一种节能建筑用透光隔热薄膜及制备方法技术

本发明专利技术涉及节能建筑材料技术领域，公开了一种节能建筑用透光隔热薄膜及制备方法。包括如下制备过程：（1）利用硅烷偶联剂制备表面改性玻璃微珠空心球；（2）将表面改性玻璃微珠空心球、甲基丙烯酸甲酯、纳米钛白粉、纳米氧化锡、偶氮二异丁腈先后加入乙醇后雾化干燥，得到复合粉体；（3）先在离型膜表面涂覆压敏胶，然后将复合粉体分散于水性聚氨酯/丙烯酸树脂乳液中，涂敷在压敏胶表面，再贴合聚酯层，热定型，即得到透光性节能建筑用隔热薄膜产品。本发明专利技术制得的透光隔热薄膜与普通隔热薄膜相比，隔热粒子玻璃微珠空心球分散均匀，薄膜的透光性能好，同时具有良好的隔热效果，可广泛用于建筑玻璃贴膜。

A transparent and heat insulation film for energy saving building and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种节能建筑用透光隔热薄膜及制备方法
本专利技术涉及节能建筑材料
，公开了一种节能建筑用透光隔热薄膜及制备方法。
技术介绍
建筑用能占能源总消耗的百分之三十多，建筑节能因而是节能减排工作的重要环节。根据国家建设部和国家建材统计局数据显示：我国公共建筑总面积大约为45亿m2，其中99%都属于高能效建筑。建筑用能的重要部分是夏天的制冷降温和冬天的采暖保温引起的能耗，为了降低建筑能耗，在全球能源日益紧张之际，为缓解经济发展带来的能源压力，国家全面普及推广节能建材，除能量转换设备需要改进完善之外，最主要的方法是采用有效的隔热材料来实现节能的目标。目前很多建筑无论是墙也好窗也罢都有用到玻璃幕墙或落地玻璃门，而这些玻璃门窗等在改善室内环境的同时，也存在着使室内温度增高、热量增多，同时增加空调电耗的缺陷，为了改善这一缺陷，同时保证玻璃门窗的功效。在如何改进建筑门窗的节能方面，玻璃改造则是节能工作的重中之重，在建筑门窗的节能改造中，更换门窗和直接贴膜与涂膜玻璃都是解决节能的有效途径，近年来建筑玻璃隔热膜的发展和应用越来越受到关注。建筑玻璃贴膜最大优势在于，其既可用于既有建筑的节能改造，也可用于新建房屋，因为玻璃贴膜很容易贴在现有的窗玻璃系统上，而且不需要再添加任何昂贵的设备。由于建筑隔热薄膜需同时满足两个指标，即低导热系数和透光性，而近年来有机-无机复合技术的发展给我们提供了新思路，利用有机物和无机物性能的优势互补来实现目的，但不足之处在于复合材料某种性能的提高往往是以牺牲其他性能来获得的，因此研究综合性能优异的建筑隔热薄膜成为热门课题。中国专利技术专利申请号201110033807.1公开了一种透光的隔热薄膜及其制备方法及其应用。该专利技术的透光的隔热薄膜包括树脂基体和均匀分散其中的改性SiO2空心球颗粒，其中，改性SiO2空心球颗粒为水溶性、带正电荷的亚微米SiO2空心球颗粒，树脂基体为水性聚氨酯乳胶或丙烯酸树脂乳液。中国专利技术专利申请号201110033807.1公开了一种透光的隔热薄膜及其制备方法及其应用。该专利技术的透光的隔热薄膜包括树脂基体和均匀分散其中的改性玻璃微珠空心球颗粒，其中，改性玻璃微珠空心球颗粒为水溶性、带正电荷的亚微米玻璃微珠空心球颗粒，树脂基体为水性聚氨酯乳胶或丙烯酸树脂乳液。中国专利技术专利申请号200810112232.0公开了一种二氧化硅中空球/聚合物复合隔热材料及其制备方法，该复合材料包括聚合物基体和均匀分散于该基体中的亚微米、无团聚、单分散的二氧化硅中空球,所述聚合物基体为环氧、聚氨酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯的基体,所述亚微米二氧化硅中空球的中空内径为100~720nm，外壁厚度为50~100nm，该亚微米二氧化硅中空球占聚合物基体重量1~35wt%。主要是将单分散二氧化硅的空心球分散在高分子聚合物的基体中，具有良好的隔热效果，在该专利技术中所使用的聚合物包括环氧、聚氨酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯，其中聚氨酯为不溶于水的聚氨酯单体，改性二氧化硅具有较强的疏水性，将聚氨酯单体和改性二氧化硅的空心球通过原位反应得到该复合材料，虽然通过该方法制备得到的复合材料虽然具有良好的隔热性能，由于该复合材料中二氧化硅的空心球发生团聚而不具有透光的性能，因此限制了该复合材料的应用。根据上述，现有方案中利用有机-无机复合技术制备建筑隔热薄膜的方法，由于使用的多孔隔热填料的分散性较差，存在透光性差和相容性差的问题，本专利技术提出了一种节能建筑用透光隔热薄膜及制备方法，可有效解决上述技术问题。
技术实现思路
目前应用较广的建筑隔热薄膜需要同时满足低导热系数和透光性高的指标，而利用有机-无机复合技术制备建筑隔热薄膜，因添加的多孔隔热填料的分散性较差，致使薄膜存在透光性差和相容性差的问题。本专利技术通过以下技术方案达到上述目的：一种节能建筑用透光隔热薄膜的制备方法，制备的具体过程为：（1）先将亚微米尺寸的玻璃微珠空心球与硅烷偶联剂加入高速混合机中，然后加热并高速搅拌分散处理，冷却出料，得到表面改性玻璃微珠空心球；（2）先将步骤（1）得到的表面改性玻璃微珠空心球、甲基丙烯酸甲酯加入乙醇中，分散10~20min，然后加入纳米钛白粉、纳米氧化锡，通入氮气保护，在高速搅拌下加入偶氮二异丁腈，升温至70℃，保温30~40min，再采用高压氮气进行雾化干燥，反应液在雾化过程中发生进一步的引发聚合，得到透明聚甲基丙烯酸甲脂包覆的玻璃微珠空心球复合粉体；（3）先在离型膜表面涂覆压敏胶，然后将步骤（2）得到的透明包覆型复合粉体分散至水性聚氨酯/丙烯酸树脂乳液中，搅拌均匀，涂敷在压敏胶表面，再贴合聚酯层，热定型，得到透光性节能建筑用隔热薄膜产品。亚微米尺寸玻璃微珠空心球因独有的特点，具有较好的隔热性能，是用作建筑透光隔热薄膜的优良填料。但亚微米尺寸的玻璃微珠空心球粒径小，比表面积和比表面能大，很容易吸附而发生团聚，影响薄膜的隔热透光性能，因此本专利技术采用表面包覆改性的方法改善玻璃微珠空心球的分散性。为了确保玻璃微珠空心球包覆改性的效果，本专利技术首先选择硅烷偶联剂对玻璃微珠空心球进行表面改性，使得玻璃微珠空心球表面键合上有机官能团，便于与包覆改性物质发生偶联，提高改性效果。作为本专利技术的优选，步骤（1）所述硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂中的一种；所述氨基硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷中的至少一种；所述环氧基硅烷偶联剂为γ-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷；所述硅烷偶联剂的加入量为玻璃微珠空心球质量的0.8~1.5%。作为本专利技术的优选，步骤（1）所述高速混合机的加热温度为80~110℃，搅拌速度为600~1200r/min，分散时间为30~60min。本专利技术在表面改性的玻璃微珠空心球表面利用喷雾热引发聚合反应，在玻璃微珠空心球外层原位包覆一层透明的聚甲基丙烯酸甲酯，可有效改善玻璃微珠空心球的分散性，并且聚甲基丙烯酸甲酯化学稳定性好、透光性好，同时在高压氮气下进行喷雾热法的聚合反应，使得原位聚合得到的包覆物更加均匀。同时，在聚合反应过中添加纳米钛白粉、纳米氧化锡，纳米钛白粉和纳米氧化锡均具有良好的红外反射功能，可作为红外阻隔填料，本专利技术将分散的纳米钛白粉、纳米氧化锡牢固包覆在玻璃微珠空心球外层，可进一步发挥良好的阻隔红外隔热效果。作为本专利技术的优选，步骤（2）所述各原料配比为，按质量百分数计，表面改性玻璃微珠空心球20~30%、甲基丙烯酸甲酯3~5%、乙醇59.96~73.98%、纳米钛白粉2~3%、纳米氧化锡1~2%、偶氮二异丁腈0.02~0.04%；所述雾化干燥的氮气压力为35~40MPa，温度为90~100℃。本专利技术制得的透明聚甲基丙烯酸甲脂包覆的玻璃微珠空心球复合粉体可均匀分散在水性聚氨酯/丙烯酸树脂乳液中，作为隔热功能涂覆液，涂敷于表面具有压敏胶的离型膜表面，压敏胶可有效保证热功能涂覆液在膜材表面的粘结性和均匀性。作为本专利技术的优选，步骤（3）所述涂敷工艺采用印刷、辊涂、喷涂、刮涂中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能建筑用透光隔热薄膜的制备方法，其特征在于，制备的具体过程为：/n（1）先将亚微米尺寸的玻璃微珠空心球与硅烷偶联剂加入高速混合机中，然后加热并高速搅拌分散处理，冷却出料，得到表面改性玻璃微珠空心球；/n（2）先将步骤（1）得到的表面改性玻璃微珠空心球、甲基丙烯酸甲酯加入乙醇中，分散10~20min，然后加入纳米钛白粉、纳米氧化锡，通入氮气保护，在高速搅拌下加入偶氮二异丁腈，升温至70℃，保温30~40min，再采用高压氮气进行雾化干燥，反应液在雾化过程中发生进一步的引发聚合，得到透明聚甲基丙烯酸甲脂包覆的玻璃微珠空心球复合粉体；/n（3）先在离型膜表面涂覆压敏胶，然后将步骤（2）得到的透明包覆型复合粉体分散至水性聚氨酯/丙烯酸树脂乳液中，搅拌均匀，涂敷在压敏胶表面，再贴合聚酯层，热定型，得到透光性节能建筑用隔热薄膜产品。/n

【技术特征摘要】
1.一种节能建筑用透光隔热薄膜的制备方法，其特征在于，制备的具体过程为：
（1）先将亚微米尺寸的玻璃微珠空心球与硅烷偶联剂加入高速混合机中，然后加热并高速搅拌分散处理，冷却出料，得到表面改性玻璃微珠空心球；
（2）先将步骤（1）得到的表面改性玻璃微珠空心球、甲基丙烯酸甲酯加入乙醇中，分散10~20min，然后加入纳米钛白粉、纳米氧化锡，通入氮气保护，在高速搅拌下加入偶氮二异丁腈，升温至70℃，保温30~40min，再采用高压氮气进行雾化干燥，反应液在雾化过程中发生进一步的引发聚合，得到透明聚甲基丙烯酸甲脂包覆的玻璃微珠空心球复合粉体；
（3）先在离型膜表面涂覆压敏胶，然后将步骤（2）得到的透明包覆型复合粉体分散至水性聚氨酯/丙烯酸树脂乳液中，搅拌均匀，涂敷在压敏胶表面，再贴合聚酯层，热定型，得到透光性节能建筑用隔热薄膜产品。


2.根据权利要求1所述一种节能建筑用透光隔热薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂中的一种；所述氨基硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷中的至少一种；所述环氧基硅烷偶联剂为γ-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷。


3.根据权利要求1所述一种节能建筑用透光隔热薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述硅烷偶联剂的加入量为玻璃微珠空心球质量的0.8~1.5%。


4.根据权利要求1所述一种节能建筑用透光隔热薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述高速混合机的加热温度为80~110℃，搅拌速度为600...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，昝航，曾军堂，陈涛，刘超，
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