本发明涉及高分子材料领域,具体涉及一种透明气凝胶/树脂组合物,可用于隔热材料和建筑行业。
背景技术:
:气凝胶是指由纳米胶体粒子或高聚物分子构成的多孔性非晶固体材料,呈现三维的网络结构,其空间结构中充满气体介质,但外表呈固体特性。气凝胶具有低密度、低导热性、高孔隙率、耐高温、不燃等优越性能,在航空航天、建筑、石油化工、军工、热能工程、交通运输和家用电器等领域有非常广阔的应用前景。气凝胶颗粒粒径尺寸和孔隙大小可以实现纳米尺度的调控,当气凝胶粒径小于可见光波长及结构气孔直径小于70nm时,气凝胶不仅可以被可见光透过,而且气孔内的空气分子失去自由对流的能力,气凝胶呈现为具有优越隔热性能的透明发蓝固体。由于玻璃易碎,且保温效果不理想,而气凝胶具有优越的隔热效果,使之与树脂复配组合,可以补充改善了材料的韧性,使之具有更好的实用性,再加上环保节能慢慢成为当今社会的发展主题,透明隔热气凝胶/树脂组合物替代玻璃,应用于透明隔热产品、建筑保温领域具有宽广的应用前景。公布号为cn107266997a的中国专利公开了一种气凝胶水性隔热涂料及其制备方法。该方法通过对气凝胶粉体表面进行了疏水和亲水改性,改善气凝胶粉体与基材之间相容性,提高了涂料的机械性能,但由于表面改性层的存在,增加了气凝胶粒径的粒径,严重干扰了可见光的透过,导致材料不透明。技术实现要素:本发明的目的,就是为了解决上述问题而提供了一种透明气凝胶/树脂组合物,本发明组合物具有高透明和保温的效果。本发明的目的是这样实现的:本发明的一种透明气凝胶/树脂组合物包括以下组分及重量百分含量:树脂50~96份;气凝胶3~44份;苯乙烯-马来酸酐共聚物1~5份;气凝胶为颗粒粒径小于700nm,折射率在1.15~1.16之间的气凝胶。上述的一种透明气凝胶/树脂组合物中的树脂为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯、氟化乙烯丙烯共聚物、双烯丙基二甘醇碳酸脂聚合物中的一种。上述的一种透明气凝胶/树脂组合物中气凝胶为结构气孔直径小于70nm的气凝胶。上述的苯乙烯-马来酸酐共聚物透光率大于80%,折射率在1.15~1.16之间,分子量在1000~2000之间。本发明一种透明气凝胶/树脂组合物的制备方法,包以下步骤:(1)按以下组分及重量百分含量准备原料:树脂50~96份;气凝胶3~44份;苯乙烯-马来酸酐共聚物1~5份;(2)先将气凝胶和苯乙烯-马来酸酐共聚物放入转速为1000rpm,温度为200℃的高温高速混合器熱混10min;冷却到室温后再将树脂加入,在转速为800rpm的高速混合机常温混合10min;(3)将步骤(2)获得混合的原料置于双螺杆挤出机中经熔融挤出,造粒即可,其中双螺杆挤出机长径比为40:1,螺筒从第一区到第九区温度应固定在180℃、180℃、200℃、220℃、240℃、240℃、230℃、230℃、240℃,螺杆转速为500转/分钟,压力为10mpa;气凝胶为颗粒粒径小于700nm,折射率在1.15~1.16之间的气凝胶。本发明提出的透明气凝胶/树脂组合物,容易造粒制备,比玻璃韧性好,不易碎,方便后加工成型装配,通过匹配各组分材料的折射率一致和降低气凝胶颗粒粒径,可以等到具有优越的透光率和隔热性能的特性,适用于绿色环保、低能耗建筑玻璃和采光门窗等产品。具体实施方式下面将结合实施例1~3,对本发明作进一步说明。实施例1~3组份和质量百分含量如表1所示:表1实施例1~3组份和含量实施例1~3的制备方法如下:将按表1称取原材料先将气凝胶和苯乙烯-马来酸酐共聚物放入转速为1000rpm,温度为200℃的高温高速混合器熱混10min;冷却到室温后再将树脂加入,在转速为800rpm的高速混合机常温混合10min;再将混合得到的原料置于双螺杆挤出机中经熔融挤出,造粒即可,其中双螺杆挤出机长径比为40:1,螺筒从第一区到第九区温度应固定在180℃、180℃、200℃、220℃、240℃、240℃、230℃、230℃、240℃,螺杆转速为500转/分钟,压力为10mpa;性能测试方法:将实施例1~3制备的粒子,在80~90℃的鼓风烘箱中干燥3~4小时,然后再将干燥好的粒子材料在注射成型机上进行注射成型制样。拉伸性能测试按iso527进行,试样尺寸为150×10×4mm,拉伸速度为50mm/min;弯曲性能测试按iso178进行,试样尺寸为80×10×4mm,弯曲速度为2mm/min,跨距为64mm;悬臂梁缺口冲击强度按照iso180进行,试样尺寸为80×8×4mm,缺口深度为2mm;透光率按照gb/t2410进行,试样尺寸100×100×2mm;导热系数按照gb/t10294进行,试样尺寸30×30×5mm。实施例1~3的测试结果见表2所示。表2实施例组合物的测试结果测试项目实施例1实施例2实施例3拉伸强度(mpa)424038断裂伸长率(%)778缺口冲击强度(kj/m2)1097弯曲强度(mpa)626566弯曲模量(mpa)235024502450透光率(%)908583导热系数(w/(m·k))0.380.30.25本发明提出的透明气凝胶/树脂组合物,容易造粒制备,比玻璃韧性好,不易碎,方便后加工成型装配,并具有优越的透光和隔热特性,适用于绿色环保、低能耗建筑玻璃和采光门窗等产品。以上实施例仅供说明本发明之用,而非对本发明的限制,有关
技术领域:
的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以作出各种变换或变型,因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴,应由各权利要求所限定。当前第1页12