一種隔熱塑料膜及生產方法
【專利摘要】一種隔熱塑料膜及生產方法，所述的隔熱塑料膜由摻酸聚甲基丙烯酸酯薄膜和沉積在薄膜表面的納米二氧化錫晶態隔熱層組成。生產方法包括：配制用于沉積隔熱層的前驅體溶液，制適于二氧化錫晶體沉積的摻酸聚甲基丙烯酸酯薄膜，將摻酸聚甲基丙烯酸酯薄膜浸入前驅體水溶液中進行薄膜表面二氧化錫晶態沉積，之后得納米氧化錫有機隔熱薄膜。本發明的積極效果是：提供一種既可以貼到玻璃表面，也可以以簾的形式懸掛在門、窗口處的室內外間的隔熱的塑料膜。膜上的納米氧化錫沉積層均勻、隔熱效果好，塑料膜質地柔軟、強度高，能滿足在玻璃表面粘貼的工藝要求和單獨懸掛的使用狀態要求。與在玻璃表面噴濺隔熱層相比，生產工藝易于控制，制造成本低。
【專利說明】一種隔熱塑料膜及生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型建筑材料，具體涉及貼在門、窗玻璃上作為隔熱層或懸掛在門窗口處作為隔熱簾的表面沉積有二氧化錫晶態隔熱層的塑料薄膜。
【背景技術】
[0002]為降低炎熱季節日光中的紅外線透過門、窗玻璃對室內過度升溫，減少人為降溫的能耗，同時也為在寒冷季節減少室內熱量透過門、窗玻璃散失，使用涂覆功能氧化錫隔熱涂料的平板玻璃作為門窗玻璃是目前較多采用的措施。如中國專利CN103102083A、CN1544692A給出了不同的以平板玻璃為載體的隔熱膜的膜材料及在玻璃基底上成膜方法。現有的將涂料噴涂于玻璃表面或對玻璃表面進行處理后噴濺氧化錫納米涂層的方法；氧化錫納米顆粒在噴涂過程中會發生團聚，使其在玻璃板表面的分散性受到較嚴重的影響，成膜質量差，隔熱性能受到制約。此外，在門、窗玻璃上形成永久性隔熱膜，在需要阻止強光過于升高室溫時固然有如人所愿的作用，但在需要利于陽光提升室溫的季節或時段，隔熱膜的存在反而又成了障礙。有顧此失彼的不足。再就是現階段在玻璃板上直接噴濺氧化錫涂層仍需較高的成本，這在一定程度上影響著隔熱膜技術的推廣應用。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是提供一種隔熱塑料膜，用于貼在門、窗玻璃上作為隔熱層或懸掛在門窗口處作為隔熱簾，克服現有技術在平板玻璃表面噴濺隔熱膜(層)存在的上述缺點。
[0004]本發明的另一個目的是給出一種隔熱塑料膜的生產方法，使所述的隔熱塑料膜得以工業化生產。
[0005]本發明的隔熱塑料膜由摻酸聚甲基丙烯酸酯薄膜和沉積在薄膜表面的納米二氧化錫晶態隔熱層組成。
[0006]本發明隔熱塑料膜的生產方法包括以下步驟:
1、制備前驅體溶液:
配制2 mM~10 mM四氯化錫和0.1 M~0.4 M鹽酸的水溶液；
2、制適于二氧化錫晶體沉積的摻酸聚甲基丙烯酸酯薄膜:
(1)取甲基丙稀酸甲酯34.5~90重量份、丙烯酸丁酯10~35.5重量份、甲基丙稀酸O~30重量份、偶氮二異丁腈0.1~0.3重量份；
(2)將步驟2-(I)所取全部材料加入攪拌機攪拌均勻；
(3)將經步驟2-(2)攪拌后的材料注入薄膜型模，90°C條件下進行成膜反應，用常規檢測方法檢測轉化率，當轉化率達30%~40%時，反應溫度降至35°C~45°C，再低溫反應2_24h，脫模，得摻酸的聚甲基丙烯酸酯薄膜；
3、將步驟2制得的摻酸聚甲基丙烯酸酯薄膜浸入步驟I制得的前驅體水溶液中，控制沉積溫度40°C~80°C，持續6~18小時，從沉積液中取出薄膜，洗滌、干燥得隔熱塑料膜。
[0007]本發明是基于:高酸低鹽的氧化錫溶液有利于氧化錫的緩慢異相沉積。摻酸聚甲基丙烯酸酯薄膜中的羧基含量和析晶溫度對氧化錫的析晶有很大的影響，酸含量高的薄膜所析晶得到的納米氧化錫涂層含量越多且越均勻；而析晶溫度越高的對氧化錫的異相沉積有促進作用。制備的聚甲基丙烯酸甲酯加入適量丙烯酸丁酯可以調節涂膜的性能，使涂膜變得更軟，提高了使用性能。
[0008]本發明的積極效果是:提供一種既可以貼到作為門、窗或幕墻用的玻璃表面，也可以根據季節、時段的需要以簾的形式懸掛在門、窗口處，用于室內、室外間的隔熱的塑料膜。該塑料膜上的納米氧化錫沉積層均勻性好，可見光透射率高(達到90%以上)對室內亮度無可感知的改變。對影響溫升的紅外光有顯著的阻擋效果。除此之外，所得到的隔熱塑料膜質地柔軟、平整、強度高，能滿足在玻璃表面粘貼的工藝要求和單獨懸掛的使用狀態要求。同時，本發明所得隔熱塑料膜與直接在玻璃表面噴濺隔熱層相比，生產工藝易于控制，制造成本低，有利于推廣使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為液相沉積氧化錫粉末的XRD圖。
[0010]圖2為有機膜電鏡形貌圖。
[0011]圖3為有機膜上沉積氧化物的電鏡能譜圖。
[0012]圖4涂膜透光性能曲線圖。
[0013]圖5涂膜隔熱性能曲線圖。
【具體實施方式】
[0014]實施例1:
1、制備前驅體溶液:
配制2 mM四氯化錫和0.4 M鹽酸的水溶液；
2、制適于二氧化錫晶體沉積的摻酸聚甲基丙烯酸酯薄膜:
(1)取甲基丙稀酸甲酯34.5重量份、丙烯酸丁酯35.5重量份、甲基丙稀酸30重量份、偶氮二異丁腈0.1重量份；
(2)將步驟2-(I)所取全部材料加入攪拌機攪拌均勻；
(3)將經步驟2-(2)攪拌后的材料注入薄膜型模，90°C條件下進行成膜反應，用常規檢測方法檢測轉化率，當轉化率達40%時，反應溫度降至35°C V，再低溫反應24小時，脫模，得摻酸的聚甲基丙烯酸酯薄膜；
3、將步驟2制得的摻酸聚甲基丙烯酸酯薄膜浸入步驟I制得的前驅體水溶液中，控制沉積溫度40°C°C，持續18小時，從沉積液中取出薄膜，洗滌、干燥得表面沉積納米二氧化錫隔熱層的隔熱塑料膜。
[0015]實施例2
1、制備前驅體溶液:
配制10 mM四氯化錫和0.1 M鹽酸的水溶液；
2、制適于二氧化錫晶體沉積的摻酸聚甲基丙烯酸酯薄膜:
(I)取甲基丙稀酸甲酯90重量份、丙烯酸丁酯10重量份、偶氮二異丁腈0.3重量份；(2)將步驟2-(I)所取全部材料加入攪拌機攪拌均勻；
(3)將經步驟2-(2)攪拌后的材料注入薄膜型模，90°C條件下進行成膜反應，用常規檢測方法檢測轉化率，當轉化率達30%時，反應溫度降至45°C，再低溫反應2小時，脫模，得摻酸的聚甲基丙烯酸酯薄膜； 3、將步驟2制得的摻酸聚甲基丙烯酸酯薄膜浸入步驟I制得的前驅體水溶液中，控制沉積溫度80°C，持續6小時，從沉積液中取出薄膜，洗滌、干燥得表面沉積納米二氧化錫隔熱層的隔熱塑料膜。
[0016]實施例3
1、制備前驅體溶液；
配制6 mM四氯化錫和0.25 M鹽酸的水溶液；
2、制適于二氧化錫晶體沉積的摻酸聚甲基丙烯酸酯薄膜；
(1)取甲基丙稀酸甲酯65重量份、丙烯酸丁酯20重量份、甲基丙稀酸15重量份、偶氮二異丁腈0.2重量份；
(2)將步驟2-(I)所取全部材料加入攪拌機攪拌均勻；
(3)將經步驟2-(2)攪拌后的材料注入薄膜型模，90°C條件下進行成膜反應，用體積檢測方法檢測轉化率，當轉化率達35%~40%時，反應溫度降至40°C，再低溫反應12小時，脫模，得摻酸的聚甲基丙烯酸酯薄膜；
3、將步驟2制得的摻酸聚甲基丙烯酸酯薄膜浸入步驟I制得的前驅體水溶液中，控制沉積溫度60°C，持續12小時，從沉積液中取出薄膜，洗滌、干燥得表面沉積納米二氧化錫隔熱層的隔熱塑薄膜。
[0017]本發明隔熱塑料膜的效果驗證。
[0018]1、沉積氧化錫粉末的XRD分析。
[0019]參閱圖1，對SnCl4與鹽酸在80°C下所產生的微黃色沉淀進行洗滌、過濾、干燥，制XRD圖，圖中，在26°左右有明顯尖銳的吸收峰，此吸收峰為氧化錫晶體吸收峰，可證明所得的沉淀確實為氧化錫晶體。那么，可以證明通過液相沉積在摻酸聚甲基丙烯酸酯薄膜上可以析出氧化錫納米涂層。
[0020]2、成膜形貌分析。
[0021]參閱圖2，選取甲基丙烯酸含量為30%的聚甲基丙烯酸酯有機薄膜放入到
0.04mM/0.2M的氯化錫鹽酸溶液中，通過控制溫度及時間，在摻酸聚甲基丙烯酸酯薄膜上析晶，取出用蒸餾水沖洗干凈并烘干，選取一小塊之后作電鏡分析，如圖2所示。可以看出聚甲基丙烯酸酯薄膜的上析出氧化錫涂層。
[0022]3、有機膜上沉積物認定。
[0023]參閱圖3，對薄膜涂層區域進行掃射制電鏡能譜圖，從中可以看出有機膜表面的具有一定Sn元素，再次證明有機膜上具有氧化錫物質。
[0024]4、隔熱塑料膜的透光性能。
[0025]參閱圖4，選取甲基丙稀酸甲酯34.5%、丙烯酸丁酯35.4%、甲基丙稀酸30%，加入單體偶氮二異丁腈0.1%，制得摻酸的聚甲基丙烯酸酯薄膜；之后將聚甲基丙烯酸酯薄膜放入沉積液中得隔熱塑料膜，進行可見分光光度計測定不同光波波長下透光率，繪圖得圖4。從圖4得出，本發明的隔熱膜透過率在88%~95%之間，透過率較高。[0026]5隔熱塑料膜的隔熱性能。
[0027]參閱圖5，采用自制的隔熱效果測試裝置來測定所制得的透明涂膜的隔熱效果。照明光源采用1000w碘鎢燈(因為碘鎢燈的光譜能量分布與太陽光譜能量最為接近)。用普通玻璃板和附著本發明隔熱塑料膜的玻璃板作為隔離物，在溫度采集平面上記錄溫度，繪圖得圖5.其中I號曲線為以普通玻璃隔離所得的溫度曲線，2號曲線為附有30%酸含量塑料膜玻璃板隔離所得溫度曲線。從圖中可以看出玻璃片(圖中I號曲線)的隔熱性能比較差，溫度上升比較快，；30%酸含量的涂膜(圖中2號曲線)對溫度有比較明顯的阻隔，可以看到當時間到達30min時，二者溫差達到了 10°C。
【權利要求】
1.一種隔熱塑料膜，其特征是:由摻酸聚甲基丙烯酸酯薄膜和沉積在薄膜表面的納米二氧化錫晶態隔熱層組成。
2.一種如權利要求1所述的隔熱塑料膜的生產方法，包括以下步驟: (1)制備前驅體溶液 配制2 mM~10 mM四氯化錫和0.1 M~0.4 M鹽酸的水溶液； (2)制適于二氧化錫晶體沉積的摻酸聚甲基丙烯酸酯薄膜 ①取甲基丙稀酸甲酯34.5~90重量份、丙烯酸丁酯10~35.5重量份、甲基丙稀酸O~30重量份、偶氮二異丁腈0.1~0.3重量份； ②將步驟(2)-①所取全部材料加入攪拌機攪拌均勻； ③將經步驟(2)-②攪拌后的材料注入薄膜型模，90°C條件下進行成膜反應，用常規檢測方法檢測轉化率，當轉化率達30%~40%時，反應溫度降至35°C~45°C，再低溫反應2_24h，脫模，得摻酸的聚甲基丙烯酸酯薄膜； (3)將步驟(2)制得的摻酸聚甲基丙烯酸酯薄膜浸入步驟(1)制得的前驅體水溶液中，控制沉積溫度40°C~80°C ，持續6~18小時，從沉積液中取出薄膜，洗滌、干燥得隔熱塑料膜。
【文檔編號】C03C23/00GK103641334SQ201310658538
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月9日 優先權日:2013年12月9日
【發明者】趙洪凱, 肖力光 申請人:吉林建筑大學