[發明專利]一種防紫外線薄膜的制備方法

在審

• 申請號: 201410075516.2
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN103819699A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 汪建新;李穎;閆浩然;翁杰;馮波;周紹兵;魯雄;屈樹新;段可;盧曉英;智偉
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L29/14
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李順德;王睿

技術領域

本發明屬于化學工程技術領域，尤其涉及一種制備防紫外線薄膜的工藝。

背景技術

隨著經濟的發展和人口增長，全球環境急劇惡化，臭氧層破壞，從而使地球接受更多的紫外線輻射。紫外線不僅造成對人體的傷害，也同時能夠造成暴露于陽光下的材料的老化，造成材料或設備使用壽命縮短，以致不可使用。聚乙烯醇縮丁醛，英文名稱為polyvinyl?butyral，簡稱PVB。聚乙烯醇縮丁醛是工業化生產的聚乙烯醇縮醛類中最重要的一個產品,是由聚乙烯醇(PVA)和正丁醛反應所得的縮合物。其中PVA是由聚醋酸乙烯(PVAc)水解而制得。由于以上兩種反應均不能完全進行，所以PVB樹脂中必然含有三種官能團，即縮丁醛基、醇羥基和醋酸乙烯。PVB樹脂還具有優良的透明度，很好的耐光、耐熱、耐寒、耐水性，溶解性，混溶性，成膜性，高抗張強度和耐沖擊性等，與金屬、玻璃、木材、陶瓷、纖維制品等有良好的粘結力，所以在制造安全玻璃、涂料、粘合劑、陶瓷薄膜花紙、真空鍍鋁紙及工程塑料、電子電器材料方面均獲得了廣泛應用和迅速發展。PVB樹脂根據粘度劃分可分為高粘度和低粘度兩種。低粘度的樹脂主要用于粘合劑,只占PVB樹脂總量的很少一部分。PVB樹脂的絕大多數是高粘度樹脂,其最大的用途就是做夾層安全玻璃的中間膜。

PVB薄膜作為一種溫敏性薄膜引起了很大的關注。其制備技術一直是很多人關注的重點，現有的復合薄膜功能單一，不能兼具防紫外線輻射、節約能源、熒光性能、對外界環境變化做出響應等多種功能，并且大多數薄膜材料結構內部的變化不能重復，具有單一性。目前，制備PVB薄膜的方法主要為聚乙烯醇縮丁醛為膜材料，采用濕法相轉化法制備聚乙烯醇縮丁醛多孔分離膜、通過金屬鍍層薄膜或者添加適量的擴鏈劑制備高黏度的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)樹脂及薄膜等方法。采用濕法相轉化法制備聚乙烯醇縮丁醛膜沉淀成膜時容易得到較大的聚集體膠束的PVB膜；通過加入適量擴鏈劑得到的聚乙烯醇縮丁醛薄膜，其對外界環境變換做出響應的靈敏性太低。通過金屬鍍層薄膜成本高昂，加工工藝復雜，污染環境等問題，因此制備更強靈敏度，簡化加工工藝降低成本，節能環保的PVB薄膜成為研究工作者致力解決的技術問題之一。

發明內容

本發明的目的是提供一種防紫外線薄膜的制備方法，它能有效地簡化生產工藝，降低生產成本。

本發明的目的是通過如下的手段實現的：

一種防紫外線薄膜的制備方法，包含以下工藝步驟：

步驟一、取2～6g聚乙烯醇縮丁醛粉末，并按照固/液比為1g/10ml的比例加入無水乙醇，攪拌使其完全溶解，得到聚乙烯醇縮丁醛和無水乙醇的溶液；

步驟二、取1～5g的鋅鹽，加入聚乙烯醇縮丁醛和無水乙醇的溶液并超聲30min，使鋅鹽完全溶解，得到混合溶液；

步驟三、加入經超聲的醇溶性堿飽和溶液調節，使混合溶液的pH值為8～11，待溶液出現沉淀，再加入30～60ml無水乙醇使其澄清得到聚乙烯醇縮丁醛薄膜溶液；

步驟四、將聚乙烯醇縮丁醛溶液制備成薄膜。

所述的防紫外線薄膜溶液中含有氧化鋅納米顆粒。

所述的醇溶性堿飽和溶液為氫氧化鋰和甲醇飽和溶液。

所述混合溶液的pH值最優為9。

所述的防紫外線薄膜具有溫敏特性。

所述的溫敏特性在溫度升高時薄膜由透明變為不透明，溫度降低時由不透明變為透明，并能重復變化。

與現有技術相比的優點與效果在于：通過超聲法加入鋅鹽制備PVB防紫外線薄膜，與傳統的濕法相轉化法相比，更能簡化實驗過程，提高產品純度，簡化設備的結構，降低生產成本。

本發明的創新在于通過超聲波發生器發出的高頻振蕩信號使溶質粒子變小，調節pH值采用的試劑為氫氧化鋰和甲醇飽和溶液，所制備的PVB薄膜不僅具有溫敏性和熒光性，而且能夠吸收紫外光。本發明得到的產品在溫度變化下會做出相應響應、吸收紫外光能力等特點。本發明所用的工藝簡潔，設備簡單，操作簡便。

圖1為本發明制備防紫外線薄膜的工藝流程圖

圖2為聚乙烯醇縮丁醛分子結構圖

圖3為防紫外線薄膜透射電鏡圖

圖4為防紫外線薄膜變溫掃描電鏡圖

圖5為防紫外線薄膜在紫外光下熒光圖

圖6為防紫外線薄膜在外界溫度變化下顏色變化圖

具體實施方式