CN103242633B - 一种采光用耐候性复合材料、采光板及其制备方法 - Google Patents

一种采光用耐候性复合材料、采光板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种采光用耐候性复合材料，以重量份数计，由以下原料制备而成：不饱和聚酯树脂55～70份；增强型玻璃纤维22～40份；紫外线吸收剂7～15份；热固性氨基树脂0.5～2.5份；促进剂0.4～0.7份。本发明还公开一种耐候性采光板及其制备方法，这种采光板包括PET上膜和PET下膜以及形成在PET上膜和PET下膜之间的玻璃纤维丝层和耐候性复合材料层；PET上膜、玻璃纤维丝层、耐候性复合材料层以及PET下膜之间依次通过黏结剂胶结在一起。本发明提供的耐候性采光板的耐温限度为-80℃至140℃，抗紫外线率为100％，保证年限达30年以上，非常适用于高污染重工业地区和强紫外线地区。

Description

一种采光用耐候性复合材料、采光板及其制备方法
技术领域
本发明属于采光材料技术领域，涉及一种采光用耐候性复合材料、采光板及其制备方法。
背景技术
目前市面上大量出现的普通的采光板通常采用玻璃纤维增强复合材料制成，虽具有较高的透光率，但耐温限度为-10～80℃，不能抵抗太阳暴晒，抗紫外线能力差，不适用于高污染重工业地区和强紫外线地区，使用寿命只有2～5年。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种采光用耐候性复合材料，采用该复合材料制成的采光板在满足采光板的力学性能要求和采光要求的前提下，有效提高采光材料的耐温性能。
本发明的另一目的是提供一种耐温性好、适用于高污染重工业地区和强紫外线地区的采光板。
本发明的第三个目的提供一种耐温性采光板的制备方法，该方法简单，成本低，所得耐温性采光板耐温性能好，能抵抗太阳暴晒，抗紫外线能力强。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：提供一种采光用耐候性复合材料，其特征在于：以重量份数计，由以下原料制备而成：
不饱和聚酯树脂         55～70份；
增强型玻璃纤维         22～40份；
紫外线吸收剂           7～15份；
热固性氨基树脂         0.5～2.5份；
促进剂                 0.4～0.7份；
所述不饱和聚酯树脂是由顺丁烯二酸酐、间苯二甲酸丙二醇酯-5-磺酸钠和β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯按照重量比(4～6)∶(1.5～3.5)∶1.0混合得到；
所述紫外线吸收剂为2-[2′-羟基-5′-(甲基丙烯酰基)苯基]-苯并***和2-羟基-4-乙氧基二苯甲酮按照重量比(5.5～7.5)∶1.0混合得到。
所述增强型玻璃纤维牌号为995-13短切纤维，购自美国OCV公司。
所述热固性氨基树脂是由三聚氰胺甲醛树脂和正丁基醚化氨基树脂按照重量比(4.5～7.5)∶1.0混合得到；所述正丁基醚化氨基树脂牌号为Asland G299C，购自美国亚什兰公司。
所述促进剂为二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、1，4-二氮杂二环-(2，2，2)辛烷、三乙胺、三亚乙基二胺中的一种。
一种耐候性采光板，包括PET上膜和PET下膜；其特征在于：还包括形成在所述PET上膜和PET下膜之间的玻璃纤维丝层和耐候性复合材料层；所述耐候性复合材料层由权利要求1至4中任一项权利要求所述的采光用耐候性复合材料构成；所述PET上膜、玻璃纤维丝层、耐候性复合材料层以及PET下膜之间依次通过黏结剂胶结在一起。
所述玻璃纤维丝层由购自美国OCV公司，牌号为SE2350的热固玻璃纤维编织成网状。
所述黏结剂为酚醛环氧乙烯基酯树脂。
所述PET上膜和PET下膜的厚度分别为40μm和20μm；所述黏结层的厚度为50μm；所述玻璃纤维丝层的厚度为100μm～500μm；所述耐候性复合材料层的厚度为1.2mm～2.5mm。
一种耐候性采光板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、配制胶液，将所述不饱和聚酯树脂、紫外线吸收剂、热固性氨基树脂和促进剂按配方比例加入搅拌机内，搅拌、待完全均匀后备用；
B、凝胶涂布，将PET下膜平铺在生产线上，在PET下膜上涂覆一层黏结剂，再将步骤A所得混合物与热固性氨基树脂混合均匀后得到液体原料，将液体原料流至PET下膜上，形成树脂层；在树脂层上涂覆一层黏结剂；当树脂层随PET下膜运行到增强型玻璃纤维的切落点时，将增强型玻璃纤维撒到黏结剂层上，当接近挤胶辊时，依次拉入玻璃纤维丝层和PET上膜，并在玻璃纤维丝层上涂覆一层黏结剂；进入挤压辊，经挤压得到采光用耐候性复合材料的初产品；
C、固化成型，将得到的采光用耐候性复合材料的初产品加入模具送入成型加温调控去，依次经第一成型加温区、第二成型加温区以及第三成型加温区加热获得所述的采光板，其中：第一成型加温区的温度为50～80℃，停留时间为2～4min；第二成型加温区的温度为90～120℃，停留时间为2～4min；第三成型加温区为150～200℃，停留时间为2～5min。
本发明提供的采光用耐候性复合材料具有很好的耐温特性，以及较强的抗紫外线能力，适于制备耐候性采光板。
本发明提供的耐候性采光板的耐温限度为-80℃至140℃，抗紫外线率为100％，保证年限达30年以上，非常适用于高污染重工业地区和强紫外线地区。
本发明提供的采光板的制备方法能够实现采光板的连续批量生产，操作性强，成本低，所得采光板既能满足采光要求，具有很好的耐温特性和很强的抗紫外线能力。
具体实施方式
下面结合实施例及实验例对本发明进行详细的描述，但它们不是对本发明的进一步限制。
实施例1
本实施例提供的耐温性复合材料的原料包括：不饱和聚酯树脂55份(其中，顺丁烯二酸酐33份，间苯二甲酸丙二醇酯-5-磺酸钠16.5份和β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯5.5份)、增强型玻璃纤维30份、紫外线吸收剂12份(其中，2-[2′-羟基-5′-(甲基丙烯酰基)苯基]-苯并***11份和2-羟基-4-乙氧基二苯甲酮1份)、热固性氨基树脂2.5份(其中，三聚氰胺甲醛树脂2.1份和正丁基醚化氨基树脂0.4份)、促进剂(二乙酸二丁基锡)0.5份。
采光板的制备方法如下：
A、配制胶液，将所述不饱和聚酯树脂、紫外线吸收剂、热固性氨基树脂和促进剂按配方比例加入搅拌机内，搅拌、待完全均匀后备用；
B、凝胶涂布，将PET下膜平铺在生产线上，在PET下膜上涂覆一层黏结剂，再将步骤A所得混合物与热固性氨基树脂混合均匀后得到液体原料，将液体原料流至PET下膜上，形成树脂层；在树脂层上涂覆一层黏结剂；当树脂层随PET下膜运行到增强型玻璃纤维的切落点时，将增强型玻璃纤维撒到黏结剂层上，当接近挤胶辊时，依次拉入玻璃纤维丝层和PET上膜，并在玻璃纤维丝层上涂覆一层黏结剂；进入挤压辊，经挤压得到采光用耐候性复合材料的初产品；控制初产品的厚度在2.2mm；采用的黏结剂为酚醛环氧乙烯基酯树脂；
C、固化成型，将得到的采光用耐候性复合材料的初产品加入模具送入成型加温调控去，依次经第一成型加温区、第二成型加温区以及第三成型加温区加热获得所述的采光板，其中：第一成型加温区的温度为50℃，停留时间为4min；第二成型加温区的温度为90℃，停留时间为4min；第三成型加温区为150℃，停留时间为5min。
实施例2
本实施例提供的耐温性复合材料的原料包括：不饱和聚酯树脂70份(其中，顺丁烯二酸酐40份，间苯二甲酸丙二醇酯-5-磺酸钠22份和β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯8份)、增强型玻璃纤维22份、紫外线吸收剂7份(其中，2-[2′-羟基-5′-(甲基丙烯酰基)苯基]-苯并***6份和2-羟基-4-乙氧基二苯甲酮1份)、热固性氨基树脂0.5份(其中，三聚氰胺甲醛树脂0.44份和正丁基醚化氨基树脂0.06份)、促进剂(二乙酸二丁基锡)0.5份。
采光板的制备方法如下：
A、配制胶液，将所述不饱和聚酯树脂、紫外线吸收剂、热固性氨基树脂和促进剂按配方比例加入搅拌机内，搅拌、待完全均匀后备用；
B、凝胶涂布，将PET下膜平铺在生产线上，在PET下膜上涂覆一层黏结剂，再将步骤A所得混合物与热固性氨基树脂混合均匀后得到液体原料，将液体原料流至PET下膜上，形成树脂层；在树脂层上涂覆一层黏结剂；当树脂层随PET下膜运行到增强型玻璃纤维的切落点时，将增强型玻璃纤维撒到黏结剂层上，当接近挤胶辊时，依次拉入玻璃纤维丝层和PET上膜，并在玻璃纤维丝层上涂覆一层黏结剂；进入挤压辊，经挤压得到采光用耐候性复合材料的初产品；控制初产品的厚度在2.5mm；采用的黏结剂为酚醛环氧乙烯基酯树脂；
C、固化成型，将得到的采光用耐候性复合材料的初产品加入模具送入成型加温调控去，依次经第一成型加温区、第二成型加温区以及第三成型加温区加热获得所述的采光板，其中：第一成型加温区的温度为80℃，停留时间为2min；第二成型加温区的温度为120℃，停留时间为2min；第三成型加温区为200℃，停留时间为2min。
实施例3
本实施例提供的耐温性复合材料的原料包括：不饱和聚酯树脂60份(其中，顺丁烯二酸酐42份，间苯二甲酸丙二醇酯-5-磺酸钠12份和β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯6份)、增强型玻璃纤维25份、紫外线吸收剂13份(其中，2-[2′-羟基-5′-(甲基丙烯酰基)苯基]-苯并***11份和2-羟基-4-乙氧基二苯甲酮2份)、热固性氨基树脂1.3份(其中，三聚氰胺甲醛树脂1.1份和正丁基醚化氨基树脂0.2份)、促进剂(二乙酸二丁基锡)0.7份。
采光板的制备方法如下：
A、配制胶液，将所述不饱和聚酯树脂、紫外线吸收剂、热固性氨基树脂和促进剂按配方比例加入搅拌机内，搅拌、待完全均匀后备用；
B、凝胶涂布，将PET下膜平铺在生产线上，在PET下膜上涂覆一层黏结剂，再将步骤A所得混合物与热固性氨基树脂混合均匀后得到液体原料，将液体原料流至PET下膜上，形成树脂层；在树脂层上涂覆一层黏结剂；当树脂层随PET下膜运行到增强型玻璃纤维的切落点时，将增强型玻璃纤维撒到黏结剂层上，当接近挤胶辊时，依次拉入玻璃纤维丝层和PET上膜，并在玻璃纤维丝层上涂覆一层黏结剂；进入挤压辊，经挤压得到采光用耐候性复合材料的初产品；控制初产品的厚度在2.0mm；采用的黏结剂为酚醛环氧乙烯基酯树脂；
C、固化成型，将得到的采光用耐候性复合材料的初产品加入模具送入成型加温调控去，依次经第一成型加温区、第二成型加温区以及第三成型加温区加热获得所述的采光板，其中：第一成型加温区的温度为60℃，停留时间为3min；第二成型加温区的温度为110℃，停留时间为3min；第三成型加温区为170℃，停留时间为4min。
实施例4
本实施例提供的耐温性复合材料的原料包括：不饱和聚酯树脂65份(其中，顺丁烯二酸酐40份，间苯二甲酸丙二醇酯-5-磺酸钠18份和β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯7份)、增强型玻璃纤维23份、紫外线吸收剂9份(其中，2-[2′-羟基-5′-(甲基丙烯酰基)苯基]-苯并***7.8份和2-羟基-4-乙氧基二苯甲酮1.2份)、热固性氨基树脂2.6份(其中，三聚氰胺甲醛树脂2.2份和正丁基醚化氨基树脂0.4份)、促进剂(二乙酸二丁基锡)0.4份。
采光板的制备方法如下：
A、配制胶液，将所述不饱和聚酯树脂、紫外线吸收剂、热固性氨基树脂和促进剂按配方比例加入搅拌机内，搅拌、待完全均匀后备用；
B、凝胶涂布，将PET下膜平铺在生产线上，在PET下膜上涂覆一层黏结剂，再将步骤A所得混合物与热固性氨基树脂混合均匀后得到液体原料，将液体原料流至PET下膜上，形成树脂层；在树脂层上涂覆一层黏结剂；当树脂层随PET下膜运行到增强型玻璃纤维的切落点时，将增强型玻璃纤维撒到黏结剂层上，当接近挤胶辊时，依次拉入玻璃纤维丝层和PET上膜，并在玻璃纤维丝层上涂覆一层黏结剂；进入挤压辊，经挤压得到采光用耐候性复合材料的初产品；控制初产品的厚度在1.5mm；采用的黏结剂为酚醛环氧乙烯基酯树脂；
C、固化成型，将得到的采光用耐候性复合材料的初产品加入模具送入成型加温调控去，依次经第一成型加温区、第二成型加温区以及第三成型加温区加热获得所述的采光板，其中：第一成型加温区的温度为70℃，停留时间为3min；第二成型加温区的温度为100℃，停留时间为4min；第三成型加温区为180℃，停留时间为3min。
实施例5
本实施例提供的耐温性复合材料的原料包括：不饱和聚酯树脂62份(其中，顺丁烯二酸酐38份，间苯二甲酸丙二醇酯-5-磺酸钠17份和β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯7份)、增强型玻璃纤维25份、紫外线吸收剂10份(其中，2-[2′-羟基-5′-(甲基丙烯酰基)苯基]-苯并***8.5份和2-羟基-4-乙氧基二苯甲酮1.5份)、热固性氨基树脂2.4份(其中，三聚氰胺甲醛树脂2.0份和正丁基醚化氨基树脂0.4份)、促进剂(二乙酸二丁基锡)0.6份。
采光板的制备方法如下：
A、配制胶液，将所述不饱和聚酯树脂、紫外线吸收剂、热固性氨基树脂和促进剂按配方比例加入搅拌机内，搅拌、待完全均匀后备用；
B、凝胶涂布，将PET下膜平铺在生产线上，在PET下膜上涂覆一层黏结剂，再将步骤A所得混合物与热固性氨基树脂混合均匀后得到液体原料，将液体原料流至PET下膜上，形成树脂层；在树脂层上涂覆一层黏结剂；当树脂层随PET下膜运行到增强型玻璃纤维的切落点时，将增强型玻璃纤维撒到黏结剂层上，当接近挤胶辊时，依次拉入玻璃纤维丝层和PET上膜，并在玻璃纤维丝层上涂覆一层黏结剂；进入挤压辊，经挤压得到采光用耐候性复合材料的初产品；控制初产品的厚度在1.2mm；采用的黏结剂为酚醛环氧乙烯基酯树脂；
C、固化成型，将得到的采光用耐候性复合材料的初产品加入模具送入成型加温调控去，依次经第一成型加温区、第二成型加温区以及第三成型加温区加热获得所述的采光板，其中：第一成型加温区的温度为70℃，停留时间为4min；第二成型加温区的温度为110℃，停留时间为4min；第三成型加温区为180℃，停留时间为5min。
试验例
按照标准方法对实施例1～5的采光板进行力学性能测试和光学性能测试，测试结果参见表1
从表1中可以看出，通过本发明提供的配方和制备方法制得的采光板采光率保持度在95％以上，耐温限度为-80～140℃，其力学性能和光学性能均优于普通的采光板，使用年限达30年以上。

Claims (8)

1.一种采光用耐候性复合材料，其特征在于：以重量份数计，由以下原料制备而成：
所述不饱和聚酯树脂是由顺丁烯二酸酐、间苯二甲酸丙二醇酯-5-磺酸钠和β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯按照重量比(4～6)∶(1.5～3.5)∶1.0混合得到；
所述紫外线吸收剂为2-[2′-羟基-5′-(甲基丙烯酰基)苯基]-苯并***和2-羟基-4-乙氧基二苯甲酮按照重量比(5.5～7.5)∶1.0混合得到；
所述热固性氨基树脂是由三聚氰胺甲醛树脂和正丁基醚化氨基树脂按照重量比(4.5～7.5)∶1.0混合得到；所述正丁基醚化氨基树脂牌号为Asland G299C，购自美国亚什兰公司。
2.根据权利要求1所述的采光用耐候性复合材料，其特征在于：所述增强型玻璃纤维牌号为995-13短切纤维，购自美国OCV公司。
3.根据权利要求1所述的采光用耐候性复合材料，其特征在于：所述促进剂为二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、1，4-二氮杂二环-(2，2，2)辛烷、三乙胺、三亚乙基二胺中的一种。
4.一种耐候性采光板，包括PET上膜和PET下膜；其特征在于：还包括形成在所述PET上膜和PET下膜之间的玻璃纤维丝层和耐候性复合材料层；所述耐候性复合材料层由权利要求1至4中任一项权利要求所述的采光用耐候性复合材料构成；所述PET上膜、玻璃纤维丝层、耐候性复合材料层以及PET下膜之间依次通过黏结剂胶结在一起。
5.根据权利要求4所述的耐候性采光板，其特征在于：所述玻璃纤维丝层由购自美国OCV公司，牌号为SE2350的热固玻璃纤维编织成网状。
6.根据权利要求4所述的耐候性采光板，其特征在于：所述黏结剂为酚醛环氧乙烯基酯树脂。
7.根据权利要求4所述的耐候性采光板，其特征在于：所述PET上膜和PET下膜的厚度分别为40μm和20μm；所述黏结层的厚度为50μm；所述玻璃纤维丝层的厚度为100μm～500μm；所述耐候性复合材料层的厚度为1.2mm～2.5mm。
8.一种权利要求4至7任一所述的耐候性采光板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、配制胶液，将所述不饱和聚酯树脂、紫外线吸收剂、热固性氨基树脂和促进剂按配方比例加入搅拌机内，搅拌、待完全均匀后备用；
B、凝胶涂布，将PET下膜平铺在生产线上，在PET下膜上涂覆一层黏结剂，再将步骤A所得混合物与热固性氨基树脂混合均匀后得到液体原料，将液体原料流至PET下膜上，形成树脂层；在树脂层上涂覆一层黏结剂；当树脂层随PET下膜运行到增强型玻璃纤维的切落点时，将增强型玻璃纤维撒到黏结剂层上，当接近挤胶辊时，依次拉入玻璃纤维丝层和PET上膜，并在玻璃纤维丝层上涂覆一层黏结剂；进入挤压辊，经挤压得到采光用耐候性复合材料的初产品；
C、固化成型，将得到的采光用耐候性复合材料的初产品加入模具送入成型加温调控去，依次经第一成型加温区、第二成型加温区以及第三成型加温区加热获得所述的采光板，其中：第一成型加温区的温度为50～80℃，停留时间为2～4min；第二成型加温区的温度为90～120℃，停留时间为2～4min；第三成型加温区为150～200℃，停留时间为2～5min。
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