技术领域
本发明公开了一种玻璃保温膜的制备方法，属于高聚物材料技术领域。
背景技术：
玻璃，从发明至今，一直是人们生活的必需品，在居家、工作和汽车领域，玻璃作为理想的透光和挡风材料，具有不可替代之地位，而且玻璃材料具有制备工艺相对简单，成本低的特点，因此，使用特别广泛。
玻璃作为建筑门窗和汽车车窗的材料，其重要的性能即是遮风挡雨和透光，因此，在实际使用中，一旦玻璃无法满足上述需求，那么人们的居住环境中对玻璃的需求就会降低。现在，有两个因素直接影响了玻璃作为门窗材料的使用。
第一个是玻璃的防爆性能。玻璃材料具有脆性高，易碎的特点，不便于运输和加工，而且，在玻璃材料破碎时，极易对人们的人身安全造成损害，因此，现有技术中已经由防爆玻璃，防爆玻璃按生产加工工艺的不同，分为两类：普通型防爆玻璃和加强型防爆玻璃。
普通防爆玻璃，玻璃结构多以单片浮法玻璃通过强化处理而做成的特种玻璃，强化处理后的玻璃表面具有较强的抗暴力冲击能力，此类玻璃随着玻璃厚度不断增厚，其防爆效果得到不断增强，厚度最厚一般为20毫米，超出20毫米以上厚度的玻璃做成防爆玻璃。普通型防爆玻璃一旦破裂，玻璃就成为碎片，不能有效抵挡风压或重物二次冲击。
加强型防爆玻璃是将两片或多片浮法玻璃中间夹以强韧PVB胶片，经热压机压合并尽可能地排出中间空气，然后放入高压蒸汽釜内利用高温高压将残余的少量空气溶入胶膜而成，具有更为有效抗暴力冲击性能。
第二个影响玻璃使用的性能，恰恰是其核心性能，即透光性能。在春秋两个季节，由于环境温度和阳光本所照射角度的问题，玻璃的透光性对居家生活影响并不会产生较大影响，但是，到了冬夏两季，冬天玻璃散热过快；夏天，玻璃透光性较好，房间温度过高，而且由于玻璃的热传导性较好，对空调工作的要求较高，增加用电量。为解决这个技术问题，现有的普遍做法是加设窗帘，这必然增加了成本，而且窗帘的设置对于热传导性并无影响。
现有技术中，有采用贴膜的方式解决第二个问题，但是，由于膜性能的质量问题，和力学性能方面的问题，导致贴膜仅仅解决透光问题，对于热传导性和防爆性能，并没有实质性予以解决。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题是玻璃易碎和玻璃保温性能不足的缺陷，主要是通过改性PET树脂以及通过纳米填料进行改性，提供一种玻璃保温膜的制备方法。
技术方案：一种玻璃保温膜的制备方法，包括如下步骤：
第1步、改性PET的制备：按重量计，取聚对苯二甲酸乙二醇酯10.0～15.0份、聚对苯二甲酸丁二醇酯12.0～18.0份、三氯化镧0.2～0.8份、二甲苯硅氧烷3.0～6.0份、聚氨酯弹性乳液5.0～10.0份、聚丙二醇2.0～4.0份和甲基丙烯酸异丁酯1.5～3.5份放入反应器中，加入去离子水20.0～35.0份，然后加入引发剂1.5～2.8份，水浴加热进行反应，反应结束后，得到改性PET；
第2步、纳米填料的制备：按重量份计，取白炭黑1.5～3.0份、氧化铝粉体4.2～7.5份、云母粉3.0～6.0份、硼纤维1.5～2.5份和玻璃纤维1.5～2.5份放入模具中，置于高温炉中进行高温高压煅烧，煅烧时间2～4h，冷却后破碎，放入纳米研磨机中研磨至平均粒径50～300nm，得到纳米填料；
第3步、按重量份计，取改性PET、纳米填料、丁基橡胶4.5～7.5份、氯化聚乙烯2.5～5.0份、蓖麻油聚氧乙烯醚1.5～3.5份、过氧化苯甲酸0.5～1.8份和偶联剂8.5～12.5份，放入双螺杆挤出机中，共混后成型，即可。
作为优选，所述第1步中，引发剂为过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯或异丙苯过氧化氢。
作为优选，所述第1步中，水浴加热的温度为85～95℃。
作为优选，所述第2步中，高温高压煅烧的温度为1180～1310℃。
作为优选，所述第2步中，高温高压煅烧的压力为300～550MPa。
作为优选，所述第3步中，偶联剂为硅烷偶联剂，型号为KH560、KH570、KH171或KH550。
有益效果
本发明提供的玻璃保温膜的制备方法，是通过对PET进行力学强度的改进，以及对填料进行复合纳米化处理，得到的保护膜不仅具有良好的防爆性能，有效避免玻璃受力破碎产生的飞溅现象，而且降低玻璃的热传导性能，维持内部温度的稳定，是一种使用较为方便，效果较为优良的玻璃保温膜。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明采用的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）型号为RE5264 PET，美国杜邦生产。
本发明采用的聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）型号为EC44G-30 ，日本东丽公司生产。
本发明采用的纳米研磨机型号为MEANS/MSG-KM，上海铭施机电生产。
本发明采用的双螺杆挤出机型号为SAT-95，南京越升挤出设备有限公司生产。
实施例1
一种玻璃保温膜的制备方法，包括如下步骤：
第1步、改性PET的制备：取聚对苯二甲酸乙二醇酯15.0Kg、聚对苯二甲酸丁二醇酯18.0 Kg、三氯化镧0.8 Kg、二甲苯硅氧烷6.0 Kg、聚氨酯弹性乳液10.0 Kg、聚丙二醇4.0 Kg和甲基丙烯酸异丁酯3.5 Kg放入反应器中，加入去离子水32.0Kg，然后加入过氧化二异丙苯2.6 Kg，水浴92℃加热反应，反应结束后，得到改性PET；
第2步、纳米填料的制备：取白炭黑2.2 Kg、氧化铝粉体6.5 Kg、云母粉4.6 Kg、硼纤维1.9 Kg和玻璃纤维2.0 Kg放入模具中，置于高温炉中进行高温高压煅烧，温度1210℃，压力450MPa，煅烧时间3h，冷却后破碎，放入纳米研磨机中研磨至平均粒径100nm，得到纳米填料；
第3步、取改性PET、纳米填料、丁基橡胶5.8 Kg、氯化聚乙烯3.8 Kg、蓖麻油聚氧乙烯醚2.7 Kg、过氧化苯甲酸1.1 Kg和KH550硅烷偶联剂10.5 Kg，放入双螺杆挤出机中，共混后成型，即可。
实施例2
一种玻璃保温膜的制备方法，包括如下步骤：
第1步、改性PET的制备：取聚对苯二甲酸乙二醇酯10.0Kg、聚对苯二甲酸丁二醇酯12.0Kg、三氯化镧0.2Kg、二甲苯硅氧烷3.0 Kg、聚氨酯弹性乳液5.0 Kg、聚丙二醇2.0 Kg和甲基丙烯酸异丁酯1.5 Kg放入反应器中，加入去离子水20.0Kg，然后加入异丙苯过氧化氢1.8 Kg，水浴92℃加热反应，反应结束后，得到改性PET；
第2步、纳米填料的制备：取白炭黑2.2 Kg、氧化铝粉体6.5 Kg、云母粉4.6 Kg、硼纤维1.9 Kg和玻璃纤维2.0 Kg放入模具中，置于高温炉中进行高温高压煅烧，温度1210℃，压力450MPa，煅烧时间3h，冷却后破碎，放入纳米研磨机中研磨至平均粒径100nm，得到纳米填料；
第3步、取改性PET、纳米填料、丁基橡胶5.8 Kg、氯化聚乙烯3.8 Kg、蓖麻油聚氧乙烯醚2.7 Kg、过氧化苯甲酸1.1 Kg和KH550硅烷偶联剂10.5 Kg，放入双螺杆挤出机中，共混后成型，即可。
实施例3
一种玻璃保温膜的制备方法，包括如下步骤：
第1步、改性PET的制备：取聚对苯二甲酸乙二醇酯12.0 Kg、聚对苯二甲酸丁二醇酯15.0 Kg、三氯化镧0.5 Kg、二甲苯硅氧烷5.0 Kg、聚氨酯弹性乳液7.2 Kg、聚丙二醇2.9 Kg和甲基丙烯酸异丁酯2.5 Kg放入反应器中，加入去离子水29.5 Kg，然后加入异丙苯过氧化氢2.3 Kg，水浴92℃加热反应，反应结束后，得到改性PET；
第2步、纳米填料的制备：取白炭黑3.0 Kg、氧化铝粉体7.5 Kg、云母粉6.0 Kg、硼纤维2.5 Kg和玻璃纤维2.5 Kg放入模具中，置于高温炉中进行高温高压煅烧，温度1310℃，压力540MPa，煅烧时间4h，冷却后破碎，放入纳米研磨机中研磨至平均粒径100nm，得到纳米填料；
第3步、取改性PET、纳米填料、丁基橡胶7.5 Kg、氯化聚乙烯5.0 Kg、蓖麻油聚氧乙烯醚3.5 Kg、过氧化苯甲酸1.8 Kg和KH560硅烷偶联剂12.5 Kg，放入双螺杆挤出机中，共混后成型，即可。
实施例4
一种玻璃保温膜的制备方法，包括如下步骤：
第1步、改性PET的制备：取聚对苯二甲酸乙二醇酯12.0 Kg、聚对苯二甲酸丁二醇酯15.0 Kg、三氯化镧0.6 Kg、二甲苯硅氧烷5.0 Kg、聚氨酯弹性乳液7.5 Kg、聚丙二醇2.8 Kg和甲基丙烯酸异丁酯2.8 Kg放入反应器中，加入去离子水25.5 Kg，然后加入异丙苯过氧化氢2.3 Kg，水浴92℃加热反应，反应结束后，得到改性PET；
第2步、纳米填料的制备：取白炭黑1.5 Kg、氧化铝粉体4.2 Kg、云母粉3.0 Kg、硼纤维1.5 Kg和玻璃纤维1.5 Kg放入模具中，置于高温炉中进行高温高压煅烧，煅烧时间2～4h，温度1210℃，压力450MPa，冷却后破碎，放入纳米研磨机中研磨至平均粒径100nm，得到纳米填料；
第3步、取改性PET、纳米填料、丁基橡胶4.5 Kg、氯化聚乙烯2.5 Kg、蓖麻油聚氧乙烯醚1.5 Kg、过氧化苯甲酸0.5 Kg和KH570硅烷偶联剂8.5 Kg，放入双螺杆挤出机中，共混后成型，即可。
实施例5
一种玻璃保温膜的制备方法，包括如下步骤：
第1步、改性PET的制备：取聚对苯二甲酸乙二醇酯12.0 Kg、聚对苯二甲酸丁二醇酯15.0 Kg、三氯化镧0.6 Kg、二甲苯硅氧烷5.0 Kg、聚氨酯弹性乳液7.5 Kg、聚丙二醇2.8 Kg和甲基丙烯酸异丁酯2.8 Kg放入反应器中，加入去离子水27.5 Kg，然后加入过氧化二叔丁基引发剂2.3 Kg，水浴92℃加热反应，反应结束后，得到改性PET；
第2步、纳米填料的制备：取白炭黑2.2 Kg、氧化铝粉体6.3 Kg、云母粉4.5 Kg、硼纤维1.8 Kg和玻璃纤维2.0 Kg放入模具中，置于高温炉中进行高温高压煅烧，温度1210℃，压力450MPa，煅烧时间3h，冷却后破碎，放入纳米研磨机中研磨至平均粒径100nm，得到纳米填料；
第3步、取改性PET、纳米填料、丁基橡胶5.9 Kg、氯化聚乙烯3.8 Kg、蓖麻油聚氧乙烯醚2.7 Kg、过氧化苯甲酸1.2 Kg和KH550硅烷偶联剂11.0 Kg，放入双螺杆挤出机中，共混后成型，即可。
对照例1
与实施例5的区别在于：未加入改性的PET。
第1步、纳米填料的制备：取白炭黑2.2 Kg、氧化铝粉体6.3 Kg、云母粉4.5 Kg、硼纤维1.8 Kg和玻璃纤维2.0 Kg放入模具中，置于高温炉中进行高温高压煅烧，温度1210℃，压力450MPa，煅烧时间3h，冷却后破碎，放入纳米研磨机中研磨至平均粒径100nm，得到纳米填料；
第2步、取聚对苯二甲酸乙二醇酯12.0 Kg、聚对苯二甲酸丁二醇酯15.0 Kg、纳米填料、丁基橡胶5.9 Kg、氯化聚乙烯3.8 Kg、蓖麻油聚氧乙烯醚2.7 Kg、过氧化苯甲酸1.2 Kg和KH550硅烷偶联剂11.0 Kg，放入双螺杆挤出机中，共混后成型，即可。
对照例2
与实施例5的区别在于：未加入纳米填料。
第1步、改性PET的制备：取聚对苯二甲酸乙二醇酯12.0 Kg、聚对苯二甲酸丁二醇酯15.0 Kg、三氯化镧0.6 Kg、二甲苯硅氧烷5.0 Kg、聚氨酯弹性乳液7.5 Kg、聚丙二醇2.8 Kg和甲基丙烯酸异丁酯2.8 Kg放入反应器中，加入去离子水27.5 Kg，然后加入过氧化二叔丁基引发剂2.3 Kg，水浴92℃加热反应，反应结束后，得到改性PET；
第2步、纳米填料的制备：取白炭黑2.2 Kg、氧化铝粉体6.3 Kg、云母粉4.5 Kg、硼纤维1.8 Kg和玻璃纤维2.0 Kg放入模具中，置于高温炉中进行高温高压煅烧，温度1210℃，压力450MPa，煅烧时间3h，冷却后破碎，放入纳米研磨机中研磨至平均粒径100nm，得到纳米填料；
第3步、取改性PET、白炭黑2.2 Kg、氧化铝粉体6.3 Kg、云母粉4.5 Kg、硼纤维1.8 Kg、玻璃纤维2.0 Kg、丁基橡胶5.9 Kg、氯化聚乙烯3.8 Kg、蓖麻油聚氧乙烯醚2.7 Kg、过氧化苯甲酸1.2 Kg和KH550硅烷偶联剂11.0 Kg，放入双螺杆挤出机中，共混后成型，即可。
首先，将实施例和对照例得到的保温膜进行性能测试，结果如表1所示：
表1 实施例1～5和对照例1～3 玻璃保温膜力学性能测试
由上表可知，实施例1～5和对照例1～2在保温膜的力学性能上差异较大，其中，实施例1～5力学性能较为优异，拉伸强度和冲击性能与对照例1～2差异显著，以此说明PET济宁改性之后，膜材料的力学性能得到提升，而且，经过纳米填料的进一步改性，其相应性能得到显著的提升。对照例1由于未对PET进行改性，其性能主要依赖于PET/PBT和其他组分的膜性能；对照例2添加的填料没有进行煅烧及纳米处理，力学性能也不太理想。
将实施例1～5和对照例1～2得到的玻璃保温膜贴覆于玻璃之上，制成样板，然后进行冲击试验，结果如表2所示：
表2 实施例1～5和对照例1～2 玻璃保温膜性能测试
由上表可知，实施例1～5的样板，耐热性较为优良，防爆性能显著对照例1～2，这显然和PET改性和纳米填料的加入有关。