CN110373123A - Pvb胶膜及其制备方法和夹层安全玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明属于夹层玻璃技术领域，具体涉及一种PVB胶膜及其制备方法和夹层安全玻璃。本发明所提供的PVB胶膜，包括：PVB树脂、增塑剂、铯钨青铜、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸钾、乙醇和水；以PVB树脂为75‑85重量份计，增塑剂为10‑20重量份，铯钨青铜为0.01‑1重量份，丙二醇甲醚醋酸酯为0.1‑1重量份，乙酸钾为0.07‑0.1重量份，乙醇为0.1‑0.5重量份，水为0.1‑0.5重量份，在上述各组分的协同作用下，有效降低了PVB胶膜的雾度，使其满足夹层安全玻璃的标准，且具有良好的安全性能、透光性能和隔热隔音性能。

Description

PVB胶膜及其制备方法和夹层安全玻璃
技术领域
本发明属于夹层玻璃技术领域，具体涉及一种PVB胶膜及其制备方法和夹层安全玻璃。
背景技术
夹层安全玻璃是在两层或多层玻璃之间加上一层聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶膜，经高温热压加工而成。PVB胶膜由于具有安全、隔热和隔音等多项功能，被广泛应用于建筑、汽车等行业。为了增强夹层安全玻璃的隔热性能，PVB胶膜中加入了隔热材料。由于氧化铟锡(ITO)为透明成分，不影响夹层安全玻璃的透光率，具有一定的隔热性能，因而，现有大部分隔热PVB胶膜采用氧化铟锡作为隔热材料。然而，在制作浆料的时候氧化铟锡具有较大的表面能，容易团聚，导致制备得到的PVB胶膜雾度增大，超过规定标准。
发明内容
本发明的主要目的在于一种PVB胶膜，旨在解决现有PVB胶膜雾度超标的技术问题。
本发明的另一目的在于提供上述PVB胶膜的制备方法，又一目的在于提供一种夹层安全玻璃。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下具体技术方案：
一种PVB胶膜，包括：PVB树脂、增塑剂、铯钨青铜、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸钾、乙醇和水；
以所述PVB树脂为75-85重量份计，所述增塑剂为10-20重量份，所述铯钨青铜为0.01-1重量份，所述丙二醇甲醚醋酸酯为0.1-1重量份，所述乙酸钾为0.07-0.1重量份，所述乙醇为0.1-0.5重量份，所述水为0.1-0.5重量份。
本发明提供的PVB胶膜，包括具有特定重量份配比的PVB树脂、增塑剂、铯钨青铜、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸钾、乙醇和水，在上述各组分的协同作用下，有效降低了PVB胶膜的雾度，使其满足夹层安全玻璃的标准，且具有良好的安全性能、透光性能和隔热隔音性能。
相应的，一种上述PVB胶膜的制备方法，包括以下步骤：
将所述乙酸钾、所述乙醇和所述水进行第一混料处理，获得第一混料；
将所述铯钨青铜、所述丙二醇甲醚醋酸酯、所述增塑剂和所述第一混料进行第二混料处理，获得第二混料；
将所述PVB树脂和所述第二混料进行第三混料处理，获得第三混料；
将所述第三混料进行热熔挤出，成膜，获得所述PVB胶膜。
本发明提供的上述PVB胶膜的制备方法，操作简便，质量可控，易于量产。
相应的，一种夹层安全玻璃，包括前述PVB胶膜，或上述制备方法制得的PVB胶膜。
本发明提供的夹层安全玻璃，包括上述PVB胶膜，雾度达标，并具有良好的透光性能和隔热隔音性能。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例说明书中所提到的各组分的质量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间质量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例说明书组合物各组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等医药领域公知的重量单位。
一种PVB胶膜，包括：PVB树脂、增塑剂、铯钨青铜、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸钾、乙醇和水；
以所述PVB树脂为75-85重量份计，所述增塑剂为10-20重量份，所述铯钨青铜为0.01-1重量份，所述丙二醇甲醚醋酸酯为0.1-1重量份，所述乙酸钾为0.07-0.1重量份，所述乙醇为0.1-0.5重量份，所述水为0.1-0.5重量份。
本发明实施例提供的PVB胶膜，包括具有特定重量份配比的PVB树脂、增塑剂、铯钨青铜、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸钾、乙醇和水，在上述各组分的协同作用下，有效降低了PVB胶膜的雾度，使其满足夹层安全玻璃的标准，且具有良好的安全性能、透光性能和隔热隔音性能。
具体的，所述PVB树脂为聚乙烯醇缩丁醛，分子量约为100-120K，在本发明实施例中，所述PVB树脂为所述PVB胶膜的主要成分。进一步的，所述PVB树脂的用量优选为75-83重量份、77-81重量份、79-83重量份、80-85重量份、82-84重量份或81-83重量份，使得该PVB胶膜具有良好的粘结性和机械强度，确保由该PVB胶膜制备的夹层安全玻璃具有良好的安全性能和隔热隔音效果。
作为优选，所述PVB树脂为PVB树脂粉和PVB边角料按照重量比为(45-50):(30-35)的比例进行混合的混合物，可降低热熔挤出工艺中的融化温度，减少能耗。进一步的，以所述PVB树脂为75-85重量份计，所述PVB树脂粉优选为45-50重量份，更具体为45、46、47、48、49、50重量份；所述PVB边角料优选为30-35重量份，更具体为30、31、32、33、34、35重量份。
具体的，所述增塑剂用于增加PVB胶膜的粘结力，提高PVB胶膜的抗穿透性能。在本发明实施例中，所述增塑剂优选为三甘醇二异辛酸酯、环氧大豆油、邻苯二甲酸二辛酯和己二酸二辛脂中的至少一种，更优选为三甘醇二异辛酸酯。进一步的，以所述PVB树脂为75-85重量份计，所述增塑剂为10-20重量份，具体为10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20重量份。在本发明实施例中，具有特定重量份配比的三甘醇二异辛酸酯与上述重量份配比的PVB树脂协同作用，可使得本发明实施例的PVB胶膜的安全性能达到最优。
具体的，所述铯钨青铜用于阻隔红外线，起到隔热作用，在本发明实施例中，作为隔热材料。相对于氧化铟锡等常规隔热材料，铯钨青铜具有良好的隔热性能，价格便宜，且其在制作浆料的时候不易发生团聚，避免PVB胶膜雾度增大的问题，确保本发明实施例的PVB胶膜的雾度达标。进一步的，所述铯钨青铜与丙二醇甲醚醋酸酯、乙醇和水协同作用，可进一步降低铯钨青铜在PVB胶膜浆料中的凝聚度，有效减小PVB胶膜的雾度。在本发明实施例中，以所述PVB树脂为75-85重量份计，所述铯钨青铜优选为0.01-0.9、0.03-0.07、0.05-0.13、0.04-0.56、0.3-0.8、0.2-0.7或0.4-0.6重量份，更具体地为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0重量份。所述铯钨青铜在该重量份范围下，可确保本发明实施例的PVB胶膜具有良好的隔热性能。
具体的，所述丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)用于分散所述铯钨青铜，增强铯钨青铜在体系中的分散性能，使得所述铯钨青铜与其他组分均匀混合，进一步提高本发明实施例的PVB胶膜的隔热性能。在本发明实施例中，以所述PVB树脂为75-85重量份计，所述丙二醇甲醚醋酸酯优选为0.1-0.9、0.3-0.8、0.2-0.7或0.4-0.6重量份，更具体地为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0重量份。该重量份配比的所述丙二醇甲醚醋酸酯与上述铯钨青铜协同作用，使得本发明实施例的PVB胶膜的隔热性能最优。
具体的，所述乙酸钾用于提高PVB胶膜在低温下的力学性能，以提高PVB胶膜的敲击值。在本发明实施例中，以所述PVB树脂为75-85重量份计，所述乙酸钾为0.08-0.1重量份，更具体地为0.08、0.09、0.1重量份。所述乙醇和所述水作为溶解乙酸钾的溶剂，促进乙酸钾与其他组分均匀混合。进一步的，以所述PVB树脂为75-85重量份计，所述水优选为0.2-0.5、0.3-0.4或0.1-0.3重量份，所述乙醇优选为0.2-0.5、0.3-0.4或0.1-0.3重量份。在本发明实施例中，具有上述重量配比的乙醇和水协同作用，可使得本发明实施例的PVB胶膜具有最小的雾度。在一些测试例中发现，相对于省略添加乙醇的技术方案，联用具有上述重量百分比含量水和乙醇的技术方案制备得到的PVB胶膜的雾度大大减小。
作为一种优选的实施方式，所述PVB胶膜还包括紫外线吸收剂，以所述PVB树脂为75-85重量份计，所述紫外线吸收剂为0.08-0.1重量份，用于吸收太阳光中的紫外线，使得本发明实施例的PVB胶膜具备一定的隔离紫外线的作用。进一步的，所述紫外线吸收剂为苯并***类紫外线吸收剂，优选为2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯-苯并***、2-(2'-羟基-3',5'-二叔苯基)-5-氯化苯并***、2-(2'-羟基5'-叔辛基苯基)苯并***和2-(2-羟基-3,5-二特戊基苯基)苯骈***中的至少一种，更优选为2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯-苯并***。这几种紫外线吸收剂具有性能稳定，无毒，热挥发损失小，同时本身自带抗氧化性，能够与PVB中的浆料相容性较好，和材料中的金属离子不会产生负作用，对PVB的透光率影响小。更进一步的，以所述PVB树脂为75-85重量份计，所述紫外线吸收剂优选为0.08-0.09或0.09-0.1重量份，使得本发明实施例的PVB胶膜具有良好的抗紫外线性能，并确保该PVB胶膜具有良好的安全性能和隔热隔音效果。
作为另一种优选的实施方式，所述PVB胶膜还包括抗氧化剂，以所述PVB树脂为75-85重量份计，所述抗氧化剂为0.1-1重量份，用于防止PVB胶膜氧化变色。进一步的，所述抗氧化剂优选为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚中的至少一种，更优选为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。更进一步的，以所述PVB树脂为75-85重量份计，所述抗氧化剂优选为0.3-0.7、0.5-0.9、0.6-1或0.4-0.8重量份。
综上，在具有特定重量份配比的PVB树脂、增塑剂、紫外吸收及、抗氧化剂、铯钨青铜、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸钾、乙醇和水的综合作用下，使得PVB胶膜的雾度大大降低，且透光率、红外阻隔率和敲击值等均能够满足国家标准。
以下为本发明实施例提供的上述PVB胶膜的制备方法。
相应的，一种上述PVB胶膜的制备方法，包括以下步骤：
S01、将所述乙酸钾、所述乙醇和所述水进行第一混料处理，获得第一混料；
S02、将所述铯钨青铜、所述丙二醇甲醚醋酸酯、所述增塑剂和所述第一混料进行第二混料处理，获得第二混料；
S03、将所述PVB树脂和所述第二混料进行第三混料处理，获得第三混料；
S04、将所述第三混料进行热熔挤出，成膜，获得所述PVB胶膜。
本发明实施例提供的上述PVB胶膜的制备方法，操作简便，质量可控，易于量产。
具体的，在步骤S01中，将所述乙酸钾、所述乙醇和所述水进行第一混料处理的步骤中，所述第一混料处理采用机械搅拌或结合超声等方法，以加速乙酸钾溶解。在一些实施例中，所述第一混料处理以300-500rpm在机械搅拌机中搅拌10分钟以上。
在步骤S02中，将所述铯钨青铜、所述丙二醇甲醚醋酸酯、所述增塑剂和所述第一混料进行第二混料处理，使得铯钨青铜能够均匀地分散在浆料中，避免铯钨青铜在浆料中发生凝聚。所述第二混料处理采用机械搅拌或结合超声等方法，以加速各组分混合均匀。在一些实施例中，所述第二混料处理以500-600rpm在机械搅拌机中搅拌15分钟以上。
在步骤S03中，将所述PVB树脂和所述第二混料进行第三混料处理，使得各组分充分混匀。所述第三混料处理采用机械搅拌或结合超声等方法，以加速各组分混合均匀。在一些实施例中，所述第三混料处理在高速混料机里混合5min。作为优选，将所述PVB树脂和所述第二混料进行第三混料处理的步骤中，将所述紫外线吸收剂、所述抗氧化剂与所述PVB树脂和所述第二混料进行第三混料处理，使得制备得到的PVB胶膜具有一定的隔离紫外线的作用，并可防止PVB胶膜氧化变色。
在步骤S04中，将所述第三混料进行热熔挤出，使得各组分能够达到分子水平的有效混合。作为优选，将所述第三混料进行热熔挤出的步骤中，在65-170℃下进行热熔挤出。在一些实施例中，所述热熔挤出采用热熔挤出仪。作为优选，所述成膜的步骤采用流延成膜工艺。
相应的，一种夹层安全玻璃，包括前述PVB胶膜，或上述制备方法制得的PVB胶膜。
本发明实施例提供的夹层安全玻璃，包括上述PVB胶膜，雾度达标，并具有良好的透光性能和隔热隔音性能。
作为一种实施方式，所述夹层安全玻璃包括上述PVB胶膜及两个以上的玻璃层，且所述PVB胶膜设置于至少两个相邻的所述玻璃层之间。在一些实施例中，所述夹层安全玻璃应用为汽车玻璃、建筑外墙玻璃或家居内饰玻璃。
为使本发明上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本发明实施例一种PVB胶膜及其制备方法和夹层安全玻璃的进步性能显著地体现，以下通过实施例对本发明的实施进行举例说明。
实施例1
本实施例制备了一种PVB胶膜，具体工艺流程如下：
S11、称取35份乙酸钾、56份乙醇和140份水，将乙酸钾、乙醇和水在机械搅拌机中以370rpm搅拌10min，获得第一混料；
S12、称取34份铯钨青铜、136份丙二醇甲醚醋酸酯和7400份增塑剂，将铯钨青铜、丙二醇甲醚醋酸酯、增塑剂和步骤S11制备的第一混料置于机械搅拌机中并以600rpm搅拌15min，获得第二混料；
S13、称取20000份PVB树脂粉、13500份PVB边角料、66份抗氧化剂和46份紫外线吸收剂，将PVB树脂粉、PVB边角料、抗氧化剂、紫外线吸收剂和步骤S12制备的第二混料在高速混料机中混合5min，获得第三混料；
S14、将步骤S13制备的第三混料进行热熔挤出，流延成膜，获得PVB胶膜。
将本实施例制备得到的PVB胶膜作为夹层安全玻璃中设置的两层相邻玻璃之间的聚合物夹层，应用于制备获得一种汽车玻璃。
实施例2-3及对比例1-4提供的PVB胶膜，其配方相对于实施例1的变量如表1所示，其具体制备过程与实施例1的基本相同：
表1
测试例
1、取实施例1、对比例1-4制备的PVB胶膜，分别检测其透光率、红外阻隔率、雾度、敲击值、计权隔声量，检测结果如表2所示。
表2
2、取实施例1制备的PVB胶膜，以市售商品积水隔热PVB、普通PVB和solar-x作为对照，分别检测其产品性能，检测结果如表3所示，在可见光透过率均能达到汽车玻璃要求的情况下，本发明实施例1制备得到的PVB胶膜的太阳能透过率比同类产品例如积水隔热PVB小13％，低于普通玻璃30％。
表3
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种PVB胶膜，其特征在于，包括：PVB树脂、增塑剂、铯钨青铜、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸钾、乙醇和水；
以所述PVB树脂为75-85重量份计，所述增塑剂为10-20重量份，所述铯钨青铜为0.01-1重量份，所述丙二醇甲醚醋酸酯为0.1-1重量份，所述乙酸钾为0.07-0.1重量份，所述乙醇为0.1-0.5重量份，所述水为0.1-0.5重量份。
2.根据权利要求1所述的PVB胶膜，其特征在于，所述PVB树脂为PVB树脂粉和PVB边角料按照重量比为(45-50):(30-35)的比例进行混合的混合物。
3.根据权利要求1所述的PVB胶膜，其特征在于，所述增塑剂为三甘醇二异辛酸酯、环氧大豆油、邻苯二甲酸二辛酯和己二酸二辛脂中的至少一种。
4.根据权利要求1至3任一项所述的PVB胶膜，其特征在于，所述PVB胶膜还包括紫外线吸收剂，以所述PVB树脂为75-85重量份计，所述紫外线吸收剂为0.08-0.15重量份。
5.根据权利要求4所述的PVB胶膜，其特征在于，所述紫外线吸收剂为2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯-苯并***、2-(2'-羟基-3',5'-二叔苯基)-5-氯化苯并***、2-(2'-羟基5'-叔辛基苯基)苯并***和2-(2-羟基-3,5-二特戊基苯基)苯骈***中的至少一种。
6.根据权利要求1至3任一项所述的PVB胶膜，其特征在于，所述PVB胶膜还包括抗氧化剂，以所述PVB树脂为75-85重量份计，所述抗氧化剂为0.1-1重量份。
7.根据权利要求6所述的PVB胶膜，其特征在于，所述抗氧化剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚中的至少一种。
8.一种权利要求1至7任一项所述的PVB胶膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述乙酸钾、所述乙醇和所述水进行第一混料处理，获得第一混料；
将所述铯钨青铜、所述丙二醇甲醚醋酸酯、所述增塑剂和所述第一混料进行第二混料处理，获得第二混料；
将所述PVB树脂和所述第二混料进行第三混料处理，获得第三混料；
将所述第三混料进行热熔挤出，成膜，获得所述PVB胶膜。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，将所述第三混料进行热熔挤出的步骤中，在65-177℃下进行热熔挤出；和/或
将所述PVB树脂和所述第二混料进行第三混料处理的步骤中，将所述紫外线吸收剂、所述抗氧化剂与所述PVB树脂和所述第二混料进行第三混料处理。
10.一种夹层安全玻璃，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的PVB胶膜，或权利要求8或9所述的制备方法制得的PVB胶膜。
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