[发明专利]一种防紫外线薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化学工程技术领域，尤其涉及一种制备防紫外线薄膜的工艺。

背景技术

随着经济的发展和人口增长，全球环境急剧恶化，臭氧层破坏，从而使地球接受更多的紫外线辐射。紫外线不仅造成对人体的伤害，也同时能够造成暴露于阳光下的材料的老化，造成材料或设备使用寿命缩短，以致不可使用。聚乙烯醇缩丁醛，英文名称为polyvinyl butyral，简称PVB。聚乙烯醇缩丁醛是工业化生产的聚乙烯醇缩醛类中最重要的一个产品,是由聚乙烯醇(PVA)和正丁醛反应所得的缩合物。其中PVA是由聚醋酸乙烯(PVAc)水解而制得。由于以上两种反应均不能完全进行，所以PVB树脂中必然含有三种官能团，即缩丁醛基、醇羟基和醋酸乙烯。PVB树脂还具有优良的透明度，很好的耐光、耐热、耐寒、耐水性，溶解性，混溶性，成膜性，高抗张强度和耐冲击性等，与金属、玻璃、木材、陶瓷、纤维制品等有良好的粘结力，所以在制造安全玻璃、涂料、粘合剂、陶瓷薄膜花纸、真空镀铝纸及工程塑料、电子电器材料方面均获得了广泛应用和迅速发展。PVB树脂根据粘度划分可分为高粘度和低粘度两种。低粘度的树脂主要用于粘合剂,只占PVB树脂总量的很少一部分。PVB树脂的绝大多数是高粘度树脂,其最大的用途就是做夹层安全玻璃的中间膜。

PVB薄膜作为一种温敏性薄膜引起了很大的关注。其制备技术一直是很多人关注的重点，现有的复合薄膜功能单一，不能兼具防紫外线辐射、节约能源、荧光性能、对外界环境变化做出响应等多种功能，并且大多数薄膜材料结构内部的变化不能重复，具有单一性。目前，制备PVB薄膜的方法主要为聚乙烯醇缩丁醛为膜材料，采用湿法相转化法制备聚乙烯醇缩丁醛多孔分离膜、通过金属镀层薄膜或者添加适量的扩链剂制备高黏度的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)树脂及薄膜等方法。采用湿法相转化法制备聚乙烯醇缩丁醛膜沉淀成膜时容易得到较大的聚集体胶束的PVB膜；通过加入适量扩链剂得到的聚乙烯醇缩丁醛薄膜，其对外界环境变换做出响应的灵敏性太低。通过金属镀层薄膜成本高昂，加工工艺复杂，污染环境等问题，因此制备更强灵敏度，简化加工工艺降低成本，节能环保的PVB薄膜成为研究工作者致力解决的技术问题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种防紫外线薄膜的制备方法，它能有效地简化生产工艺，降低生产成本。

本发明的目的是通过如下的手段实现的：

一种防紫外线薄膜的制备方法，包含以下工艺步骤：

步骤一、取2～6g聚乙烯醇缩丁醛粉末，并按照固/液比为1g/10ml的比例加入无水乙醇，搅拌使其完全溶解，得到聚乙烯醇缩丁醛和无水乙醇的溶液；

步骤二、取1～5g的锌盐，加入聚乙烯醇缩丁醛和无水乙醇的溶液并超声30min，使锌盐完全溶解，得到混合溶液；

步骤三、加入经超声的醇溶性碱饱和溶液调节，使混合溶液的pH值为8～11，待溶液出现沉淀，再加入30～60ml无水乙醇使其澄清得到聚乙烯醇缩丁醛薄膜溶液；

步骤四、将聚乙烯醇缩丁醛溶液制备成薄膜。

所述的防紫外线薄膜溶液中含有氧化锌纳米颗粒。

所述的醇溶性碱饱和溶液为氢氧化锂和甲醇饱和溶液。

所述混合溶液的pH值最优为9。

所述的防紫外线薄膜具有温敏特性。

所述的温敏特性在温度升高时薄膜由透明变为不透明，温度降低时由不透明变为透明，并能重复变化。

与现有技术相比的优点与效果在于：通过超声法加入锌盐制备PVB防紫外线薄膜，与传统的湿法相转化法相比，更能简化实验过程，提高产品纯度，简化设备的结构，降低生产成本。

本发明的创新在于通过超声波发生器发出的高频振荡信号使溶质粒子变小，调节pH值采用的试剂为氢氧化锂和甲醇饱和溶液，所制备的PVB薄膜不仅具有温敏性和荧光性，而且能够吸收紫外光。本发明得到的产品在温度变化下会做出相应响应、吸收紫外光能力等特点。本发明所用的工艺简洁，设备简单，操作简便。

图1为本发明制备防紫外线薄膜的工艺流程图

图2为聚乙烯醇缩丁醛分子结构图

图3为防紫外线薄膜透射电镜图

图4为防紫外线薄膜变温扫描电镜图

图5为防紫外线薄膜在紫外光下荧光图

图6为防紫外线薄膜在外界温度变化下颜色变化图

具体实施方式