[发明专利]一种多元节能薄膜及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种多元节能薄膜及其制备方法和其在夹层玻璃中的应用。 

背景技术

聚酞亚胺(PI)是20世纪60年代以来发展起来的一类主链中具有酞亚胺环结构的高分子材料，其突出优点是在高温下具有优异的力学性能、介电性能，以及耐辐射性能。广泛用作薄膜、纤维、塑料、胶粘剂、泡沫塑料、复合材料、分离膜、光刻胶、液晶取向剂等，被认为是“高分子材料中的多面手”。其有机--无机复合物不仅能综合有机成分和无机组分各自的优良性能,还往往具有某些特殊的性能。根据经典电磁理论，薄膜的电导率越高，其对红外波的反射率越高，则薄膜的辐射率越低，隔热保温性能越好。所有Si和Ti的化合物几乎都具有电阻率低，热稳定性好等优点。VO₂薄膜是一种具有相变特性的功能材料，随着温度的升高，大约在68℃，材料发生从绝缘体到金属态的突然转变，电阻率发生4～5个数量级的突变，同时还伴随着明显的光学透过率的突变，特别是红外波段的透过率将由高变低，甚至不透过。 

发明内容

本发明的目的之一是提供一种同时具有在夏季隔热冬季保温功能的多元节能薄膜。本发明的目的之二是提供上述的一种多元节能薄膜的制备方法。 

本发明的目的之三是提供一种带有上述的一种多元节能薄膜的夹层玻璃。带有该多元节能薄膜的夹层玻璃，由于其多元节能薄膜夹层结合了钛化合物、硅化合物、钒化合物金属氧化物与高分子化合物聚酰亚胺的优点，可实现冬季寒冷低温时透射近红外线，反射远红外线达到加热保温的效果。夏季炎热高温时,同时反射近红外线和远红外线,达到隔热效果以降低空调使用负荷。 

本发明的目的之四是提供一种带有上述的一种多元节能薄膜的夹层玻璃的制备方法。 

本发明的技术方案 

一种多元节能薄膜，按摩尔百分比计算，其组成及含量如下：

       聚酰胺酸                           93～96%                                              

               SiO₂                               1.5～2.5%

        VO₂                               1.0～2.0% 

        TiO₂                                                            1.5～2.5%。

上述的一种多元节能薄膜的制备方法，具体包括如下步骤： 

（1）、聚酰胺酸溶胶的制备，即以N,N-二甲基乙酰胺为溶剂，以均苯四甲酸和、4,4’-二氨基二苯醚为原料，用sol-gel法合成聚酰胺酸溶胶；

其中均苯四甲酸、4,4’-二氨基二苯醚按摩尔比计算，即均苯四甲酸：4,4’-二氨基二苯醚为0.95：1；

所述的用sol-gel法合成聚酰胺酸溶胶，即先将均苯四甲酸干燥除去水分；然后在N,N-二甲基乙酰胺中先加入4,4’-二氨基二苯醚，使其完全溶解，再加入均苯四甲酸进行反应，反应过程控制温度为25℃～65℃，搅拌转速为500r/min，时间为4h后得到聚酰胺酸溶胶；

上述反应过程中调节N,N-二甲基乙酰胺含量，在含量小于20%间调节，使溶液粘度控制在0.5的dL/g以上，调节时用红外光谱仪测试溶胶式样，尽量使1820cm^-1 波数最少，即溶液中酐含量最小，以保证获得高分子量的聚酰胺酸溶胶；

（2）、含有SiO₂、VO₂、TiO₂ 多元无机组分前驱体溶液制备 

将异丙醇、正硅酸乙酯、钛酸异丙酯和乙酰丙酮钒于烧杯中磁力搅拌24h至混合均匀,得到含有SiO₂、VO₂、TiO₂ 多元无机组分前驱体溶液；

其中异丙醇、正硅酸乙酯、钛酸异丙酯和乙酰丙酮钒的混合比例按异丙醇：正硅酸乙酯：钛酸异丙酯：乙酰丙酮钒为1ml：0.004～0.06ml:0.0045～0.075ml:0.001～0.003mmol；

（3）、多元节能薄膜的制备