[发明专利]一种能阻隔紫外线和近红外线的聚碳酸酯板材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚碳酸酯材料领域，具体涉及一种能阻隔紫外线和近红外线的聚碳酸酯板材及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)树脂是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变和尺寸稳定性好，耐热，吸水率低，无毒，介电性能优良，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，可广泛用于园林、游艺场所奇异装饰及休息场所的廊亭；现代城市楼房的幕墙和门窗；航空透明集装箱、摩托车前风挡、飞机、火车、轮船、汽车、汽艇、潜艇视窗；电话亭、广告路牌、灯箱广告、展示展览的布置；高低压开关柜面板、LED屏板及军事工业；农业温室及养殖大棚；现代生态餐厅顶棚；办公楼、百货大楼、宾馆、别墅、学校、医院、体育场馆、娱乐中心及公用设施的采光顶棚等。

但是，PC本身的透光性强，隔热效果不理想。现有的PC板材多为成型后涂覆防紫外线涂层，制造工艺较为复杂。中国专利CN 201010238295公布了通过添加氧化锡锑(ATO)纳米红外功能粒子制备PC阳光板专用母料，缺点是ATO对阻隔长波近红外线(1500～2500nm)有好的效果，对人体热敏感的短波近红外线(780～1400nm)阻隔效果较差。此外，ATO对紫外线的阻隔效果也不佳。因此，在具有可见光透过率高的基础上，制备具有近红外全波段阻隔作用，又同时具有阻隔紫外线功能和高耐候性的PC成为一个亟待解决的重要课题。

发明内容

为克服现有PC板材存在的紫外线、近红外线阻隔效果差、隔热性和耐候性不佳等缺陷，本发明的一个目的是提供PC板材，其能有效阻隔紫外线和近红外线，且具备良好的隔热性和耐候性。

本发明的另一目的是提供所述PC板材的制备方法。

本发明提供的聚碳酸酯板材按质量百分比包含以下原料：

优选地，所述聚碳酸酯板材按质量百分比包含以下原料：

上述PC板材中，所述铯钨青铜可表示为Cs_XWO₃，其中x＝0.1～0.5。

上述PC板材中，所述铯钨青铜为纳米级颗粒，其粒径优选为5～500nm；更优选为20～60nm。

上述PC板材中，所述氧化锡锑为纳米级颗粒，其粒径优选为5～500nm；更优选为20～60nm。

上述PC板材中，所述紫外吸收剂可以选自PC材料领域使用的任意种类紫外吸收剂，包括但不限于2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑的一种或多种。

上述PC板材中，所述稳定剂可以选自PC材料领域使用的任意种类稳定剂，包括但不限于4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、4,4'-硫代双(6-叔丁基间甲酚)、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯的一种或多种。

上述PC板材中，所述聚碳酸酯树脂可以选自PC材料领域使用的任意种类PC树脂，包括但不限于熔融指数为8～10g/10min(ISO1133标准)的PC树脂。

本发明提供的PC板材的制备方法为：首先将各个原料混合均匀，然后通过挤出成型制得所述聚碳酸酯板材。

上述PC板材的制备方法中，可以采用PC材料领域的常规挤出成型工艺。

优选地，上述PC板材的制备过程可以为：首先将各个原料混合均匀得到混合物料，然后将所述混合物料通过真空送料机输送到真空排气性单螺杆挤出机喂料器中，喂料器带有螺带式搅拌器，混拌均匀物料通过喂料器进入单螺杆挤出机中。其中，螺杆挤出机的长径比为38:1，加工温度为：一区275-295度，二—四区温度195-235度，五—六区温度260-265度，模头温度260-265度，经过混炼，排气，流延，冷却定型，制备出PC板材。

上述PC板材的制备方法中，所述聚碳酸酯板材的厚度可以为2～16mm。

本发明提供的PC板材中，添加了纳米级的铯钨青铜粒子，铯钨青铜纳米粒子具有强烈的短波近红外线(780～1400nm)吸收性能，通过金属掺杂，还可以进一步提高红外屏蔽性能，添加至PC制品中不会影响PC制品的透明度，铯钨青铜粒子配合添加紫外吸收剂、稳定剂后，所得PC板材的紫外线、近红外线阻隔率能大大增强。本发明提供的PC板材中还可同时添加氧化锡锑(ATO)纳米粒子，ATO是一种功能材料，对长波近红外线(1500～2500nm)阻隔效果较好，透明性高，本发明人发现，当氧化锡锑和ATO同时使用时，二者可产生协同增效作用，对于近红外线的总体阻隔率能明显增加。