[发明专利]一种高性能离子性中间膜及其制备方法

说明书

本发明公开一种高性能离子性中间膜及其制备方法，所述高性能离子性中间膜包括如下重量份的组分：丙烯酸树脂100份、引发剂0.01‑0.1份、链转移剂0.1‑5份和环氧基单体5‑20份。本发明的高性能离子性中间膜继承了丙烯酸材料的透明性，透光率高，同时由于乙烯链的存在而具有很好的韧性和抗冲击性能；本发明利用聚合物链支化，并通过熔融挤出的改性方式，大大提高了离子性中间膜的耐水热性能，同时，支化链的存在使得离子性中间膜的结晶性能减弱，雾度降低，透明性得到保证，更适合用于夹胶玻璃中间层。

技术领域

本发明涉及高分子改性技术领域，尤其涉及一种高性能离子性中间膜及其制备方法。

背景技术

夹胶玻璃，又称为夹层玻璃或安全玻璃等，是由两片或多片玻璃间夹以中间膜，经加热、加压胶合而成的复合玻璃制品。夹胶玻璃具有很高的安全性，抗冲击性和抗贯穿性强，即使其受冲击破损后，碎片也不会脱落，而是与中间膜紧紧地粘合在一起，能有效防止碎片扎伤和穿透坠落事件的发生，确保了人身安全，因而被广泛使用。为使夹胶玻璃具有良好的性能，夹胶玻璃的中间膜应具备以下特性：①无色、有较高的透明度；②吸湿性低，以防止水分子侵入胶合层，产生气泡或脱胶；③有良好的热稳定性，能经受温度的变化而胶合层不脱胶或玻璃不被破坏，保证夹胶玻璃的安全性；④有良好的光稳定性，保证夹层材料在光的作用下，不易变色或发脆，保证夹胶玻璃的光学性能；⑤有良好的黏结力，当玻璃受到撞击破裂时，玻璃不脱落，保证人身安全；⑥具有良好的弹性，以增加夹胶玻璃的抗穿透和吸振等性能。

目前，国内市场上的夹胶玻璃中间膜主要是EVA膜和PVB膜。但EVA膜的耐老性能差，对玻璃的粘结性能不强，因而用得很少。而PVB膜则对水分比较敏感，耐候性较差，容易产生脱胶现象，但由于其与玻璃的粘结性较好，因而使用较多。近年来，杜邦公司开发的杜邦SentryGlas@Plus中间膜(简称SGP)由于具有优良的性能，具有较好的市场前景。SGP是乙烯与甲基丙烯酸酯的共聚物，它是一种离子聚合物型夹胶玻璃中间膜。PVB膜与玻璃的粘结主要源于聚乙烯醇缩丁醛分子链中酯基与硅醇基团中羟基形成的氢键作用。而SGP中由于含有1％左右的金属离子，因此膜与玻璃的粘结力主要是离子键作用的结果，粘结强度比PVB与玻璃间的粘结强度高很多(如果以锤敲试验等级比较，相差3～4个级别)。此外，SGP膜继承了聚丙烯酸材料的透明度(＞85％)，撕裂强度是普通PVB膜的5倍，硬度是PVB膜的30-l00倍。低变形率时，SGP夹层玻璃表现为弹塑料特性，而PVB表现为超弹塑性。高变形率时，PVB变硬并成为弹塑料特性，而SGP在整个范围内刚性较高。SGP夹层玻璃和同样厚度的单片玻璃几乎有相等的弯曲强度。与其它中间膜夹层玻璃相比，SGP夹层玻璃具有更高的强度性能和刚性，可以有效地减小玻璃厚度，特别是有益于点式支撑玻璃。相同厚度的SGP膜制成的夹层玻璃和聚碳酸酯制成的夹层玻璃性能相当，但SGP膜夹层玻璃具有更好的保安防范性能，比如采用2.3mm厚的SGP膜制成的夹层玻璃可以成功抵挡高达200kPa(30psi)过压的爆炸。

离子性中间膜的制备方法通常是选用一种离聚体为原料，通过高温挤出的方式制备得中间膜。美国杜邦生产的SGP中间膜是一种典型的离子性中间膜。国外很多公司对离子性中间膜做了诸多系统的研究，如三井杜邦在中国专利CN102905896A中公开了“多层材料、太阳能电池用密封材料、安全(夹层)玻璃用中间膜、太阳能电池组件及安全(夹层)玻璃”，该专利制备的离子性中间膜具有优异的透光率和强的粘接性能，该专利的基础材料为乙烯类镁或者钠离子交联聚合物。但是，乙烯类离聚体的制备工艺复杂、可变因素较多、生产成本较高，制备乙烯类离聚体后再挤出成型制备中间膜，又增加了生产成本。