[发明专利]一种高分子和无机纳米粒子杂化薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子制膜领域，涉及一种高分子和无机纳米粒子杂化薄膜及其制备方法，特别是涉及一种用溶胶凝胶法将无机粒子掺杂至高分子材料中的高分子和无机纳米粒子杂化薄膜及其制备方法。

背景技术

1) 汽车夹层玻璃

随着汽车产量和人民生活水平的不断提高，公共交通越来越成为全球范围内公众关注的重点，而公共交通事故也已成为日益严重的公共安全问题。自1899年发生第一起有记录车祸以来，全球车祸累计死亡3000万人，超过第二次世界大战死亡人数。统计资料表明，其中驾驶员的人为因素导致的公路交通事故率最高。无论是事故数量还是伤亡人数均分别高达各自总数的90％左右。中国每5分钟有一人因车祸死亡，每一分钟有一人因车祸伤残，每天死亡280多人，每年死亡10万多人，汽车数量占世界1.9%，车祸死亡人数占世界15%，且每年增加4.5%。2009年，全国共发生道路交通事故238351起，造成67759人死亡、275125人受伤，直接财产损失9.1亿元，其中，发生一次死亡10人以上特大道路交通事故24起。其中，汽车追尾则占了较大的比例，多起追尾事故致死原因都是挡风玻璃破裂对前排驾驶员造成人身伤害。从这个方面出发，除了驾驶员自主预防交通事故外，怎样从例如改进汽车挡风玻璃等汽车制造方面减少交通事故对乘客的伤害，便成为了汽车安全研究的主要问题。

夹层玻璃是一种性能优良的安全玻璃，它是由两片或两片以上的玻璃，中间夹以高分子胶片，在一定的温度和压力下粘接而成的。它具有耐光、耐热、抗冲击强度高等特点，广泛应用于汽车、火车、轮船、飞机等运输工具及建筑方面。与传统的普通玻璃相比，夹层玻璃在安全、保安防护、隔音及防辐射等方面有着不可比拟的优良性能。

夹层玻璃作为一种安全玻璃在受到撞击破碎后，由于其两片普通玻璃中间夹的高分子膜的粘接作用，不会像普通玻璃破碎后产生锋利的碎片伤人。同时，它的高分子中间膜所具备的隔音、控制阳光的性能又使之成为具备节能、环保功能的新型建材：使用夹层玻璃不仅可以隔绝可穿透普通玻璃的1000~2000赫兹的吻合噪声，而且它可以阻挡99%以上紫外线和吸收红外光谱中的热量。夹层玻璃安全破裂，在重球撞击下可能碎裂，但整块玻璃仍保持一体性，碎块和锋利的小碎片仍与中间膜粘在一起。 这种玻璃破碎时，碎片不会分散，多用在汽车等交通工具上。

目前在工业生产上广泛应用的汽车前窗挡风夹层玻璃所用的高分子胶片，强度高、韧性好，在一定温度压力下与两片单层玻璃粘成为夹层玻璃，在承受撞击时，具有高抗冲击性能的高分子薄膜因其粘结性能会避免玻璃碎片飞溅，从而起到保护效果。为了提高分子薄膜的加工性能，厂家往往在高分子薄膜中添加增塑剂例如三甘醇-二-2-乙基己酸酯，己二酸二正己酯等。但高分子薄膜玻璃化温度会随着增塑剂的加入而降低，热学性能也变差，应用此种高分子薄膜制成的夹层挡风汽车前窗玻璃在温度较高的环境及强阳光照射下存在软化的可能，其屈服强度等力学性能也受到影响。