透明阻燃隔热防紫外高分子复合贴膜及其制备方法和用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及聚合物-无机纳米粒子合成复合薄膜领域，特别涉及一种透明阻燃隔 热防紫外高分子复合贴膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，党中央国务院相继出台了国家能源消耗20%的明文，节能已经受到中央 政府前所未有的高度关注。随着国家节能政策的相继出台，节能在全社会范围内掀起了热 潮。
[0003] 在这股节能热潮中，节能玻璃贴膜已经成为新经济增长的最大亮点。纵观中国玻 璃贴膜市场，无论是建筑业、汽车业，还是IT产品，对于玻璃贴膜的潜在需求都是惊人的， 所以采用新兴的有机-无机纳米粒子复合技术合成复合玻璃贴膜具有重要的战略意义。
[0004] 近年来我国经济繁荣，城市建设发展迅猛，美轮美奂的现代化建筑将内座城市装 点得绚丽多姿。然而，在城市建设发展的同时也带来了能源和资源消耗居高不下的社会问 题，据有关统计，目前我国建筑能耗占社会能耗的40%，而室内采暖和空调制冷所消耗的能 耗约占建筑能耗的65%，更为震惊的是采暖和空调所带来的控温能效有50%以上从节能效 果不理想的建筑物玻璃窗流失掉，因而门窗节能改造在既有建筑节能中至关重要。为此，降 低建筑高能耗已经成为我国可持续发展的迫切需求，成为国家当前工作中的重点。现在在 欧美的许多发达国家，为了提高门窗的节能效率，有超过70%的建筑采用节能玻璃贴膜来 进行节能改造。这是值得我国学习的经验，这也为节能玻璃在我国的发展提供了难得的机 遇。
[0005]目前我国市场上的节能玻璃贴膜主要被威固（V-K00L)、雷朋、3M(3M)、联邦 (ATI)、强生（Johnson)几大国外品牌占据，市场上缺少本土自主品牌的产品，这位我国本土 节能玻璃贴膜的发展提供了广阔的发展空间，也为节能玻璃贴膜的制备技术的发展提供了 动力。
[0006] 众所周知，紫外线作为一种非可视光线，具有特定的杀伤力，被科学界称为"无形 杀手"。紫外线按照其波长的长短分为：UV-A波段的波长为320?400nm;UV-B为280? 320nm;UV-C为100?280nm;短波紫外线可穿过真皮，中波则可进入真皮。中波紫外线UV-B 的极大部分可以被皮肤吸收，损害DNA，当DNA遭到破坏，细胞会因此而死亡或者发展成为 不可控的癌细胞。目前可以诊断出的许多疾病的诱因均与紫外辐射有关。而从20世纪20 年代以来，由于碳氟系溶剂和氟利昂的大量使用，大气层中臭氧层遭到严重的破坏，致使到 达地球表面的紫外线不断增加。为此，人们花费了很大的人力物力对"无形杀手"采取有效 的防护措施，研究开发研制各种防紫外线材料。目前市场上已经有多重紫外屏蔽材料问世， 但是，现有的紫外屏蔽材料还是存在着诸如：可见光的透过率较低，对红外光区无吸收，力口 工生产成本过高等不足，仍具有很大的改进空间。
[0007]目前市场上的众多紫外屏蔽膜、红外隔热膜材料都是以有机高分子聚合物为基材 制备得到的，因而膜的本身也具有一定的可燃性；目前，膜材料不仅仅可以应用在玻璃、视 窗、保护膜、容器和电子元件等透明的材料和器件上，在建筑、交通、电子、航空航天、医药等 领域也得到了广泛的应用，在这些特殊的领域中高分子材料占有很大比重，因而在这些领 域中膜材料的阻燃性能就显得尤为重要；此外，在膜材料的传统应用领域(如建筑行业和汽 车行业）中，玻璃等原本不可燃的建筑材料在其表面贴上各种功能型的贴膜制品后就极有 可能成为火源或是火焰的传播介质；因而研制开发出一种集阻燃、红外阻隔和紫外屏蔽等 多种功能于一身的玻璃贴膜具有重要意义，而且还具有广阔的市场前景。
【发明内容】
[0008] 本发明要解决的第一个技术问题是提供一种透明阻燃隔热防紫外高分子复合贴 膜，该透明阻燃隔热防紫外高分子复合贴膜的透明度高、阻燃效果好、隔热性能优异且兼具 防紫外线功能。
[0009] 为解决第一个技术问题，本发明采用下述技术方案：
[0010] 一种透明阻燃隔热防紫外高分子复合贴膜，包括阻燃功能层、隔热功能层、防紫外 功能层和基片层。
[0011] 优选地，所述高分子复合贴膜自上而下依次为：阻燃功能层、基片层、隔热功能层 和防紫外功能层。
[0012] 优选地，所述透明阻燃隔热防紫外高分子复合贴膜的厚度为lum?500um，优选 地，透明阻燃隔热防紫外高分子复合贴膜的厚度为lum?300um。
[0013] 优选地，所述透明阻燃隔热防紫外高分子复合贴膜的可见光透过率大于80%，紫外 光透过率小于1%，近红外光的透过率小于10%。
[0014] 优选地，所述阻燃功能层由无机纳米阻燃剂10?50wt%、高分子聚合物50? 70wt%和助剂0?20wt%组成；优选地，所述阻燃功能层由无机纳米阻燃剂30?50wt%、高 分子聚合物50?70wt%和塑料助剂0?20%组成；
[0015] 阻燃功能层的厚度为l〇〇nm?100um;优选地，所述无机纳米阻燃剂选自纳米氢氧 化镁、纳米氢氧化铝、硼酸锌、三氧化二锑、a-三氧化钥等任意一种或几种的混合物；更优 选地，所述无机纳米阻燃剂选自纳米氢氧化镁或纳米氢氧化铝；
[0016] 优选地，所述无机纳米阻燃剂形貌为立方形、球形、棒状、带状、针状、片状或海胆 形；更优选地，所述无机纳米阻燃剂形貌为片状。
[0017] 优选地，所述纳米氢氧化镁按下述步骤制备：
[0018] (1)将镁盐溶于水或有机溶剂中，得到镁盐溶液；将碱溶于水或有机溶剂中，得碱 液；
[0019] (2)将镁盐溶液和碱液加入到超重力旋转填充床或套管式环形微通道反应器中反 应，反应后得到氢氧化镁悬浊液；
[0020] (3)将表面活性剂加入到氢氧化镁悬浊液中进行改性；改性后静置改性液；
[0021] (4)将改性液过滤、洗涤；得到所需是的纳米氢氧化镁颗粒。
[0022] 镁盐选自下列物质中的一种或多种：硫酸镁、硝酸镁、氯化镁、醋酸镁。
[0023] 镁盐溶液的浓度为lwt%?35wt%。
[0024] 所述有机溶剂选自下列物质中的一种或多种：甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙三 醇、丁醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、苯、甲苯、二甲苯、二甲基亚砜、四氢呋喃。
[0025] 所述碱液选自下列物质中的一种或多种：氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氨水；所 述氢氧化钠溶液为氢氧化钠溶于水或有机溶剂形成的溶液；所述氢氧化钾溶液为氢氧化钾 溶于水或有机溶剂形成的溶液；所述有机溶剂选自下列物质中的一种或多种：甲醇、乙醇、 乙二醇、异丙醇、丙三醇、丁醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、苯、甲苯、二甲苯、二甲基亚 砜、四氢呋喃、正己烷、环己烷。
[0026] 所述碱液的浓度为lwt%?40wt%;优选地，所述碱液的浓度为lwt%?25wt%。
[0027] 步骤（1)中，将得到的镁盐溶液和碱液分别置于储槽中，保持温度为20?70°C。
[0028] 步骤（2)中，反应温度为20?70°C;更优选地，反应温度为25?60°C;最优选地， 反应温度为25?55°C。
[0029] 步骤（2 )中，所述超重力旋转床反应器选自旋转填充床超重力旋转床反应器、折流 式超重力旋转床反应器、螺旋通道超重力旋转床反应器、定-转子超重力旋转床反应器或 旋转碟片超重力旋转床反应器；优选地，旋转床的转子转速为300?5000rpm;优选地，转床 的转子转速为600?2500rpm。
[0030] 步骤（2)中，通入旋转填充床中镁盐溶液与碱液的摩尔流速比是0. 2?3. 5:1 ;优 选地，所述镁盐溶液通入旋转填充床的喷口线速度为2?7m/s，碱液为2?8m/s。
[0031] 步骤（2)中，所述套管式环形微通道反应器由一根外管和一根内管构成套管，在内 管、外管之间留有环隙构成环形微通道，环形微通道径向间距为100微米?5毫米，外管上 设有连续相进口和出口，内管一端设有分散相进口，另一端闭合，且闭合端外形为圆锥体或 子弹头状，在与闭合端相邻的柱状内管管壁上沿壁周向布有微孔，微孔孔径范围为0.05? 100微米，柱状内管管壁开孔率为3%?60%，内管上的微孔为分散相出口。
[0032] 步骤（2)中，通入套管式环形微通道反应器中的镁盐溶液与碱液的体积流量比为 (0? 5 ?10) :1。
[0033] 步骤（2)中，镁盐溶液通入套管式环形微通道反应器外管的流量为1?6L/min，碱 液通入套管式环形微通道反应器内管的流量为0. 2?2L/min。
[0034] 步骤（2)中，采用多个套管式环形微通道反应器并联