一种节能建筑红外防护用复合隔热薄膜及制备方法技术

本发明专利技术提出一种节能建筑红外防护用复合隔热薄膜及制备方法，所述复合隔热薄膜是将氯化铝、成膜剂、纳米二氧化钒、分散稳定剂、还原剂、流平剂先后加入均三甲苯溶剂中，分散均匀得到涂覆液，接着将涂覆液旋涂于基膜表面，保温反应后干燥而制得。本发明专利技术提供的复合隔热薄膜，纳米二氧化钒在隔热薄膜表面分散均匀，并且简化了对纳米二氧化钒的表面处理，工艺简单，同时粘结强度更高，不易脱落，同时利用铝与纳米二氧化钒协同作用，具有良好的红外反射效果，适用于节能建筑红外防护领域，可大幅降低建筑内采暖和空调的能耗。

A composite heat insulation film for infrared protection of energy-saving buildings and its preparation method

The invention provides a composite heat insulation film for infrared protection of energy-saving buildings and a preparation method. The composite heat insulation film is prepared by adding aluminium chloride, film-forming agent, nano-vanadium dioxide, dispersing stabilizer, reducing agent and leveling agent into mesitylene solvent successively, dispersing evenly, and then spinning the coating solution onto the surface of the base film, and drying after thermal insulation reaction. The composite heat insulation film provided by the invention has uniform dispersion of nano-vanadium dioxide on the surface of the heat insulation film, simplifies the surface treatment of nano-vanadium dioxide, has simple process, higher bonding strength and is not easy to fall off. At the same time, the synergistic effect of aluminium and nano-vanadium dioxide has good infrared reflection effect, and is suitable for the field of infrared protection of energy-saving buildings, and can be greatly reduced. Energy consumption of heating and air conditioning in buildings.

【技术实现步骤摘要】
一种节能建筑红外防护用复合隔热薄膜及制备方法
本专利技术涉及建筑节能
，特别是涉及一种节能建筑红外防护用复合隔热薄膜及制备方法。
技术介绍
我国的建筑能耗高，其中采暖和空调的能耗占建筑总能耗的一半以上。普通的建筑材料放射率很高，夏天，大量辐射热进入室内，是温度持续上升，工作于生活环境极不舒适。通过在玻璃上贴上隔热膜或涂布隔热涂层可大幅减少能耗，因此，对于建筑节能隔热膜的研究和应用越来越多。研究表明，将具有红外线反射性能的无机材料用于复合隔热膜的制备，成为一项重要的研究方向，其中，二氧化钒纳米粉体的应用尤为受到关注。将二氧化钒纳米粉体分散于其他基质，如透明高分子，可在保留二氧化钒光学调控性能的基础上，提高可见光透过率至实用水平，可对服役中的玻璃、墙面、以及车船等运输工具的外表面进行节能改造。利用这些变化其可以广泛应用智能节能窗，温控开关，热敏电阻，光存储，红外防护等领域。通过把二氧化钒材料做到纳米尺寸并和有机改性材料复合可以制备一种智能温控涂料，但由于纳米粒子比表面积小和表面自由能高，粒子之间很容易发生团聚，这种特性决定了直接把二氧化钒纳米粒子加入到涂料中，很难真正发挥纳米材料的性能，而且容易发生团聚，影响涂层的性能，从而限制其应用。目前常规工艺中一般未改性或者无机包裹和改性的二氧化钒粉体，采用有机助剂对二氧化钒粉体进行表面处理，用量较大，且改性步骤繁琐。中国专利技术专利申请号200810033032.6公开了一种智能隔热保温膜及其制备方法；该专利技术采用具有金红石型晶体结构的相变智能纳米粉体掺杂二氧化钒V1-XMXO2（0＜X＜0.06），均匀分散在可成膜材料中，制备具有相变功能的智能隔热保温膜。中国专利技术专利申请号201010238786.2公开了一种直接以金红石相二氧化钒粉体为原料制备二氧化钒薄膜的方法，并且引入了红外增反材料和/或成膜促进剂；采用该方法获得的薄膜的可见光透过率高，紫外和红外透过率较低，且对红外具有明显的调控性能；添加红外增反材料和/或成膜促进剂后的薄膜，其节能效率比单独的二氧化钒薄膜高。为了改善二氧化钒粉体在隔热膜基材中的分散性，简化改性步骤，提升隔热效果，有必要提出一种新型纳米二氧化粉体钒复合隔热薄膜，进而促进隔热薄膜在建筑节能领域的应用。
技术实现思路
针对目前隔热薄膜中添加二氧化钒粉体易团聚的缺陷，以及现有技术改善二氧化钒粉体分散性的方法存在工艺步骤繁琐等问题，本专利技术提出一种节能建筑红外防护用复合隔热薄膜及制备方法，从而有效改善了二氧化钒的分散性，提升了隔热效果，并且工艺简单。为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术还提供了一种节能建筑红外防护用复合隔热薄膜的制备方法，所述复合隔热薄膜是将氯化铝、成膜剂、纳米二氧化钒、分散稳定剂、还原剂、流平剂先后加入均三甲苯溶剂中，分散均匀得到涂覆液，接着将涂覆液旋涂于基膜表面，保温反应后干燥而制得，具体制备方法如下：（1）在氮气氛围保护下，将氯化铝、成膜剂加入纯化的均三甲苯溶剂中，升温搅拌至氯化铝充分溶解，然后加入纳米二氧化钒和分散稳定剂，超声分散均匀后，接着加入还原剂、流平剂，混合均匀，得到薄膜涂覆液；（2）将薄膜涂覆液均匀旋涂于基膜表面，自然风干，然后移入烘箱中，升温并保温反应，结束后使用去离子水反复清洗薄膜表面，接着在60℃下真空干燥至恒重，即得节能建筑红外防护用复合隔热薄膜。优选的，步骤（1）中所述升温搅拌的温度为80-90℃，搅拌40-50min。优选的，所述成膜剂为蛋白成膜剂、丙烯酸树脂成膜剂、丁二烯树脂成膜剂、聚氨酯成膜剂、硝酸纤维成膜剂中的一种或两种以上的组合。优选的，所述分散稳定剂为聚乙二醇。优选的，所述还原剂为氢化铝锂。优选的，所述流平剂为聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、异佛尔酮、二丙酮醇中的一种或两种以上的组合。优选的，步骤（1）中所述涂覆液中，均三甲苯、氯化铝、成膜剂、纳米二氧化钒、分散稳定剂、还原剂、流平剂的质量比例为100:8-12:2-4:10-20:2-4:3-6:1-3。优选的，所述基膜为聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚氯乙烯薄膜中的一种。优选的，步骤（2）中所述升温并保温反应的温度为165-175℃，反应16-24h。本专利技术还提供一种上述制备方法制备得到的一种节能建筑红外防护用复合隔热薄膜，所述复合隔热薄膜是将氯化铝、成膜剂、纳米二氧化钒、分散稳定剂、还原剂、流平剂先后加入均三甲苯溶剂中，分散均匀得到涂覆液，接着将涂覆液旋涂于基膜表面，保温反应后干燥而制得。现有的改善二氧化钒粉体在隔热薄膜中分散性的技术方法，存在工艺步骤繁琐等问题，限制了其应用。鉴于此，本专利技术提出一种节能建筑红外防护用复合隔热薄膜及制备方法，在氮气保护下将氯化铝、成膜剂加入纯化的均三甲苯溶剂中，升温并搅拌，待氯化铝充分溶解，然后加入纳米二氧化钒和分散稳定剂聚乙二醇并超声振荡，分散均匀后加入还原剂氢化铝锂、流平剂，得到薄膜涂覆液；将所得薄膜涂覆液旋涂在基膜表面，自然风干后移入烘箱中，升温并保温反应，反复清洗薄膜表面，真空干燥至恒重，即得复合隔热膜。本专利技术提供的复合隔热薄膜，纳米二氧化钒在隔热薄膜表面分散均匀，并且简化了对纳米二氧化钒的表面处理，工艺简单，同时粘结强度更高，不易脱落，同时利用铝与纳米二氧化钒协同作用，具有良好的红外反射效果，适用于节能建筑红外防护领域，可大幅降低建筑内采暖和空调的能耗。本专利技术提出一种节能建筑红外防护用复合隔热薄膜及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：1、本专利技术通过将纳米二氧化钒分散于氯化铝溶液中进行涂覆，借助还原反应生成的铝膜层而将纳米纳米二氧化钒带动均匀分散并固定在薄膜表层，有机助剂用量少，简化了对纳米二氧化钒的表面处理，工艺简单，同时粘结强度更高，不易脱落。2、本专利技术通过添加铝，而铝是从紫外到红外都有很高反射率的唯一材料，可与纳米二氧化钒协同作用，具有良好的红外反射效果，适用于节能建筑红外防护领域，可大幅降低建筑内采暖和空调的能耗。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术的范围仅限于以下的实例。在不脱离本专利技术上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本专利技术的范围内。实施例1（1）在氮气氛围保护下，将氯化铝、成膜剂加入纯化的均三甲苯溶剂中，升温搅拌至氯化铝充分溶解，然后加入纳米二氧化钒和分散稳定剂，超声分散均匀后，接着加入还原剂、流平剂，混合均匀，得到薄膜涂覆液；成膜剂为蛋白成膜剂；分散稳定剂为聚乙二醇；还原剂为氢化铝锂；流平剂为聚二甲基硅氧烷；升温搅拌的温度为85℃，搅拌45min；涂覆液中，均三甲苯、氯化铝、成膜剂、纳米二氧化钒、分散稳定剂、还原剂、流平剂的质量比例为100:10:3:15:3:4:2；（2）将薄膜涂覆液均匀旋涂于基膜表面，自然风干，然后移入烘箱中，升温并保温反应，结束后使用去离子水反复清洗薄膜表面，接着在60℃下真空干燥至恒重，即得节能建筑红外防护用复合隔热薄膜；基膜为聚酯薄膜；升温并保温反应的温度为170℃，反应20h。测试方法：将本实施例制备获得的复合隔热薄膜进行性能测试，测试环境温度为室温，相对湿度为55%，采用深圳市林上科技有限公司的LS183光学透光率测量仪直接测试本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能建筑红外防护用复合隔热薄膜的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：（1）在氮气氛围保护下，将氯化铝、成膜剂加入纯化的均三甲苯溶剂中，升温搅拌至氯化铝充分溶解，然后加入纳米二氧化钒和分散稳定剂，超声分散均匀后，接着加入还原剂、流平剂，混合均匀，得到薄膜涂覆液；（2）将薄膜涂覆液均匀旋涂于基膜表面，自然风干，然后移入烘箱中，升温并保温反应，结束后使用去离子水反复清洗薄膜表面，接着在60℃下真空干燥至恒重，即得节能建筑红外防护用复合隔热薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种节能建筑红外防护用复合隔热薄膜的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：（1）在氮气氛围保护下，将氯化铝、成膜剂加入纯化的均三甲苯溶剂中，升温搅拌至氯化铝充分溶解，然后加入纳米二氧化钒和分散稳定剂，超声分散均匀后，接着加入还原剂、流平剂，混合均匀，得到薄膜涂覆液；（2）将薄膜涂覆液均匀旋涂于基膜表面，自然风干，然后移入烘箱中，升温并保温反应，结束后使用去离子水反复清洗薄膜表面，接着在60℃下真空干燥至恒重，即得节能建筑红外防护用复合隔热薄膜。2.根据权利要求1所述的一种节能建筑红外防护用复合隔热薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述升温搅拌的温度为80-90℃，搅拌40-50min。3.根据权利要求1所述的一种节能建筑红外防护用复合隔热薄膜的制备方法，其特征在于，所述成膜剂为蛋白成膜剂、丙烯酸树脂成膜剂、丁二烯树脂成膜剂、聚氨酯成膜剂、硝酸纤维成膜剂中的一种或两种以上的组合。4.根据权利要求1所述的一种节能建筑红外防护用复合隔热薄膜的制备方法，其特征在于，所述分散稳定剂为聚乙二醇...

【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