一種能阻隔紫外線和近紅外線的聚碳酸酯板材及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及聚碳酸酯材料領(lǐng)域，具體涉及一種能阻隔紫外線和近紅外線的聚碳酸 酯板材及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚碳酸酯（PC)樹(shù)脂是一種性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，具有突出的抗沖擊能力， 耐蠕變和尺寸穩(wěn)定性好，耐熱，吸水率低，無(wú)毒，介電性能優(yōu)良，是五大工程塑料中唯一具有 良好透明性的產(chǎn)品，可廣泛用于園林、游藝場(chǎng)所奇異裝飾及休息場(chǎng)所的廊亭；現(xiàn)代城市樓房 的幕墻和門窗；航空透明集裝箱、摩托車前風(fēng)擋、飛機(jī)、火車、輪船、汽車、汽艇、潛艇視窗； 電話亭、廣告路牌、燈箱廣告、展示展覽的布置；高低壓開(kāi)關(guān)柜面板、LED屏板及軍事工業(yè)； 農(nóng)業(yè)溫室及養(yǎng)殖大棚；現(xiàn)代生態(tài)餐廳頂棚；辦公樓、百貨大樓、賓館、別墅、學(xué)校、醫(yī)院、體育 場(chǎng)館、娛樂(lè)中心及公用設(shè)施的采光頂棚等。
[0003] 但是，PC本身的透光性強(qiáng)，隔熱效果不理想。現(xiàn)有的PC板材多為成型后涂覆防紫 外線涂層，制造工藝較為復(fù)雜。中國(guó)專利CN 201010238295公布了通過(guò)添加氧化錫銻（ATO) 納米紅外功能粒子制備PC陽(yáng)光板專用母料，缺點(diǎn)是ATO對(duì)阻隔長(zhǎng)波近紅外線（1500? 2500nm)有好的效果，對(duì)人體熱敏感的短波近紅外線（780?1400nm)阻隔效果較差。此外， ATO對(duì)紫外線的阻隔效果也不佳。因此，在具有可見(jiàn)光透過(guò)率高的基礎(chǔ)上，制備具有近紅外 全波段阻隔作用，又同時(shí)具有阻隔紫外線功能和高耐候性的PC成為一個(gè)亟待解決的重要 課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為克服現(xiàn)有PC板材存在的紫外線、近紅外線阻隔效果差、隔熱性和耐候性不佳等 缺陷，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供PC板材，其能有效阻隔紫外線和近紅外線，且具備良好的 隔熱性和耐候性。
[0005] 本發(fā)明的另一目的是提供所述PC板材的制備方法。
[0006] 本發(fā)明提供的聚碳酸酯板材按質(zhì)量百分比包含以下原料：
[0007] 銫鎢青銅： 0.005?10%; 氧化錫銻： 0?10%; 紫外吸收劑： 0.005?5%; 穩(wěn)定劑: 0.05?5%; 聚碳酸酯樹(shù)脂： 余量。
[0008] 優(yōu)選地，所述聚碳酸酯板材按質(zhì)量百分比包含以下原料：
[0009] 銫鎢青銅： 0.1?5%; 氧化錫銻： 0.1?5%; 紫外吸收劑： 0.05?1.0%; 穩(wěn)定劑: 0.1?3%; 聚碳酸酯樹(shù)脂： 余量。
[0010] 上述PC板材中，所述銫鶴青銅可表示為CsxWO3，其中X = 0. 1?0. 5。
[0011] 上述PC板材中，所述銫鎢青銅為納米級(jí)顆粒，其粒徑優(yōu)選為5?500nm ;更優(yōu)選為 20 ?60nm。
[0012] 上述PC板材中，所述氧化錫銻為納米級(jí)顆粒，其粒徑優(yōu)選為5?500nm ;更優(yōu)選為 20 ?60nm。
[0013] 上述PC板材中，所述紫外吸收劑可以選自PC材料領(lǐng)域使用的任意種類紫外吸 收劑，包括但不限于2-(2' -羥基-3'，5' -二叔丁基苯基）-5-氯代苯并三唑、2-(2' -羥 基-5' -叔辛基苯基）苯并三唑、2- (2-羥基-3-叔丁基-5-甲基苯基）-5-氯代苯并三唑的 一種或多種。
[0014] 上述PC板材中，所述穩(wěn)定劑可以選自PC材料領(lǐng)域使用的任意種類穩(wěn)定劑，包括但 不限于4, 4' -硫代雙（6-叔丁基-3-甲基苯酚）、4, 4' -硫代雙（6-叔丁基間甲酚）、亞磷酸 三（2, 4-二叔丁基苯基）酯的一種或多種。
[0015] 上述PC板材中，所述聚碳酸酯樹(shù)脂可以選自PC材料領(lǐng)域使用的任意種類PC樹(shù) 月旨，包括但不限于熔融指數(shù)為8?10g/10min (IS01133標(biāo)準(zhǔn)）的PC樹(shù)脂。
[0016] 本發(fā)明提供的PC板材的制備方法為：首先將各個(gè)原料混合均勻，然后通過(guò)擠出成 型制得所述聚碳酸酯板材。
[0017] 上述PC板材的制備方法中，可以采用PC材料領(lǐng)域的常規(guī)擠出成型工藝。
[0018] 優(yōu)選地，上述PC板材的制備過(guò)程可以為：首先將各個(gè)原料混合均勻得到混合物 料，然后將所述混合物料通過(guò)真空送料機(jī)輸送到真空排氣性單螺桿擠出機(jī)喂料器中，喂料 器帶有螺帶式攪拌器，混拌均勻物料通過(guò)喂料器進(jìn)入單螺桿擠出機(jī)中。其中，螺桿擠出機(jī) 的長(zhǎng)徑比為38:1，加工溫度為：一區(qū)275-295度，二一四區(qū)溫度195-235度，五一六區(qū)溫度 260-265度，模頭溫度260-265度，經(jīng)過(guò)混煉，排氣，流延，冷卻定型，制備出PC板材。
[0019] 上述PC板材的制備方法中，所述聚碳酸酯板材的厚度可以為2?16mm。
[0020] 本發(fā)明提供的PC板材中，添加了納米級(jí)的銫鎢青銅粒子，銫鎢青銅納米粒子具有 強(qiáng)烈的短波近紅外線（780?HOOnm)吸收性能，通過(guò)金屬摻雜，還可以進(jìn)一步提高紅外屏 蔽性能，添加至PC制品中不會(huì)影響PC制品的透明度，銫鎢青銅粒子配合添加紫外吸收劑、 穩(wěn)定劑后，所得PC板材的紫外線、近紅外線阻隔率能大大增強(qiáng)。本發(fā)明提供的PC板材中 還可同時(shí)添加氧化錫銻（ATO)納米粒子，ATO是一種功能材料，對(duì)長(zhǎng)波近紅外線（1500? 2500nm)阻隔效果較好，透明性高，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)氧化錫銻和ATO同時(shí)使用時(shí)，二者可產(chǎn) 生協(xié)同增效作用，對(duì)于近紅外線的總體阻隔率能明顯增加。
[0021] 本發(fā)明提供的PC板材具有如下的優(yōu)點(diǎn)和效果：
[0022] (1)本發(fā)明的PC板材紫外線阻隔率大于99. 5%，可見(jiàn)光的透過(guò)率為60?85%、近 紅外線阻隔率可達(dá)85?99%，具有隔絕有害紫外線、高透光性、高耐候性、高效隔熱特性， 特別是對(duì)人體產(chǎn)生赤熱的780?HOOnm波段的近紅外線的阻隔性極好。
[0023] (2)本發(fā)明的PC板材中，僅需添加極少量的銫鎢青銅、氧化錫銻即可實(shí)現(xiàn)高效的 阻隔作用，而且還可以通過(guò)調(diào)節(jié)添加劑的添加量方便地調(diào)整PC板材的阻隔特性，由此能得 到多種性能類型的板材，擴(kuò)大了 PC板材的種類和應(yīng)用領(lǐng)域。
[0024] (3)本發(fā)明的PC板材將各種添加劑與PC樹(shù)脂混合成型即可，無(wú)需額外在PC板材 外增加涂層，制備工藝簡(jiǎn)便，成本較低。
[0025] (4)本發(fā)明的PC板材由于優(yōu)異的特性，可廣泛應(yīng)用于建筑幕墻、門窗、天頂及汽 車、火車、游艇天窗等，還可長(zhǎng)期用于戶外，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 以下內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的 保護(hù)范圍。
[0027] 以下實(shí)施例中，銫鎢青銅示例性選擇為Csa3WO3，紫外吸收劑示例性選擇為 UV-326, PC樹(shù)脂示例性選擇為PC3113型號(hào)，穩(wěn)定劑示例性選擇為168光穩(wěn)定劑，但本發(fā)明 并不限于此。
[0028] 實(shí)施例l_32mmPC板材的制備
[0029] PC板材的原料如表1所示（單位為重量份）。
[0030] 表 1
[0031]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種能阻隔紫外線和近紅外線的聚碳酸酯板材，其特征在于，按質(zhì)量百分比包含以 下原料：
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚碳酸酯板材，其特征在于，所述聚碳酸酯板材按質(zhì)量百分 比包含以下原料：
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚碳酸酯板材，其特征在于，所述銫鎢青銅表示為 CsxW03，其中x= 0? 1 ?0? 5。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚碳酸酯板材，其特征在于，所述銫鎢青銅的粒徑為5? 500nm;優(yōu)選為 20 ?60nm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚碳酸酯板材，其特征在于，所述氧化錫銻的粒徑為5? 500nm;優(yōu)選為 20 ?60nm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚碳酸酯板材，其特征在于，所述紫外吸收劑選自 2- (2' -羥基-3'，5' -二叔丁基苯基）-5-氯代苯并三唑、2- (2' -羥基-5' -叔辛基苯基）苯 并三唑、2-(2-羥基-3-叔丁基-5-甲基苯基）-5-氯代苯并三唑的一種或多種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚碳酸酯板材，其特征在于，所述穩(wěn)定劑選自4, 4' -硫代 雙（6-叔丁基-3-甲基苯酚）、4, 4' -硫代雙（6-叔丁基間甲酚）、亞磷酸三（2, 4-二叔丁基 苯基）酯的一種或多種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚碳酸酯板材，其特征在于，所述聚碳酸酯樹(shù)脂的熔融指 數(shù)為8?10g/10min。
9. 權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述聚碳酸酯板材的制備方法，其特征在于，將各個(gè)原料混合 均勻，通過(guò)擠出成型制得所述聚碳酸酯板材。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述聚碳酸酯板材的厚度為2? 16mm〇
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種能阻隔紫外線和近紅外線的聚碳酸酯板材，其原料包含銫鎢青銅、可選的氧化錫銻、紫外吸收劑、穩(wěn)定劑及聚碳酸酯樹(shù)脂。發(fā)明還提供了所述聚碳酸酯板材的制備方法。發(fā)明提供的PC板材紫外線阻隔率大于99.5％，可見(jiàn)光的透過(guò)率為60～85％、近紅外線阻隔率可達(dá)85～99％，具有隔絕有害紫外線、高透光性、高耐候性、高效隔熱等特性。發(fā)明的PC板材制備工藝簡(jiǎn)便、成低，可廣泛應(yīng)用于建筑幕墻、門窗、天頂及汽車、火車、游艇天窗等，還可長(zhǎng)期用于戶外，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】C08K5-526, B29C47-92, C08K5-3475, C08L69-00, C08K3-22
【公開(kāi)號(hào)】CN104559119
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510037949
【發(fā)明人】徐良
【申請(qǐng)人】徐良
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月26日