[发明专利]一种高分散性氧化锡锑高分子薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高分散性氧化锡锑高分子薄膜及其制备方法，该薄膜包括聚乙烯醇高分子薄膜和均匀分散在薄膜中的氧化锡锑纳米颗粒，该薄膜的制备方法包括以下步骤：(1)合成氧化锡锑粉末，并分散在水中，得得到氧化锡锑分散液；(2)取聚乙烯醇粉末加入水中，加热至完全溶解，得到聚乙烯醇溶液；(3)将氧化锡锑分散液加入到聚乙烯醇溶液中，混合均匀后涂覆在衬底上，即得到氧化锡锑高分子薄膜。该薄膜具有高透光性和高分散性，对可见光透过性高，对紫外光的吸收率，对红外光反射率高，因此能够作为镀膜应用在Low‑E玻璃上，其制备方法简单产率高以及重复性好，不产生二次污染。

技术领域

本发明涉及一种高分子薄膜及其制备方法，更具体地，涉及一种高分散性氧化锡锑高分子薄膜及其制备方法。

背景技术

玻璃是重要的建筑材料，随着对建筑物装饰性要求的不断提高，玻璃在建筑行业中的使用量也不断增大。Low-E玻璃又称低辐射玻璃，是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品。其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性，使其与普通玻璃及传统的建筑用镀膜玻璃相比，具有优异的隔热效果和良好的透光性，目前常见的镀膜材料有氧化铟锡、银材料等等，但其成本较高，稳定性差，限制了其在镀膜玻璃中的应用。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种制备工艺简单、产率高、重复性好、环保、具有高透光性的高分散性氧化锡锑高分子薄膜，本发明的另一目的是提供该薄膜的制备方法。

技术方案：本发明所述的高分散性氧化锡锑高分子薄膜，包括聚乙烯醇高分子薄膜和均匀分散在薄膜中的氧化锡锑纳米颗粒。

其中，在单位面积为5×5cm²的薄膜上分散有1～300mg氧化锡锑纳米颗粒。

本发明所述的高分散性氧化锡锑高分子薄膜的制备方法包括以下步骤：

(1)合成氧化锡锑粉末，并分散在水中，得得到氧化锡锑分散液；

(2)取聚乙烯醇粉末加入水中，加热至完全溶解，得到聚乙烯醇溶液；

(3)将氧化锡锑分散液加入到聚乙烯醇溶液中，混合均匀后涂覆在衬底上，即得到氧化锡锑高分子薄膜。

其中，步骤1中合成氧化锡锑粉末包括以下步骤：

(11)将锡粒和三氧化二锑粉末混合，加入硫酸，在油浴中进行加热搅拌；

(12)反应结束后将其置于冰水浴中，加入双氧水和水，进行水热反应；

(13)反应结束后，进行固体分离、烘干、研磨，得到氧化锡锑粉末。

步骤11中锡粒和三氧化二锑的质量比为1：0.2～0.5，锡粒质量和硫酸容积比为1g：5～10mL，步骤12中锡粒质量和双氧水体积比为1g：20～50mL，锡粒质量和水体积比为1g：13～35mL，水热反应温度为150～200℃。

其中，步骤1中将氧化锡锑粉末溶于水时加入体积分数为1-10％的三乙胺，氧化锡锑溶液中氧化锡锑粉末的质量分数为10g/L～300g/L，步骤2中加热温度为70-97℃，制得的聚乙烯醇溶液的浓度为40-60g/L，步骤3中氧化锡溶液和聚乙烯醇溶液的体积比为2：1～4。

合成机理：由氧化锡锑分散液和聚乙烯醇溶液混合后，聚乙烯醇通过静电吸附在氧化锡锑纳米颗粒，产生很强的空间位阻斥力，减少了氧化锡锑纳米颗粒之间的作用力，使氧化锡锑纳米颗粒更加稳定不易聚集，避免了纳米颗粒的团聚，使得氧化锡锑纳米颗粒均匀地分散在聚乙烯醇溶液中，在衬底上形成薄膜后，氧化锡锑纳米颗粒均也均匀地分在聚乙烯醇薄膜上，氧化锡锑纳米颗粒没有产生团聚现象，因此可见光能够轻易透过，薄膜具有高透过性，而均匀的氧化锡锑纳米颗粒也能够吸收和反射红外光、紫外光，而将氧化锡锑高分子膜镀膜于玻璃衬底上就能够得到Low-E玻璃，阻隔紫外光和红外光的传播。