防辐射隔热有机聚合玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种防辐射隔热有机聚合玻璃及其制备方法，属于防辐射玻璃技术领域，旨在解决氧化铟锡粒子在聚甲基丙烯酸酯有机玻璃中的分散问题。该防辐射隔热有机聚合玻璃，按重量份数计，其原料包括：丙烯酸甲酯100‑120份、丙烯酸87‑93份、氧化铟锡26‑30份、氢氧化钾10‑14份、溶剂50‑60份、N‑甲基‑3‑氨丙基三甲氧基硅烷9‑13份、N‑氨乙基‑3‑氨丙基甲基二甲氧基硅烷11‑21份、分散剂3‑9份。该种防辐射隔热有机聚合玻璃的透明度较高，且阻挡太阳光谱中红外光区与紫外光区的能力增强，达到隔热与防辐射的功能。

Radiation proof heat insulating organic polymerized glass and preparation method thereof

The invention relates to a radiation resistant and insulated organic polymerized glass and a preparation method, which belongs to the field of radiation proof glass technology and aims to solve the problem of dispersion of indium tin oxide particles in polymethacrylate organic glass. The anti radiation and heat insulation organic polymerized glass, according to the weight number, its raw materials include: methyl acrylate 100, 120, 87 acrylic acid, 93 indium tin 26, 14 potassium hydroxide 10, 50 60 copies of solvent, 50 methoxy trimethoxy silane 87, N ammoniaethyl ammonium methyl methoxy methoxy methoxy The base silane is 11, 21, and 3, 9. The transparency of this kind of anti radiation and heat insulation organic polymerized glass is high, and it can block the ability of infrared light area and ultraviolet light area in the solar spectrum to achieve the function of heat insulation and radiation protection.

【技术实现步骤摘要】
防辐射隔热有机聚合玻璃及其制备方法
本专利技术涉及防辐射玻璃
，更具体的说，它涉及一种防辐射隔热有机聚合玻璃及其制备方法。
技术介绍
玻璃幕墙是现代建筑中较多采用的外围护结构之一，它不仅实现了建筑外围护结构中墙体与门窗合二为一，而且把建筑围护结构的使用功能与装置功能巧妙的融为一体，使建筑更具有现代感和装饰艺术性。目前，虽然传统建筑中仍然普遍使用普通无机玻璃，但是由于普通无机玻璃幕墙质量较重，且受到外界冲击后损坏率几乎为100％，损坏后的玻璃碎片极易对消费者造成伤害，因此无机玻璃并不适用于具有大面积窗口的玻璃幕墙。有机玻璃是由例如甲基丙烯酸酯等有机物聚合而成的高分子化合物，其中，有机玻璃表面光滑、比重小、强度较大、耐腐蚀、耐湿、耐晒、绝缘性能好、隔声性好，目前已经代替了大部分无机幕墙玻璃的市场。但是普通的有机玻璃对太阳光的透过不具有选择性，在玻璃幕墙受到充足可见光透过时，太阳光谱中的红外光区所带有的大量热量会随之传递至室内，为了控制室内温度，必然需要加重室内空调的负担，造成能源浪费；同时，太阳光谱中的紫外光区中所带的辐射也会透过玻璃对人体的皮肤造成伤害。氧化铟锡是一种重掺杂、高简并的半导体，具有一系列独特的光电性能，如在可见光区具有高透过率，对红外线具有高反射率，同时可以吸收紫外线以及衰减微波，是一种优良的透明隔热材料。防辐射隔热有机聚合玻璃是将氧化铟锡粒子均匀混入在有机玻璃中，之后对光线产生复杂的吸收、反射、折射等作用，从而使有机玻璃具有防辐射以及隔热的功能。因此，有机玻璃的防辐射隔热效果与氧化铟锡粒子的大小和分布密切相关。氧化铟锡粒子的粒径越小，有机玻璃在可见光区的透明度越高。但是氧化铟锡混入有机玻璃的过程中，由于氧化铟锡粒径较小，高分子聚合物的链段较长，且氧化铟锡粒子极易团聚，这就导致了氧化铟锡在高分子聚合物中分布不均匀，导致制备得到的防辐射隔热有机聚合玻璃阻挡红外光区与紫外光区的能力较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种防辐射隔热有机聚合玻璃及其制备方法，由粒径小于可见光波长的氧化铟锡粒子混入聚甲基丙烯酸酯制成的防辐射隔热有机聚合玻璃，透明度较高，且阻挡太阳光谱中红外光区与紫外光区的能力增强，达到隔热与防辐射的功能。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种防辐射隔热有机聚合玻璃，按重量份数计，其原料包括：丙烯酸甲酯100-120份、丙烯酸87-93份、氧化铟锡26-30份、氢氧化钾10-14份、溶剂50-60份、N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷9-13份、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷11-21份、分散剂3-9份。优选的，所述N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷与N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的质量比为1:2。通过采用上述技术方案，氧化铟锡表面具有大量悬挂羟基，精确控制N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷与N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的质量比，形成稳定的氢键或反应键，使氧化铟锡粒子在溶剂中的分散更加稳定。优选的，所述氧化铟锡的粒径为200-300nm。通过采用上述技术方案，氧化铟锡的粒径小于可见光波长，可以保证防辐射隔热有机聚合玻璃在可见光区具有高的透明性。优选的，所述分散剂为聚乙烯蜡、聚酰胺蜡中的一种或几种的混合物。优选的，所述溶剂为乙醇、甲醇、乙酸乙酯、乙二醇中的一种或几种的混合物。本专利技术的另一目的在于提供上述所述防辐射隔热有机聚合玻璃的制备方法。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的，一种防辐射隔热有机聚合玻璃的制备方法，包括以下步骤：氧化铟锡预分散：取氧化铟锡、N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、分散剂加入溶剂中，调节溶液至酸性，搅拌速率为4000-4500r/min,搅拌3.2-4h；预混：取双酚A、丙烯酸、氢氧化钾加入反应釜中，抽出反应釜内空气后，升高反应釜压力至700-720Pa，温度至140-150℃，当原料熔融后，反应釜开始搅拌，直至不再有馏出物；缩聚：将氧化铟锡预分散物缓慢滴加至反应釜后，继续升温至200-210℃，待反应物泛白变粘稠后，降低反应釜压力，升高反应釜温度，反应40-50min后，继续升温至260-270℃，继续反应10-14min后停止搅拌及加热；成型：将缩聚产物倒入模具中，压制成型为1m×1m×1cm的防辐射隔热玻璃板。优选的，所述预混步骤中，搅拌速率1000-1300r/min。优选的，所述缩聚温度为240-260℃，缩聚压力为100-110Pa。优选的，所述氧化铟锡预分散中，溶液的pH值为4-5。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术在制备聚甲基丙烯酸酯有机玻璃的过程中，均匀混入氧化铟锡粒子，制备得到的防辐射隔热有机聚合玻璃透明度较高，且阻挡太阳光谱中红外光区与紫外光区的能力增强，达到隔热与防辐射的功能。2、本专利技术中所使用的氧化铟锡的粒径小于可见光波长，可以保证防辐射隔热有机聚合玻璃在可见光区具有高的透明性。分散剂增强了氧化铟锡粒子在溶剂中的分散作用，降低了氧化铟锡的沉降现象，氧化铟锡粒子在加入聚甲基丙烯酸酯反应体系后，更使容易在聚甲基丙烯酸酯体系中分散。3、由于氧化铟锡表面具有大量悬挂羟基，在N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷与N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的作用下，形成稳定的氢键或反应键，降低氧化铟锡粒子的凝聚度，使氧化铟锡粒子在溶剂中的分散更加稳定。当聚甲基丙烯酸酯反应体系发生缩聚反应时，N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷与N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷将氧化铟锡粒子均匀接枝于聚甲基丙烯酸酯分子长链上，使制备得到的防辐射隔热有机聚合玻璃透明度增加。具体实施方式本专利技术实施例中所涉及的所有物质均为市售。一、制作实施例实施例1氧化铟锡预分散：取氧化铟锡28kg、N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷10kg、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷20kg、聚乙烯蜡6kg加入乙醇55kg中，其中，氧化铟锡的粒径为250nm，调节溶液的pH至4，搅拌速率为4250r/min,搅拌3.6h；预混：取丙烯酸甲酯110kg、丙烯酸90kg、氢氧化钾12kg加入反应釜中，抽出反应釜内空气后，升高反应釜压力至710Pa，温度至145℃，当原料熔融后，反应釜开始搅拌，搅拌速率为1150r/min，直至不再有馏出物；缩聚：将氧化铟锡预分散物缓慢滴加至反应釜后，继续升温至205℃，待反应物泛白变粘稠后，降低反应釜压力至105Pa，升高反应釜温度至250℃，反应45min后，继续升温至265℃，继续反应12min后停止搅拌及加热；成型：将缩聚产物倒入模具中，压制成型为1m×1m×1cm的防辐射隔热玻璃板。实施例2氧化铟锡预分散：取氧化铟锡26kg、N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷11kg、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷16kg、聚乙烯蜡9kg加入甲醇60kg中，其中，氧化铟锡的粒径为200nm，调节溶液的pH至5，搅拌速率为4250r/min,搅拌4h；预混：取丙烯酸甲酯100kg、丙烯酸87kg、氢氧化钾10kg加入反应釜中，抽出反应釜内空气后，升高反应釜压力至700Pa，温度至150℃，当原料熔融后，反应釜开始搅拌，搅拌速率为1300r/min，直至不再有馏出物；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防辐射隔热有机聚合玻璃，其特征是，按重量份数计，其原料包括：丙烯酸甲酯100‑120份、丙烯酸87‑93份、氧化铟锡26‑30份、氢氧化钾10‑14份、溶剂50‑60份、N‑甲基‑3‑氨丙基三甲氧基硅烷9‑13份、N‑氨乙基‑3‑氨丙基甲基二甲氧基硅烷11‑21份、分散剂3‑9份。

【技术特征摘要】
1.一种防辐射隔热有机聚合玻璃，其特征是，按重量份数计，其原料包括：丙烯酸甲酯100-120份、丙烯酸87-93份、氧化铟锡26-30份、氢氧化钾10-14份、溶剂50-60份、N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷9-13份、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷11-21份、分散剂3-9份。2.根据权利要求1所述的防辐射隔热有机聚合玻璃，其特征是，所述N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷与N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的质量比为1:2。3.根据权利要求1所述的防辐射隔热有机聚合玻璃，其特征是，所述氧化铟锡的粒径为200-300nm。4.根据权利要求1所述的防辐射隔热有机聚合玻璃，其特征是，所述分散剂为聚乙烯蜡、聚酰胺蜡中的一种或几种的混合物。5.根据权利要求1所述的防辐射隔热有机聚合玻璃，其特征是，所述溶剂为乙醇、甲醇、乙酸乙酯、乙二醇中的一种或几种的混合物。6.一种制备如权利要求1所述的防辐射隔热有机聚合玻璃的方法，其特征是，包括以下步骤：氧化铟锡预分散：取氧化铟锡、N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯华国，
申请(专利权)人：金粤幕墙装饰工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11