，從而達(dá)到反射紅外線和太陽光的目的。二氧化釩的相轉(zhuǎn)變溫度可以通過摻雜劑的含量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從-20度至68度。因此，用二氧化釩制備的薄膜可以實現(xiàn)智能調(diào)節(jié)太陽光和紅外線的目的，在節(jié)能涂層，光存儲材料，激光防護(hù)等方面有著廣泛的用途。
目前常用的制備含有二氧化釩涂層的方法主要有磁控濺射法、化學(xué)氣相沉積法，溶膠凝膠法等，這些方法都存在著設(shè)備昂貴、成本高及工藝復(fù)雜，成膜面積小，不適合批量生產(chǎn)等局限。專利 CN102399072A，CN102120615A, CN102464354A，CN102336528A 都提到了把二氧化釩粉體分散后涂膜的方法，但是由于這些方法中用到的分散體系在基體上均沒有很好的粘結(jié)性，只能在特定的基體上進(jìn)行涂敷，極大的限制了其使用范圍。即使涂敷于柔性基材上的涂層仍需要施加一層安裝膠后才能使用，不僅增加了膜層工藝的復(fù)雜性，而且增加了薄膜成本。發(fā)明內(nèi)容:
本發(fā)明的目的是提供一種智能調(diào)光PVB膜的制備方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種智能調(diào)光PVB夾膠玻璃的制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的:
一種智能調(diào)光PVB (聚乙烯醇縮丁醛)膜的制備方法，把R相(高溫相)或M相(低溫相)具有相變功能的含有摻雜劑的二氧化釩(VO2)納米粉體分散液分散到具有粘結(jié)性的PVB樹脂中，攪拌形成PVB漿料，然后通過涂敷或者擠出成型的方法制備得到具有智能調(diào)光性能的PVB膜片；所述涂敷指在PVB膜片上涂敷一層含有二氧化釩納米粉體的PVB漿料；所述的擠出成型是把含有氧化釩的PVB漿料擠出后流延拉制成不同規(guī)格的智能調(diào)光PVB膜片；所述摻雜劑選自鎢、鑰、鈮、鉭、鋯、氟元素中的至少一種，摻雜劑的含量為VO2摩爾含量的0-5% ;所述PVB漿料中二氧化釩的含量為l-100g/L，更優(yōu)選范圍為10-75g/L。
所述的VO2納米粉體的粒徑優(yōu)選為20-500nm。
所述VO2納米粉體分散液，VO2在分散劑中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5-20%,所述分散劑為有機溶劑，選自甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、苯、甲苯、二甲苯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸己酯、丙酮、甲基丁酮、乙二醇單甲醚、乙二醇單丁醚、乙腈、吡啶、二氯甲烷、氯苯、二氯苯、乙醚或石油醚中的至少一種。
一種智能調(diào)光PVB夾膠玻璃的制備方法，將按前述方法制備得到的智能調(diào)光PVB膜通過熱壓成型置入兩層玻璃之間，形成具有智能調(diào)光性能的PVB夾膠玻璃。
所述玻璃為普通玻璃、鋼化玻璃或半鋼化玻璃。
本發(fā)明的具有智能調(diào)光性能的PVB膜不需要任何粘結(jié)劑和額外的工藝即可成型于玻璃之上，一次成型，極大的簡化了制備工藝，進(jìn)而降低了智能玻璃的成本，同時由于智能調(diào)光層位于兩層玻璃之間，減少了由于空氣的氧化和人為破壞的可能性，使得智能調(diào)光層的穩(wěn)定性和壽命大大提高。該夾膠玻璃可廣泛應(yīng)用于建筑節(jié)能，車窗隔熱等方面。


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圖1是傳統(tǒng)智能調(diào)光膜和本發(fā)明智能調(diào)光膜對比示意其中，(I)、傳統(tǒng)智能調(diào)光玻璃結(jié)構(gòu)；⑵、智能調(diào)光貼膜玻璃結(jié)構(gòu)；⑶、本發(fā)明的智能調(diào)光玻璃結(jié)構(gòu)；a、玻璃；b、調(diào)光膜層；c、粘結(jié)層；d、保護(hù)膜層；e玻璃。
具體實施方式
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以下是對本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是對本發(fā)明的限制。
實施例1
(I)取0.5g的未摻雜的二氧化釩粉體；V02粒子的粒徑為IOOnm ；
(2)用乙醇配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的二氧化釩分散液；
(3)把二氧化釩的分散液加入一定量的PVB樹脂中，攪拌后形成二氧化釩含量為lg/L的PVB漿料；
(4)將PVB漿料擠出后流延拉制，即得智能調(diào)光PVB膜，
(5)把智能調(diào)光PVB膜夾在兩片普通玻璃之間，通過熱壓成型即得智能調(diào)光PVB夾膠玻璃。
實施例2
(I)取0.5g鎢摩爾含量為0.5%的二氧化釩粉體；V02粒子的粒徑為20nm ；
(2)用丙酮配制質(zhì)量百分濃度為1%的二氧化釩分散液；
(3)把VO2的分散液加入PVB樹脂中，攪拌后形成VO2含量為10g/L的PVB漿料；
(4)將PVB漿料擠出后流延拉制，即得智能調(diào)光PVB膜，
(5)把智能調(diào)光PVB膜夾在兩片鋼化玻璃之間，通過熱壓成型即得智能調(diào)光PVB夾膠玻璃。
實施例3
(I)取0.5g鎢摩爾含量為1%的二氧化釩粉體；V02粒子的粒徑為50nm ；
(2)用二甲苯配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的二氧化釩分散液；
(3)把VO2的分散液加入PVB樹脂中，攪拌后形成VO2含量為15g/L的PVB漿料；
(4)將PVB漿料擠出后流延拉制，即得智能調(diào)光PVB膜，
(5)把智能調(diào)光PVB膜夾在兩片普通玻璃之間，通過熱壓成型即得智能調(diào)光PVB夾膠玻璃。
實施例4
(I)取0.5g鑰摩爾含量為2%的二氧化釩粉體；V02粒子的粒徑為300nm ；
(2)用乙酸乙酯配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的二氧化釩分散液；
(3)把VO2的分散液加入PVB樹脂中，攪拌后形成VO2含量為50g/L的PVB漿料；
(4)將PVB漿料擠出后流延拉制，即得智能調(diào)光PVB膜，
(5)把智能調(diào)光PVB膜夾在兩片半鋼化的玻璃之間，通過熱壓成型即得智能調(diào)光PVB夾膠玻璃。
實施例5
(I)取0.5g氟摩爾含量為3%的二氧化釩粉體；V02粒子的粒徑為150nm ；
(2)用乙二醇單甲醚配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的二氧化釩分散液；
(3)把VO2的分散液加入PVB樹脂中，攪拌后形成VO2含量為60g/L的PVB漿料；
(4)將PVB漿料擠出后流延拉制，即得智能調(diào)光PVB膜，
(5)把智能調(diào)光PVB膜夾在兩片普通玻璃之間，通過熱壓成型即得智能調(diào)光PVB夾膠玻璃。
實施例6
(I)取0.5g鋯摩爾含量為5%的二氧化釩粉體；V02粒子的粒徑為500nm ；
(2)用石油醚配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的二氧化釩分散液；
(3)把VO2的分散液加入PVB樹脂中，攪拌后形成VO2含量為75g/L的PVB漿料；
(4)將PVB漿料刮涂于不含VO2的PVB膜片之上，形成智能調(diào)光PVB膜片；
(5)把智能調(diào)光PVB膜夾在兩片普通玻璃之間，通過熱壓成型即得智能調(diào)光PVB夾膠玻璃。
實施例7
(I)取0.5g鈮摩爾含量為0.5%的二氧化釩粉體；V02粒子的粒徑為IOOnm ；
(2)用石油醚配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的二氧化釩分散液；
(3)把VO2的分散液加入PVB樹脂中，攪拌后形成VO2含量為100g/L的PVB漿料；
(4)將PVB漿料刮涂于不含V02的PVB膜片之上，形成智能調(diào)光PVB膜片；
(5)把智能調(diào)光PVB膜夾在兩片普通玻璃之間，通過熱壓成型即得智能調(diào)光PVB夾膠玻璃。
實施例8
(I)取0.5g鉭摩爾含量為0.5%的二氧化釩粉體；V02粒子的粒徑為80nm ；
(2)用乙酸乙酯配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的二氧化釩分散液；
(3)把VO2的分散液加入PVB樹脂中，攪拌后形成VO2含量為20g/L的PVB漿料；
(4)將PVB漿料擠出后流延拉制，即得智能調(diào)光PVB膜，
(5)把智能調(diào)光PVB膜夾在兩片半鋼化的玻璃之間，通過熱壓成型即得智能調(diào)光PVB夾膠 玻璃。
權(quán)利要求
1.一種智能調(diào)光PVB膜的制備方法，其特征在于，把高溫相或低溫相具有相變功能的含有摻雜劑的二氧化釩納米粉體分散液分散到具有粘結(jié)性的PVB樹脂中，攪拌形成PVB漿料，然后通過涂敷或者擠出成型的方法制備得到具有智能調(diào)光性能的PVB膜片；所述摻雜劑選自鎢、鑰、鈮、鉭、鋯、氟元素中的至少一種，摻雜劑的含量為二氧化釩摩爾含量的0-5% ；所述PVB漿料中二氧化釩的含量為l-100g/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能調(diào)光PVB膜的制備方法，其特征在于，所述的二氧化釩納米粉體的粒徑為20-500nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能調(diào)光PVB膜的制備方法，其特征在于，所述二氧化釩納米粉體分散液，二氧化釩在分散劑中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5-20%，所述分散劑選自甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、苯、甲苯、二甲苯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸己酯、丙酮、甲基丁酮、乙二醇單甲醚、乙二醇單丁醚、乙腈、吡啶、二氯甲烷、氯苯、二氯苯、乙醚或石油醚中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能調(diào)光PVB膜的制備方法，其特征在于，所述PVB漿料中二氧化釩的含量為10-75g/L。
5.一種智能調(diào)光PVB夾膠玻璃的制備方法，其特征在于，將按前述任一權(quán)利要求所述的方法制備得到的智能調(diào)光PVB膜通過熱壓成型置入兩層玻璃之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能調(diào)光PVB夾膠玻璃的制備方法，其特征在于，所述玻璃為普通玻璃、鋼 化玻璃或半鋼化玻璃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能調(diào)光PVB膜和智能調(diào)光PVB夾膠玻璃的制備方法，把高溫相或低溫相具有相變功能的含有摻雜劑的二氧化釩納米粉體分散液分散到具有粘結(jié)性的PVB樹脂中，攪拌形成PVB漿料，然后通過涂敷或者擠出成型的方法制備得到具有智能調(diào)光性能的PVB膜片；按前述方法制備得到的智能調(diào)光PVB膜通過熱壓成型置入兩層玻璃之間，得到智能調(diào)光PVB夾膠玻璃。本發(fā)明的具有智能調(diào)光性能的PVB膜不需要任何粘結(jié)劑和額外的工藝即可成型于玻璃之上，一次成型，極大的簡化了制備工藝，進(jìn)而降低了智能玻璃的成本，同時智能調(diào)光層的穩(wěn)定性和壽命大大提高。該夾膠玻璃可廣泛應(yīng)用于建筑節(jié)能，車窗隔熱等方面。
文檔編號C09J11/04GK103214989SQ20131015743
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者徐剛, 肖秀娣, 史繼富, 熊斌 申請人:中國科學(xué)院廣州能源研究所