一种红外线调节智能隔热eva胶膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及隔热材料技术领域，尤其涉及一种红外线调节智能隔热EVA胶膜及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 进入21世纪，随着能源的日益枯竭以及环境的恶化，各国政府对节能减排的要求 越来越高，人们迫切需求更多的节能环保的绿色产品。目前使用最多的是Low-e夹层玻璃 (如EVA夹层玻璃）制作幕墙或门窗，虽然具有冬暖夏凉的作用，但依然具有光污染和使用 寿命低的缺陷。
[0003]另外，已知在低温条件下，二氧化钒薄膜在可见光、红外光、射频波段及微波波段 具有很高的透过率，但在高温下，二氧化钒薄膜能强烈地减弱所有波段的电磁波的透过率。 一般情况下，二氧化钒的相变温度为68°C，相变时，二氧化钒由低温单斜金红石结构（半导 体态）转变为高温四方金红石结构（金属态），伴随在红外光区域的光学透射性能发生可逆 性突变，出现明显的开-关状态。二氧化钒的相变温度可以通过掺杂和合金化的方法加以 改变。掺杂的方式有：高能离子注入技术和溶胶凝胶溶液掺杂技术等多种方式。将二氧化 钒薄膜应用到EVA胶膜中，使EVA胶膜具有更好的隔热效果，从而可提升EVA夹层玻璃的隔 热性能。但是，由于二氧化钒薄膜的相变温度较高，不利于制作红外线调节的智能隔热EVA 胶膜，需选择适当的掺杂元素或助剂及优化制备工艺来降低二氧化钒薄膜的相变温度，从 而实现使用红外线智能调节的目的。
【发明内容】
[0004] 本发明针对现有的EVA胶膜的隔热性能有待进一步提高的问题，提供一种红外线 调节智能隔热EVA胶膜，以及该种红外线调节智能隔热EVA胶膜的制备方法。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
[0006] -种红外线调节智能隔热EVA胶膜，由EVA树脂、偶联剂、交联剂、紫外吸收剂、光 稳定剂和调节剂混合均勾并干燥形成粗料，粗料经流延挤出成膜，所述调节剂包括改性粉 体和分散剂；相对EVA树脂的质量，上述各物质的质量百分比如下：改性粉体0. 1-1. 2%，分 散剂0. 04-0. 15%，偶联剂0. 6-1. 2%，交联剂0. 6-1. 2%，紫外吸收剂0. 3-0. 4%，光稳定剂 0? 2-0. 3%〇
[0007] 所述改性粉体由二氧化钒和掺杂金属元素组成，所述掺杂金属元素为钼、钨、钽、 铌、铈和钇中的任一种或任两种；所述掺杂金属元素的物质的量为二氧化钒物质的量的 0? 8-1. 5% ;所述改性粉体的粒径10-50nm。
[0008] 优选的，所述调节剂还包括抗氧剂和EVA胶粒，所述抗氧化剂的质量为EVA树脂 质量的0. 02-0. 04% ;所述EVA胶粒为EVA树脂质量的8. 7-9. 1 %。调节剂的该优选方案 中，所述改性粉体的质量为EVA树脂质量的0. 8-1. 2%，分散剂的质量为EVA树脂质量的 0? 06-0. 08%。
[0009] 优选的，所述抗氧剂为四[0 - (3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇 酯、(6-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八碳醇酯、亚磷酸三（2, 4-二叔丁基苯）酯、 硫代二丙酸双十八醇酯、双（2, 4-二叔丁基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯、四（2, 4-二叔丁基 酸）4, 4'-联苯二亚磷酸酯（HostanoxP-EPQ)中的任一种或任两种。
[0010] 更优选的，所述抗氧剂为四（2, 4-二叔丁基酚）4, 4' -联苯二亚磷酸酯。
[0011] 优选的，所述调节剂还包括乙酸乙酯，所述乙酸乙酯的质量为EVA树脂质量的 0. 6-1. 8%。调节剂的该优选方案中，所述改性粉体的质量为EVA树脂质量的0. 1-0. 48%。
[0012] 以上所述的偶联剂为Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基三乙氧 基硅烷、Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅 烷、y-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷中的至少一种。
[0013]优选的，偶联剂由y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与y-缩水甘油醚氧丙 基三甲氧基硅烷以任意比例组成。
[0014] 以上所述的交联剂为1，1-二叔丁基过氧化-3, 3, 5-三甲基环己烷、1，1-二叔丁基 过氧化环己烷、叔丁基过氧化-3, 5, 5-三甲基己酸酯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、过 氧化碳酸-2-乙基已酸叔丁酯、1，1-二特戊基过氧化环己烷、过氧化异壬酸叔丁酯中的至 少一种。
[0015] 优选的，所述交联剂为1，1-二叔丁基过氧化_3, 3, 5-三甲基环己烷。
[0016] 以上所述的紫外吸收剂为2-羟基-4-正-辛氧基苯酮、双{3-[3-(2H-苯并三 唑-2-基）-4-羟基-5-叔丁基苯基]-丙酸}-聚乙二醇300酯、2- (2-羟基-5-庚基苯基） 苯並三唑、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3, 5-二-叔-戊基苯基）苯並三唑中 的至少一种。
[0017] 优选的，紫外吸收剂为2-羟基-4-正-辛氧基苯酮；紫外吸收剂还可以是 2-(2-羟基-5-庚基苯基）苯並三唑与2-羟基-4-正-辛氧基苯酮和/或2-(2-羟 基-3, 5-二-叔-戊基苯基）苯並三唑以任意比例混合。
[0018]以上所述的EVA树脂和EVA胶粒的熔融指数为6-30g/10min(190°C/2. 16Kg)，VA 含量为28-33wt%。
[0019] 优选的，EVA树脂和EVA胶粒的熔融指数为7g/10min。
[0020] 以上所述的光稳定剂为双（1，2, 2, 6, 6-五甲基-4-哌啶基）癸二酸酯、聚丁二酸 (4-羟基-2, 2, 6, 6-四甲基-1-哌啶乙醇）酯、双（2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶基）癸二酸酯、 聚-{[6-[(1，1，3,3-四甲基丁基）-亚氨基]-1，3,5-三嗪-2,4-二基]-[2-(2,2,6,6-四 甲基哌啶基）-氨基]-亚己基-[4-(2,2,6,6_四甲基哌啶基）-亚氨基]}、双（1-辛氧 基-2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶基）癸二酸酯中的任一种或任两种。
[0021] 以上所述的分散剂为埃夫卡EFKA-4310 (长沙市隆瑞祥精细化工有限公司提供） 或TDL-NDl(南京天行新材料有限公司提供）。
[0022] 以上所述的红外线调节智能隔热EVA胶膜的制备方法，包括以下步骤：
[0023]Sl制备粗料：按质量百分比分别称取EVA树脂、偶联剂、交联剂、紫外吸收剂、光稳 定剂及组成调节剂的各物质，然后将各物质混合均匀并干燥，制得粗料。
[0024]S2成膜：将粗料加入单螺杆挤出机中，并将单螺杆挤出机的螺杆温度控制在 75-85°C，模头温度控制在83-95°C，流延速度控制在3-5m/min;粗料依次通过流延、挤出、 冷却、成型和收卷，制得EVA胶膜。
[0025] 优选的，制备粗料的步骤为：按质量百分比分别称取组成调节剂的各组分并混合 均匀，将混合物加入造粒机中造粒，得到调节剂；按质量百分比分别称取偶联剂、交联剂、紫 外吸收剂和光稳定剂并混合均匀，得到混合助剂；将EVA树脂与调节剂混合均匀，然后在搅 拌状态下向混合物中加入混合助剂，搅拌均匀并干燥，得到粗料。
[0026] 另一优选方案，制备粗料的步骤为：按质量百分比分别称取组成调节剂的各组分 并混合均匀，将混合物加入研磨机中研磨至混合物的粒径为10_50nm，得到调节剂；按质量 百分比分别称取偶联剂、交联剂、紫外吸收剂和光稳定剂并与调节剂混合均匀，得到EVA混 合助剂；在搅拌状态下向EVA树脂中加入EVA混合助剂，搅拌均匀并干燥，得到粗料。
[0027]与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过使用以二氧化钒为基体的改 性粉体及掺杂适量的其它金属元素，并配合适量的其它助剂，使所制备EVA胶膜中的二氧 化钒的相变温度降低到36°C以下，实现在红外光区域的光学透射性能发生可逆性突变，从 而可实现智能调控EVA胶膜近红外线的透过率，当温度超过36°C时，红外线阻隔率控制在 90%及以上，低于36°C时，红外线阻隔率控制50%及以下，同时保证可见光透过率高，光反 射率低，不存在传统LOW-E玻璃容易出现的光污染现象。使用本发明制备的EVA胶膜制作 EVA夹层玻璃并应用于玻璃幕墙或窗户，可更好的实现冬暖夏凉的目的，特别适用于我国北 方地区。
【附图说明】
[0028] 图1为实施例4中的EVA夹层玻璃BL4的紫外-可见-近红外光谱的透射比曲线 图；
[0029]图2为实施例4中的EVA夹层玻璃BL4的紫外-可见-近红外光谱的反射比曲线 图；
[0030] 图3为实施例4中的EVA夹层玻璃BL4的远红外光谱的反射比曲线图。
【具体实施方式】
[0031] 为了更充分的理解本发明的技术内容