一種高效阻隔紫外線及近紅外線pet膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET)薄膜的功能改造制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一 種高效阻隔紫外線及近紅外線PET膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，建筑幕墻、汽車玻璃、飛機(jī)艙罩窗和門窗的應(yīng)用的越來(lái)越廣 泛，在炎熱的夏季，太陽(yáng)光所含有的紫外線對(duì)人體的照射是難以避免的。過(guò)量的日光紫外 線照射可對(duì)人體的皮膚、眼睛、免疫系統(tǒng)等造成傷害。紫外線能破壞人體皮膚細(xì)胞，導(dǎo)致皺 紋、色斑，使皮膚未老先衰，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生日光性皮炎及曬傷，或皮膚和黏膜的日光性角化癥， 引起癌變。同時(shí)，紅外線引起的熱輻射對(duì)皮膚的穿透力超過(guò)紫外線。其輻射量的25%?65% 能到達(dá)表皮和真皮，8%?17%能到達(dá)皮下組織。紅外線通過(guò)其熱輻射效應(yīng)使使皮膚溫度 升高，毛細(xì)血管擴(kuò)張，充血，增加表皮水分蒸發(fā)等直接對(duì)皮膚造成的不良影響。其主要 表現(xiàn)為紅色丘疹、皮膚過(guò)早衰老和色素紊亂。皮膚溫度升高，毛細(xì)血管擴(kuò)張充血，增加表 皮水分蒸發(fā)等直接對(duì)皮膚造成不良影響。目前的玻璃的防紫外線和紅外線功能較差，長(zhǎng)期 生活在低防紫外和紅外線的玻璃下，會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生極大的危害。所以，研究出防紫外線 和防紅外線的玻璃是當(dāng)前亟需解決問(wèn)題。
[0003]PET薄膜是一種性能比較全面的包裝薄膜，其透明性好，有光澤；具有良好的氣密 性和保香性，同時(shí)具有優(yōu)良的機(jī)械性能、耐熱性、耐寒性和耐化學(xué)藥品性，具有優(yōu)良的透明 度、高強(qiáng)度、高阻隔性以及加工性能好的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。目前，PET薄膜廣泛應(yīng)用于磁 記錄、感光材料、電子、電氣絕緣、工業(yè)用膜、包裝裝飾等領(lǐng)域，隨著PET薄膜新功能的研究， PET薄膜開始應(yīng)用于玻璃領(lǐng)域，制造成一種節(jié)能安全玻璃貼膜，將它貼到普通浮法玻璃上， 可以改變浮法玻璃的物理性能，使之成為隔熱節(jié)能、防爆、防紫外線、美化外觀的作用，但 是，該貼膜防紫外線功能較差，光調(diào)解率較低，而且不能防紅外線，無(wú)法滿足現(xiàn)代人的需要。 因此，在具有可見光透過(guò)率高的基礎(chǔ)上，制備具有阻隔紫外線功能，同時(shí)具有近紅外線阻隔 的PET功能膜成為一個(gè)重要的亟待解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為克服上述現(xiàn)有技術(shù)PET薄膜功能單一，阻隔效果差的的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的之 一是提供一種高效阻隔紫外線及近紅外線PET膜。本發(fā)明的功能PET薄膜在保持高透光率 的基礎(chǔ)上具有阻隔近紅外線的隔熱性能，近紅外線阻隔率達(dá)率達(dá)85?99%，可調(diào)節(jié)可見光 的透過(guò)率，可見光的透過(guò)率為60?85%、高效的紫外線阻隔效果，紫外線阻隔率> 99. 5%、具 有隔絕有害紫外線、高透光性、高耐候性、高效隔熱節(jié)能特性，這種PET薄膜可以與無(wú)機(jī)玻 璃進(jìn)行夾合，貼合，應(yīng)用在建筑幕墻、門窗、天頂；汽車、火車、游艇天窗上；飛機(jī)艙罩；電器 視窗；廣告屏上，是一種新型的節(jié)能薄膜材料。
[0005] 本發(fā)明的一種高效阻隔紫外線及近紅外線PET膜及其制備方法，包含以下的成 分：PET紫外線及近紅外線阻隔母粒20-40重量份、PET樹脂57-80重量份、光穩(wěn)定劑0. 1? 3重量份。
[0006]PET高分子量樹脂有很高的韌性，彎曲模量可達(dá)2400MPa以上，具高強(qiáng)度及彈性 系數(shù)、高沖擊強(qiáng)度、使用溫度范圍廣，耐疲勞性佳，耐候性佳，成形收縮率低、尺寸安定性良 好的優(yōu)點(diǎn)。因此，PET樹脂是無(wú)色的玻璃態(tài)的無(wú)定形聚合物，有很好的光學(xué)性。
[0007] 光穩(wěn)定劑可以屏蔽、發(fā)射紫外線或吸收紫外線并將其轉(zhuǎn)化為無(wú)害的熱能，可以起 到阻隔紫外線的作用，減少紫外線的危害。
[0008] 本發(fā)明的高效阻隔紫外線及近紅外線PET膜的高效阻隔紫外線及近紅外線PET母 粒中含有銫鶴青銅納米粒子、氧化錫鋪納米粒子和紫外吸收劑；其中，銫鶴青銅納米粒子的 分子式為CsxWo3，其中x=0. 1?0. 5。
[0009] 本發(fā)明的銫鎢青銅納米粒子呈藍(lán)色，具有強(qiáng)烈的短波近紅外吸收性能，并可隨著 光照強(qiáng)度的變化而改變紅外屏蔽性能，以較低的濃度施用于PET膜中不會(huì)影響PET膜的透 明度，含有該銫鎢青銅的玻璃也能保持良好的透明度。
[0010] 氧化錫銻（ATO)納米粒子是一種透明導(dǎo)電、抗靜電、隔熱等功能材料，對(duì)可見光 (380nm-780nm)的吸收率極弱，而且由對(duì)可見光難以散射的小粒子組成，所以透明性高，能 有效地阻隔中紅外輻射，阻隔紅外效果達(dá)80%以上。紫外阻隔性能不佳，紫外阻隔效果只有 65%左右。氧化銦錫（ITO)納米粒子具有很高的可見光透過(guò)率和中紅外線反射率。
[0011] 進(jìn)一步的，所述的PET紫外線及近紅外線阻隔母粒的成分含量為： 銫鎢青銅納米粒子含量為1-30%;氧化錫銻納米粒子含量為0-30% ;紫外吸收劑含量 為0. 1-3%。其中，所述銫鎢青銅、氧化錫銻的粒徑為5?500nm;優(yōu)選的粒徑為20?60nm; 所述的紫外吸收劑為2-(2' -羥基-3'，5' -二叔丁基苯基）-5-氯化苯并三唑、2-(2' -羥 基-5' -叔辛基苯基）苯并三唑和2- (2-羥基-3-叔丁基-5-甲基苯基）-5-氯代苯并三唑 中的一種或其組合物；優(yōu)選的紫外吸收劑為2-(2-羥基-3-叔丁基-5-甲基苯基）-5-氯代 苯并三唑；所述的PET樹脂的熔融指數(shù)為10-12g/10min;所述的光穩(wěn)定劑為4, 4' -硫代雙 (6-叔丁基-3-甲基苯酚）、4, 4' -硫代雙（6-叔丁基間甲酚）和亞磷酸三（2, 4-二叔丁基 苯基）酯中的一種或其組合物。
[0012] 本發(fā)明的高效阻隔紫外線及近紅外線的PET膜的方法包括以下步驟： 1) 按重量份將PET樹脂，PET紫外線及近紅外線阻隔母粒，光穩(wěn)定劑通過(guò)高速混合機(jī) 攪拌15 - 2 5min，充分混合得PET樹脂混合物； 2) 將步驟（1)得到混拌均勻的PET樹脂混合物通過(guò)真空送料機(jī)輸送到螺桿擠出機(jī)喂 料器中，再通過(guò)喂料器進(jìn)入真空排氣性單螺桿擠出機(jī)； 3) 真空排氣性單螺桿擠出機(jī)設(shè)置的條件為長(zhǎng)徑比為38 :1，一區(qū)加工溫度設(shè)置為 275-295°C，二、三和四區(qū)加工溫度設(shè)置為290-300°C，五、六區(qū)加工溫度設(shè)置為290-325°C， 模頭加工溫度為295-325°C;經(jīng)過(guò)混煉、排氣、流延、橫縱向拉伸、冷卻定型，制備得PET膜。
[0013] 由上述所述的制備方法獲得的PET膜的厚度為0. 023-0. 1mm。這種PET膜具有紫 外線阻隔率>