本發明涉及隔熱膜領域,特別是涉及一種建筑玻璃用變色隔熱膜及其制備方法。
背景技術:
近年來,全國房屋建設數量高速增長,房屋總建設量逐年遞增,致使建筑能耗以占社會總能耗的近四分之一,并仍處于逐年遞增的趨勢、建筑能耗主要由空調取暖制冷、照明、炊事以及家用電器等組成,這其中取暖或制冷占據了絕大多數能耗。門窗約占建筑總面積的20%-30%,能源損失則高達50%以上,在一些公共建筑領域,幕墻比例甚至高達70%,能耗損失更加嚴重。因此,門窗玻璃能耗在建筑能耗領域具有重要的地位,提高門窗的節能可以有效的提高建筑節能。通過在玻璃上貼隔熱膜是一種簡單有效的提高門窗節能效果的方法。
玻璃隔熱膜經歷了不斷的發展,第一代隔熱膜是涂布與復合工藝膜,俗稱茶紙,主要用于遮光隔熱效果極差;第二代為染色膜,通過添加顏料制得不同顏色的薄膜,但是仍無隔熱效果,并且清晰度差;第三代為真空蒸鍍膜,通過將鋁蒸鍍與基材上,從而起到隔熱的效果,但是這類膜可見光透過率低,影響視野;第四代為金屬磁控濺射膜,是通過將鎳、銀、鈦、金等金屬材料沉積在PET基材上,雖具有良好的隔熱性和較高的清晰度,但存在著金屬層易氧化等問題。隨著科技的進步,進入21世紀后,利用納米分散體涂布制備隔熱膜成為隔熱膜的最新技術,利用納米級金屬氧化物材料對紅外光的強反射性,將陽光中的紅外線阻擋的原理進行隔熱成為了隔熱膜的最新技術。隨著人們對于隔熱膜的隔熱效果以及其他綜合性能均有了更高的要求,研發一種綜合性能好的隔熱膜具有良好的實用價值。
中國專利CN201510042426.8公開了一種納米陶瓷隔熱膜及其制備方法,采用“中頻反應磁控濺射孿生靶方法”在基材PET的一面依次鍍制第一層二氧化鈦膜、第二層氮化鈦膜和第三層二氧化鈦膜。本發明納米陶瓷隔熱膜具有很好的光譜選擇透過性能,在可見光區有較高的透過率,在紅外區有很高的反射率,阻隔了紅外線就減少了熱量的來源,實現了隔熱的同時卻不影響可見光的透過率。但該隔熱膜制備工藝較為復雜,生產成本較高。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種建筑玻璃用變色隔熱膜,該變色隔熱膜可以隨著光照的加強而顏色加深,并對紅外光和紫外光范圍的光均具有良好的反射和吸附性能,隔熱效果優良。
本發明的另一目的是提供該建筑玻璃用變色隔熱膜的制備方法。
為實現上述目的,本發明采用以下技術方案:
一種建筑玻璃用變色隔熱膜的制備方法,包括以下步驟:
(1)將PVC,己二酸二辛酯,乙二醇單丁酯,溴化銀和氧化銅混合均勻后,在擠出機中擠出成膜,在膜的一面覆蓋離型層;
(2)向步驟(1)中制備的膜的未覆蓋離型層面上涂覆隔熱涂層;
(3)將硅酸乙酯滴加至鈦酸四丁酯的乙醇溶液中,以100-120轉/min的速度攪拌,之后滴加冰醋酸和無水乙醇的混合溶液,制得透明溶膠,將溶膠靜置72小時候,干燥,研磨,在630℃條件下焙燒4h,制得SiO2/TiO2納米復合材料,將其研磨粉碎后,將其與PEG2000混合分散于水中,在高剪切攪拌器分散,之后再進行超聲波分散,再向其中加入水性聚氨酯攪拌均勻,制得納米粉末漿料,將其涂覆與步驟(2)制備的膜的未覆蓋離型層面上,烘干,制得所述建筑玻璃用變色隔熱膜。
優選的,所述步驟(1)中擠出的隔熱膜厚度為:0.1-0.2mm。
優選的,步驟(1)中各組分的用量,以重量份數計:
PVC 80-90份,己二酸二辛酯2-7份,乙二醇單丁酯3-5份,溴化銀1-2份,氧化銅0.5-0.7份。
優選的,所述隔熱涂層,包括以下成分,以重量分數計:
苯丙乳液30-50份,納米氧化錫銻30-40份,UV-53110-18份,十二碳醇酯3-5份,羧甲基纖維素2-5份,聚酯改性硅烷2-3份,水20-30份。
優選的,所述步驟(2)中隔熱涂層的涂覆厚度為20-40μm。
優選的,所述步驟(3)中納米粉末漿料中納米粉末含量為70%。
優選的,所述步驟(3)中制得的SiO2/TiO2納米復合材料中SiO2和TiO2的質量比為1:3。
優選的,所述步驟(3)中在高剪切攪拌器中轉速為15000-20000轉/min。
一種建筑玻璃用變色隔熱膜,由以上方法制備而成。
本發明具有以下有益效果,利用己二酸二辛酯,乙二醇單丁酯增加PVC薄膜的粘性,使其可以不需要涂布黏貼層就可以黏貼到玻璃上,從而縮短制備工藝流程,降低施工難度。
二氧化硅不僅具有紫外線反射功能還可以提高隔熱膜的耐磨特性。制備的SiO2/TiO2納米復合材料可以保證兩種納米顆粒的均勻分散。在納米粉末漿料中的水性聚氨酯即具有良好的成膜性,也有助于提高納米粉末在漿料中的分散穩定性。
具體實施方式
為了更好的理解本發明,下面通過實施例對本發明進一步說明,實施例只用于解釋本發明,不會對本發明構成任何的限定。
實施例1
一種建筑玻璃用變色隔熱膜的制備方法,包括以下步驟:
(1)將PVC 80份,己二酸二辛酯2份,乙二醇單丁酯3份,溴化銀1份,氧化銅0.5份,混合均勻后,在擠出機中擠出成膜,擠出的隔熱膜厚度為:0.1mm,在膜的一面覆蓋離型層;
(2)向步驟(1)中制備的膜的未覆蓋離型層面上涂覆隔熱涂層,隔熱涂層的涂覆厚度為20μm;
(3)將硅酸乙酯滴加至鈦酸四丁酯的乙醇溶液中,以100轉/min的速度攪拌,之后滴加冰醋酸和無水乙醇的混合溶液,制得透明溶膠,將溶膠靜置72小時候,干燥,研磨,在630℃條件下焙燒4h,制得SiO2/TiO2納米復合材料,其中SiO2和TiO2的質量比為1:3,將其研磨粉碎后,將其與PEG2000混合分散于水中,在高剪切攪拌器分散,轉速為15000轉/min,之后再進行超聲波分散,再向其中加入水性聚氨酯攪拌均勻,制得納米粉末漿料,其中納米粉末含量為70%,將其涂覆與步驟(2)制備的膜的未覆蓋離型層面上,烘干,制得所述建筑玻璃用變色隔熱膜。
所述隔熱涂層,包括以下成分,以重量分數計:
苯丙乳液30份,納米氧化錫銻30份,UV-531 10份,十二碳醇酯3份,羧甲基纖維素2份,聚酯改性硅烷2份,水20份。
該建筑玻璃用變色隔熱膜在遇到強光照射后會由無色變為茶色。
經測定儀器測試,該建筑玻璃用變色隔熱膜紅外阻隔率為93.7%,紫外阻隔率99.1%,總隔熱率為80.2%。
實施例2
一種建筑玻璃用變色隔熱膜的制備方法,包括以下步驟:
(1)將PVC 90份,己二酸二辛酯7份,乙二醇單丁酯5份,溴化銀2份,氧化銅0.7份,混合均勻后,在擠出機中擠出成膜,擠出的隔熱膜厚度為:0.2mm,在膜的一面覆蓋離型層;
(2)向步驟(1)中制備的膜的未覆蓋離型層面上涂覆隔熱涂層,隔熱涂層的涂覆厚度為40μm;
(3)將硅酸乙酯滴加至鈦酸四丁酯的乙醇溶液中,以120轉/min的速度攪拌,之后滴加冰醋酸和無水乙醇的混合溶液,制得透明溶膠,將溶膠靜置72小時候,干燥,研磨,在630℃條件下焙燒4h,制得SiO2/TiO2納米復合材料,其中SiO2和TiO2的質量比為1:3,將其研磨粉碎后,將其與PEG2000混合分散于水中,在高剪切攪拌器分散,轉速為20000轉/min,之后再進行超聲波分散,再向其中加入水性聚氨酯攪拌均勻,制得納米粉末漿料,其中納米粉末含量為70%,將其涂覆與步驟(2)制備的膜的未覆蓋離型層面上,烘干,制得所述建筑玻璃用變色隔熱膜。
所述隔熱涂層,包括以下成分,以重量分數計:
苯丙乳液50份,納米氧化錫銻40份,UV-531 18份,十二碳醇酯5份,羧甲基纖維素5份,聚酯改性硅烷3份,水30份。
該建筑玻璃用變色隔熱膜在遇到強光照射后會由無色變為茶色。
經測定儀器測試,該建筑玻璃用變色隔熱膜紅外阻隔率為91.4%,紫外阻隔率98.7%,總隔熱率為82.7%。
實施例3
一種建筑玻璃用變色隔熱膜的制備方法,包括以下步驟:
(1)將PVC 80份,己二酸二辛酯7份,乙二醇單丁酯3份,溴化銀2份,氧化銅0.5份,混合均勻后,在擠出機中擠出成膜,擠出的隔熱膜厚度為:0.2mm,在膜的一面覆蓋離型層;
(2)向步驟(1)中制備的膜的未覆蓋離型層面上涂覆隔熱涂層,隔熱涂層的涂覆厚度為20μm;
(3)將硅酸乙酯滴加至鈦酸四丁酯的乙醇溶液中,以120轉/min的速度攪拌,之后滴加冰醋酸和無水乙醇的混合溶液,制得透明溶膠,將溶膠靜置72小時候,干燥,研磨,在630℃條件下焙燒4h,制得SiO2/TiO2納米復合材料,其中SiO2和TiO2的質量比為1:3,將其研磨粉碎后,將其與PEG2000混合分散于水中,在高剪切攪拌器分散,轉速為15000轉/min,之后再進行超聲波分散,再向其中加入水性聚氨酯攪拌均勻,制得納米粉末漿料,其中納米粉末含量為70%,將其涂覆與步驟(2)制備的膜的未覆蓋離型層面上,烘干,制得所述建筑玻璃用變色隔熱膜。
所述隔熱涂層,包括以下成分,以重量分數計:
苯丙乳液50份,納米氧化錫銻30份,UV-531 18份,十二碳醇酯3份,羧甲基纖維素5份,聚酯改性硅烷2份,水30份。
該建筑玻璃用變色隔熱膜在遇到強光照射后會由無色變為茶色。
經測定儀器測試,該建筑玻璃用變色隔熱膜紅外阻隔率為93.9%,紫外阻隔率99.0%,總隔熱率為84.5%。
實施例4
一種建筑玻璃用變色隔熱膜的制備方法,包括以下步驟:
(1)將PVC 90份,己二酸二辛酯2份,乙二醇單丁酯5份,溴化銀1份,氧化銅0.7份,混合均勻后,在擠出機中擠出成膜,擠出的隔熱膜厚度為:0.2mm,在膜的一面覆蓋離型層;
(2)向步驟(1)中制備的膜的未覆蓋離型層面上涂覆隔熱涂層,隔熱涂層的涂覆厚度為20μm;
(3)將硅酸乙酯滴加至鈦酸四丁酯的乙醇溶液中,以120轉/min的速度攪拌,之后滴加冰醋酸和無水乙醇的混合溶液,制得透明溶膠,將溶膠靜置72小時候,干燥,研磨,在630℃條件下焙燒4h,制得SiO2/TiO2納米復合材料,其中SiO2和TiO2的質量比為1:3,將其研磨粉碎后,將其與PEG2000混合分散于水中,在高剪切攪拌器分散,轉速為15000轉/min,之后再進行超聲波分散,再向其中加入水性聚氨酯攪拌均勻,制得納米粉末漿料,其中納米粉末含量為70%,將其涂覆與步驟(2)制備的膜的未覆蓋離型層面上,烘干,制得所述建筑玻璃用變色隔熱膜。
所述隔熱涂層,包括以下成分,以重量分數計:
苯丙乳液30份,納米氧化錫銻40份,UV-531 10份,十二碳醇酯5份,羧甲基纖維素2份,聚酯改性硅烷3份,水20份。
該建筑玻璃用變色隔熱膜在遇到強光照射后會由無色變為茶色。
經測定儀器測試,該建筑玻璃用變色隔熱膜紅外阻隔率為91.2%,紫外阻隔率99.4%,總隔熱率為83.6%。
實施例5
一種建筑玻璃用變色隔熱膜的制備方法,包括以下步驟:
(1)將PVC 88份,己二酸二辛酯5份,乙二醇單丁酯4份,溴化銀2份,氧化銅0.6份,混合均勻后,在擠出機中擠出成膜,擠出的隔熱膜厚度為:0.1mm,在膜的一面覆蓋離型層;
(2)向步驟(1)中制備的膜的未覆蓋離型層面上涂覆隔熱涂層,隔熱涂層的涂覆厚度為30μm;
(3)將硅酸乙酯滴加至鈦酸四丁酯的乙醇溶液中,以110轉/min的速度攪拌,之后滴加冰醋酸和無水乙醇的混合溶液,制得透明溶膠,將溶膠靜置72小時候,干燥,研磨,在630℃條件下焙燒4h,制得SiO2/TiO2納米復合材料,其中SiO2和TiO2的質量比為1:3,將其研磨粉碎后,將其與PEG2000混合分散于水中,在高剪切攪拌器分散,轉速為20000轉/min,之后再進行超聲波分散,再向其中加入水性聚氨酯攪拌均勻,制得納米粉末漿料,其中納米粉末含量為70%,將其涂覆與步驟(2)制備的膜的未覆蓋離型層面上,烘干,制得所述建筑玻璃用變色隔熱膜。
所述隔熱涂層,包括以下成分,以重量分數計:
苯丙乳液45份,納米氧化錫銻33份,UV-531 15份,十二碳醇酯4份,羧甲基纖維素3份,聚酯改性硅烷3份,水25份。
該建筑玻璃用變色隔熱膜在遇到強光照射后會由無色變為茶色。
經測定儀器測試,該建筑玻璃用變色隔熱膜紅外阻隔率為93.4%,紫外阻隔率99.0%,總隔熱率為82.7%。