本发明专利技术公开一种高透明性隔热型热塑性聚醚酯，其包括组份：热塑性聚醚酯、红外线透明隔热剂、紫外线透明隔热剂和分散剂。所述热塑性聚醚酯的制备方法为：1)加入硬段原料，并通过酯交换反应合成预聚物；2)在预聚物中加入预分散均匀的吸收红外线、及紫外线透明隔热剂；以及缩聚催化剂和软段原料，进行原位聚合，得到聚醚酯弹性体；3)将聚醚酯弹性体在烘箱中100-120℃干燥后，再加工成型得到热塑性聚醚酯。本发明专利技术的产品在具备较高的可见光透过率(70％以上)同时，具有对紫外线、近红外线较强的阻隔能力，对红外线的阻隔率高达80％左右，紫外线的阻隔率高达90％左右，具有优异的抗紫外老化、隔热性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热塑性聚醚酯材料，尤其涉及一种高透明性隔热型热塑性聚醚酯材料 及制备方法和应用。
技术介绍
太阳辐射是电磁辐射的一种，它是物质的一种形式，既具有波动性，也具有粒子 性。在本质上与无线电波没有什么差异，只是波长和频率不同而已。太阳辐射光谱的主要 波长范围为0. 15~4μπι。太阳辐射的光谱可以划分为几个波段。波长短于380nm称为紫 外波段，紫外线对人体表的伤害较大。380~780nm称为可见光波段，而波长长于780nm则 为红外波段。尽管太阳辐射的波长范围很宽，但绝大部分的能量却集中在0. 22~4. 0μπι 的波段内，占总能量的99%。其中可见光波段约占43%，红外波段约占48. 3%，紫外波段约 占8. 7%。进入大气层经过臭氧的过滤的阳光，它的组成里紫外线占3%、红外线53%、可见 光 44%。 同时随着经济发展和生活水平的提高，空调、取暖装机量不断增加，建筑能耗的比 例不断上升，一些直接在户外使用的装饰类产品，不仅要求其具有较高的透明性，同时还要 求具备一定的隔热性能。而高性能的选择性屏蔽材料可以对光谱具有选择性透过功能，在 能透过大部分可见光而不影响采光的前提下，又能阻挡红外光、远红外光、紫外光，阻断热 辐射，从而降低器件的能耗，达到节能的目的，以及保证器件免受太阳光中红外线高温、紫 外线老化等破坏。 热塑性聚醚酯（ΤΡΕΕ)是含有聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物。其中聚醚软段 和未结晶的聚酯形成无定形相，聚酯硬段部分结晶形成结晶微区，起物理交联点的作用。 ΤΡΕΕ具有橡胶的弹性和工程塑料的强度；聚醚软段赋予它弹性，使它像橡胶；聚酯硬段赋 予它加工性能，使它像塑料；与橡胶相比，它具有更好的加工性能和更长的使用寿命；与工 程料相比，同样具有强度高的特点，而柔韧性和动态力学性能更好。 当今，全世界对ΤΡΕΕ的需求每年按8%左右的速度增长，国内对于ΤΡΕΕ的增长需 求更是随之增长，每年增长10%以上，其广泛应用于汽车部件、液压软管、户外用品、电线电 缆以及密封件等。其中部分器件不仅要求其具有较高的透明性；还要求其同时具备对太阳 光中红外线、紫外线的阻隔作用，免受太阳光中红外线高温、紫外线老化等破坏。因此，如何 使建筑装饰板、电子电气仪表防护罩等器件的材料在具有高的可见光透过率的同时，对紫 外光、红外光又具有一定的阻隔作用，成为ΤΡΕΕ器件材料的研究重点。 常见的透明隔热填料有纳米Ιη203、ΖηΟ和Sn02三大体系及其它金属氧化物等。 通过对这三种金属氧化物掺杂可以获得具有透明、导电及红外阻隔特性的纳米粒子。In203 体系中的最具有代表性的物质是掺Sn的In203,即氧化铟锡（ΙΤ0)。它是一种η型宽禁带 半导体（Eg= 3. 5eV)，在可见光范围内具有较高的透过率。ΖηΟ体系中最具有代表性的物 质是掺Α1的ΖηΟ。ΖηΟ来源丰富、价格便宜，具有较好的综合性能。Sn02体系中最具有代 表性的是氧化锡锑（ΑΤ0)，它是Sb掺杂Sn02的η型半导体材料。ΑΤ0具有优良的浅色透明 性和红外吸收特性。除此之外，它还比ITO的热稳定性更高、耐腐蚀性更好。而GTO是在纳 米ΑΤΟ基础上掺杂其它金属氧化物制备而成的具有超凡隔热性能的改性ΑΤΟ纳米浆料，也 是近年来透明隔热涂料研究中应用最广泛的透明隔热填料。本研究课题同样选择纳米ΑΤ0、 GT0作为透明隔热填料。 氧化锡铺（AntimonyTinOxide，ΑΤ0)是一种Sn02掺杂Sb的多功能导电材料， 具有导电性高、耐磨、耐腐蚀等特性，氧化锡锑是抗静电材料，在涂料、造纸、建筑材料等方 面有广泛的应用。Sn02晶体是正四面体的金红石结构，属四方晶系，锡原子和氧原子的配 位数分别是6和3,掺杂后，锑离子占据锡离子的位置形成一个正电荷中心和一个多余的价 电子，使得电子增加，形成η型半导体，导电率增加；且因其粒径小于可见光而透明，同时可 反射近红外线而隔热，并且还能强烈吸收紫外线。目前尚未有文献记载如何将ΑΤ0、GT0与 ΤΡΕΕ相结合得到一种应用广泛的阻隔太阳光热射线、同时又具有高透明性的复合材料。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种高透明性隔热型热塑性聚醚 酯及制备方法和应用，其有效地将纳米透明隔热填料与热塑性聚醚酯复合在一起，使热塑 性聚醚酯加工性能良好、紫外线、近红外线阻隔率和可见光透过率高、热稳定性更高、耐腐 蚀性更好。 为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为： 一种高透明性隔热型热塑性聚醚酯，其包括以下重量份数的组份： 本专利技术的高透明性隔热型热塑性聚醚酯，由于加入了红外线透明隔热剂和紫外线 透明隔热剂，不仅具备较高的可见光透过率，同时还具有对紫外线、近红外线较强的阻隔能 力，其中可见光的透过率达70%以上，对红外线的阻隔率高达80%左右，具有优异的隔热 性能，紫外线的阻隔率高达90%左右，具有优异的抗紫外老化性能。同时本专利技术的高透明性 隔热型热塑性聚醚酯还可保持ΤΡΕΕ的力学性能，如拉伸强度、抗冲击强度等。 进一步，所述热塑性聚醚酯包含聚酯硬段和聚醚软段，其中聚酯硬段赋予材料良 好的透明性；聚醚软段赋予材料弹性。所述聚酯硬段包含有不少于50%的聚1，4-环己烷 二甲酸-1，4-环己烷二甲醇酯，所述聚酯硬段组份还可以包括对苯二甲酸、邻苯二甲酸、对 苯二甲酸二甲酯或邻苯二甲酸二甲酯中的一种或两种以上与环己烷二甲醇的酯化产物；聚 醚软段含有不少于50 %的1，4-环己烷二甲酸聚四氢呋喃组份，所述软链段还可以包括分 子量1000-3000的聚醚二元醇或分子量1000-3000的羟基封端聚烯烃中的一种或两种与 1，4-环己烷二甲酸聚合的产物。 所述的热塑性聚醚酯由于聚酯硬段含有环己烷二甲酸和环己烷二甲醇，赋予材料 良好的透明性；聚醚软段使用聚四氢呋喃，环己烷二甲酸以及羟基封端聚醚，或聚烯烃等， 赋予材料弹性。 进一步，所述红外线透明隔热剂为在可见光区具有一定的透过率而近红外区较低 的透过率的功能粉体，具体为纳米氧化锡锑（ΑΤ0)、GT0、纳米掺铝氧化锌或纳米氧化铟锡中 的一种或两种以上的混合。通过加入红外线透明隔热剂，使得本专利技术的高透明性隔热型热 塑性聚醚酯对太阳光中的红外线起阻隔作用，免受太阳光中红外线高温破坏。本专利技术所使 用的GT0是在纳米ΑΤ0的特性基础上，掺杂其它金属氧化物制备而成的具有超凡隔热性能 的改性ΑΤ0纳米浆料，这种改性ΑΤ0纳米隔热介质，既有纳米ΑΤ0的透明、隔热等物理特性 外，也有区别于纳米ΑΤ0的特性，特别是波长在lOOOnm以下的近红外线区域阻隔IR的能力 远远大于ΑΤΟ、ΙΤ0对IR的阻隔能力，对lOOOnm以下的近红外线具有超凡的阻隔能力。本 专利技术所使用的GT0采购于上海沪正纳米科技有限公司，牌号为GT0-WP016。 进一步，所述紫外线透明隔热剂为在可见光区具有一定的透过率而紫外区有较低 的透过率的功能粉体，具体为纳米氧化锡锑（ΑΤ0)、GT0、纳米二氧化钛、纳米氧化锌或纳米 氧化镓中的一种或两种以上的混合。通过加入紫外线透明隔热剂，使得本专利技术的高透明性 隔热型热塑性聚醚酯对太阳光中的紫外线起阻隔作用，免受太阳光中紫外线老化破坏。由 于纳米氧化锡锑（ΑΤ0)、GT本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高透明性隔热型热塑性聚醚酯，其特征在于：其包括以下重量份数的组份：
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋涛，汪鲁聪，刘少波，郝同辉，张群朝，蔡芳昌，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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