一种节能建筑用高透过性防雾塑料膜及制备方法技术

本发明专利技术属于薄膜制备的技术领域，具体涉及一种节能建筑用高透过性防雾塑料膜及制备方法，利用纳米铜粉的红外反射性能，将其与UV涂布液通过静电自组装结合成膜，不仅可赋予薄膜隔热节能效果，显著降低建筑内能源消耗，还可均匀分散在涂布液中，极大改善表面成膜的均匀性，从而可改善透过性；进一步与SiO2溶胶粒子结合具有防雾功能，且提升其粘接强度，表层不易脱落，延长使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种节能建筑用高透过性防雾塑料膜及制备方法
本专利技术属于薄膜制备的
，具体涉及一种节能建筑用高透过性防雾塑料膜及制备方法。
技术介绍
随着光学应用领域的不断拓展，传统的光学材料已经不能满足人们对材料的要求，研究制备多功能新型光学材料备受人们的广泛关注。由于全球气温变化，红外热能辐射使空调等制冷设备的能源消耗大量增加，节能环保新材料成为人类的重点研发方向，人们研发和制造了多种阻隔红外线的技术产品。例如，人们通过在膜上镀金属材料，制成透明金属膜用来达到阻隔红外线的效果。近几年来，节能用光学薄膜行业中研发出了采用低辐射纳米节能涂料涂覆在表面成膜，使具有节能的功能，主要有淋涂法、喷涂法等工艺。中国专利技术专申请号201310646017.X公开了一种高透光防雾薄膜涂层的制备方法，以间苯二甲酸二缩三乙二醇酯-5-磺酸钠(自制)、聚乙二醇400、异佛尔酮二异氰酸酯及季戊四醇三丙烯酸酯为主要原料，以二月桂酸二丁基锡为催化剂，二羟甲基丙酸为扩链剂，丙酮为溶剂制备了亲水UV预聚物；以正硅酸乙酯为前驱体，以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为改性剂，采用溶胶-凝胶法制得均一、稳定的改性SiO2溶胶；采用UV固化的方式将亲水UV预聚物与改性SiO2溶胶进行杂化制得薄膜涂层。本专利技术所制备的薄膜涂层硬度及附着力好、耐水、透光率高且防雾效果佳，可用于玻璃及镜片表面的防雾；该薄膜涂层制备工艺符合绿色环保理念，固化成膜快，综合性能好，具有较好的市场前景，适于推广应用。中国专利技术专利申请号201711112620.4公开了一种防雾薄膜，按照重量份剂，包括以下组分：乙酸甲酯20-40份、钛白粉5-10份、金属银粉2-5份、羧甲基纤维素钠5-8份、氧化锡6-11份、丙二醇丁醚4-8份、纳米二氧化锆溶胶12-17份、氨基钠5-8份、二水合乙酸锌4-8份、壳聚糖2-5份、氟代碳酸乙烯酯2-5份、硒酸铜0.1-1份、丙烯酸树脂成膜剂0.1-1份、抗氧剂0.1-1份。本专利技术可显著降低雾度，有效提高透光率，应用广泛，具有较好的社会价值；同时制备方法简单，工艺条件低，有利于实现工业化生产。中国专利技术专利申请号201711194586.X公开了一种薄膜专用水性树脂防雾涂料及防雾薄膜，所述涂料包括第一组合物和第二组合物；第一组合物包括水性聚酯树脂、助溶剂、溶剂、催化剂、固化剂、润湿剂组分；第二组合物包括亲水组分助溶剂、溶剂、催化剂、固化剂、润湿剂组分。所述防雾薄膜涂覆有上述防雾涂料。所述防雾涂料无色透明，具有极高透光率。本专利技术所述防雾涂料中的水性聚酯树脂和亲水组分通过固化剂化学交联，使防雾涂料形成的涂层与薄膜基材具有持久的防雾性、耐水性、耐磨耗性能。中国专利技术专利申请号201710514783.9公开了一种隔热防雾型大棚薄膜，用于连栋大棚，所述连栋大棚包括多个大棚单元，所述多个大棚单元呈多排多列紧密连接，每个大棚单元包括可伸缩立杆、弧形顶棚、大棚侧裙、大门和天窗，每个大棚单元均覆盖有一层薄膜，所述薄膜外面还覆盖有一层外遮阳网，所述薄膜的外侧涂覆有一层隔热涂层，所述薄膜的内侧涂覆有一层防雾涂层。本专利技术通过大棚连栋的方式实现农作物大面积种植，并且大棚薄膜的外层涂覆有隔热涂层，能够防止紫外线和阳光的过度照射，使得夏天大棚内的温度不会过高，此外，大棚薄膜的内层还涂覆有防雾涂层，能够防止寒冷天气大棚内侧起雾，使得阳光可以充分照射。中国专利技术专利申请号201510640022.9公开了一种高分子纳米复合薄膜及其制备方法。该高分子纳米复合薄膜包括高分子基体和分散于高分子基体中的纳米金属材料和离子液体。制备方法包括(1)将纳米金属材料超声分散于离子液体中，得第一分散液；(2)将高分子材料超声分散于有机溶剂中，得第二分散液；(3)将第一、二分散液混合；(4)将混合液旋涂于基板上，得高分子纳米复合薄膜。本专利技术的高分子纳米复合薄膜中纳米粒子分散均匀、无二次团聚现象，制备方法简单、生产周期短、成本低廉。上述工艺均采用无机的隔热剂进行改性，存在无机材料难以均匀分散，涂层的均匀程度难以控制，不利于均匀成膜，且易导致产生气泡、色差，影响透明度等。
技术实现思路
针对目前通过纳米级金属粉制备节能光学薄膜，但存在无机的金属粉因分散困难而成膜不均匀，且透过性差等问题，本专利技术提出一种节能建筑用高透过性防雾塑料膜及制备方法，具有隔热节能效果，显著降低建筑内能源消耗，透过性好，使用寿命长等优点。为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种节能建筑用高透过性防雾塑料膜的制备方法，先将纳米铜粉进行表面处理并使其表面带负电荷，然后将其分散在液态介质中待用；制出SiO2溶胶待用，再利用阳离子高分子分散剂对SiO2溶胶粒子进行改性，制得阳离子杂化纳米硅溶胶，再称取高透光UV预聚物涂布液、光引发剂和阳离子纳米硅溶胶等，避光条件下混合搅拌均匀成带正电荷的涂布液；将光学基膜依次浸入带负电荷的纳米铜粉分散液和带正电荷的涂布液中，然后提拉、刮平，完成纳米铜粉-SiO2溶胶粒子间的组装；重复多次浸渍后室温晾干，置于烘箱中干燥，再通过紫外线辐照固化，即得高透过性节能防雾薄膜；具体包括以下步骤：S1、取平均粒径为1~200nm的纳米铜粉加入到无水乙醇中，配成质量分数为0.005%~0.1%的悬浮液，加入悬浮液重量的0.007%~0.009%的十二烷基苯磺酸钠，超声分散30~60min，得到带负电荷的纳米铜粉分散液；纳米铜颗粒在无水乙醇中表面带正电，具有强烈吸附阴离子的能力，由于十二烷基苯磺酸钠（SDBS）在无水乙醇中能够部分电离出阴离子基团，阴离子基团中和其表面正电荷，使得Cu粉表面带有负电荷；SDBS阴离子基团吸附在纳米Cu粉末表面，而另一端的烷基链溶于无水乙醇中，包覆在纳米Cu粉末表面；使得颗粒间存在着空间位阻作用，导致纳米Cu颗粒不能相互靠近，使得分散稳定性进一步提高，在静电作用和空间位阻共同作用下，纳米Cu粉末在无水乙醇中在最佳分散稳定的情况下可以稳定存在达28h；S2、制出SiO2溶胶待用，再利用阳离子高分子分散剂对SiO2溶胶粒子进行改性，制得阳离子杂化纳米硅溶胶；S3、将高透光UV预聚物涂布液、光引发剂和步骤S2得到的阳离子杂化纳米硅溶胶，在避光条件下混合，搅拌，得到带正电荷的涂布液；S4、将光学基膜依次浸入步骤S1得到的带负电荷的纳米铜粉分散液和步骤S3得到的带正电荷的涂布液中，提拉、刮平，完成纳米铜粉-SiO2溶胶粒子间的组装；重复浸渍后，室温晾干，再置于烘箱中干燥，再通过紫外线辐照，固化，即得高透过性防雾薄膜。进一步的，上述一种节能建筑用高透过性防雾塑料膜的制备方法，其中，S1步骤中取平均粒径为50~150nm的纳米铜粉加入到无水乙醇中，配成质量分数为0.01%~0.05%的悬浮液，加入悬浮液重量的0.008%的十二烷基苯磺酸钠，超声分散30~60min，得到带负电荷的纳米铜粉分散液。进一步的，上述一种节能建筑用高透过性防雾塑料膜的制备方法，其中，S2步骤中所述SiO2溶胶的制备方法为取粒径为5~25nm的SiO2颗粒加入到浓氨水，无水乙醇，正硅酸乙酯的混合液中，混合均匀制备得到；所述SiO2颗粒、浓氨水、无水乙醇、正硅酸乙酯的质量比为10~25:20~40:15~30:5~20。本专利技术所述浓氨水是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能建筑用高透过性防雾塑料膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、取平均粒径为1~200nm的纳米铜粉加入到无水乙醇中，配成质量分数为 0.005%~0.1%的悬浮液，加入悬浮液重量的0.007%~0.009%的十二烷基苯磺酸钠，超声分散30~60min，得到带负电荷的纳米铜粉分散液；S2、制出SiO2溶胶待用，再利用阳离子高分子分散剂对SiO2溶胶粒子进行改性，制得阳离子杂化纳米硅溶胶；S3、将高透光UV预聚物涂布液、光引发剂和步骤S2得到的阳离子杂化纳米硅溶胶，在避光条件下混合，搅拌，得到带正电荷的涂布液；S4、将光学基膜依次浸入步骤S1得到的带负电荷的纳米铜粉分散液和步骤S3得到的带正电荷的涂布液中，提拉、刮平，完成纳米铜粉‑SiO2溶胶粒子间的组装；重复浸渍后，室温晾干，再置于烘箱中干燥，再通过紫外线辐照，固化，即得高透过性防雾薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种节能建筑用高透过性防雾塑料膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、取平均粒径为1~200nm的纳米铜粉加入到无水乙醇中，配成质量分数为0.005%~0.1%的悬浮液，加入悬浮液重量的0.007%~0.009%的十二烷基苯磺酸钠，超声分散30~60min，得到带负电荷的纳米铜粉分散液；S2、制出SiO2溶胶待用，再利用阳离子高分子分散剂对SiO2溶胶粒子进行改性，制得阳离子杂化纳米硅溶胶；S3、将高透光UV预聚物涂布液、光引发剂和步骤S2得到的阳离子杂化纳米硅溶胶，在避光条件下混合，搅拌，得到带正电荷的涂布液；S4、将光学基膜依次浸入步骤S1得到的带负电荷的纳米铜粉分散液和步骤S3得到的带正电荷的涂布液中，提拉、刮平，完成纳米铜粉-SiO2溶胶粒子间的组装；重复浸渍后，室温晾干，再置于烘箱中干燥，再通过紫外线辐照，固化，即得高透过性防雾薄膜。2.根据权利要求1所述一种节能建筑用高透过性防雾塑料膜的制备方法，其特征在于，S1步骤中取平均粒径为50~150nm的纳米铜粉加入到无水乙醇中，配成质量分数为0.01%~0.05%的悬浮液，加入悬浮液重量的0.008%的十二烷基苯磺酸钠，超声分散30~60min，得到带负电荷的纳米铜粉分散液。3.根据权利要求1所述一种节能建筑用高透过性防雾塑料膜的制备方法，其特征在于，S2步骤中所述SiO2溶胶的制备方法为：取粒径为5~25nm的SiO2颗粒加入到浓氨水、无水乙醇、正硅酸乙酯的混合液中，混合均匀制备得到；所述SiO2颗粒、浓氨水、无水乙醇、正硅酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，昝航，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51