温度感应变色聚乙烯醇缩丁醛中间膜及其制备方法 【技术领域】，特别是指一种温度感应变色聚乙烯醇缩丁 醛中间膜及其制备方法。 [0002] 玻璃通透明亮，能够营造出优美的视觉效果，使建筑具有豪华、美观、自重轻，采光 好等优点，受到建筑师的青睐，特别是在公用建筑上应用普遍。但是玻璃与其他围护结构 t匕，热工性能最差，是建筑保温隔热的薄弱环节。普通单层玻璃窗的空调能耗，要占到建筑 冬季采暖或夏季降温能耗的50%以上。 [0003] 聚乙烯醇缩丁醛树脂在透明性、成膜性、耐寒性、抗冲击性、抗紫外线以及与玻璃、 陶瓷等的粘结性方面具有优越性能。聚乙烯醇缩丁醛中间膜是一种表面带有纹路的柔软的 薄膜，是制备夹层安全玻璃的必备材料，随着汽车行业、建筑业、光伏产业的发展，夹层安全 玻璃的用量越来越大。普通的夹层玻璃虽然有一定的隔热能力，但是效果不明显，目前主要 采用中空夹胶或L0W-E夹胶的方式，但是这个方式成本高应用受到限制。 [0004] 冬季我们希望把温暖的阳光引入室内，夏季我们希望把毒辣的太阳挡在窗外。如 果能够开发一种温度感应变色PVB中间膜，在低温时能够呈现透明状态，太阳光可以投射 过来，高温着色，挡住一部分太阳光，就可以显著地降低玻璃窗的能耗，提高建筑舒适度。 [0005] 中国专利CN103214989A，一种智能调光PVB膜及智能调光PVB夹层玻璃的制备方 法，公开了将含掺杂剂的二氧化钒纳米粉体分散液，分散到PVB树脂中通过涂覆或者挤出 成型的方式获得具有智能调光性的PVB中间膜。不足在于含掺杂剂的二氧化钒纳米粉体分 散在醇类、苯类、酯类、醚类溶剂中，并不能实现纳米级分散极容易团聚沉淀，导致制品色相 不稳定，制品雾度高，并且引入的溶剂难以在后续成膜时处理掉，带来一些不利影响。
[0006] 中国专利申请号201310485640热致变色PVB中间膜及其制备方法主要阐述了一 种制备碳包覆纳米二氧化钒的制备方法，并将碳包覆纳米二氧化钒少量添加到PVB树脂中 得到一种具有智能温度调节功能的PVB中间膜。该方法虽然得到了具有一定太阳光透过率 调节功能的PVB，但是低温时透光率太低约50%，而且相变引起的差异较小，节能效果有待 提1?。
[0007] 中国专利CN202865120U，一种具有遮阳功能的变色节能玻璃，含有热生色型感温 变色材料的PVB中间膜制作成夹胶玻璃，具有变色节能作用。遗憾的是市场上并不能通过 购买的方式获得含有热生色型感温变色材料的PVB中间膜，该专利也未提到该膜的制作方 法。



[0008] 本发明提出一种温度感应变色聚乙烯醇缩丁醛中间膜及其制备方法，解决了现有 技术中低温透光率低、相变引起的差异小的技术问题。
[0009] 本发明的技术方案是这样实现的：
[0010] 一种温度感应变色聚乙烯醇缩丁醛中间膜，包括PVB膜，其中，
[0011] 所述PVB膜为两面，一面为粗糙面，一面为光滑面；
[0012] 在所述光滑面上设有温度感应变色层；
[0013] 在所述温度感应变色层上设有PVB层。
[0014] 作为优选的技术方案，所述粗糙面为花纹面。
[0015] 作为优选的技术方案，所述温度感应变色层的涂覆量为50-150g/m2。
[0016] 作为优选的技术方案，所述PVB膜的厚度为0. 3-lmm。
[0017] 作为优选的技术方案，所述PVB层的厚度为0. 3-lmm。
[0018] 一种温度感应变色聚乙烯醇缩丁醛中间膜的制备方法，包括：
[0019] 混炼塑化挤出成型，得到PVB片材；
[0020] 所述PVB片材经过对压冷却，得到PVB膜；其中对压时，一面使用光面辊，另一面使 用花纹辊；
[0021 ] 在所述PVB膜的光滑面上涂覆温度感应变色浆料，烘干，得到温度感应变色层；
[0022] 在所述温度感应变色层上复合PVB层，即得温度感应变色聚乙烯醇缩丁醛中间 膜。
[0023] 作为优选的技术方案，所述PVB片材经过对压冷却后，再经过镜面辊进行冷却定 型。
[0024] 作为优选的技术方案，所述冷却定型后表面温度在60°C以内。控制PVB膜表面温 度目的是膜充分冷却定型，避免在后续的加工过程中膜片收缩导致变色层颜色不一致。
[0025] 作为优选的技术方案，所述光面辊的辊面直径为300mm-500mm，辊面温度为 3〇-45°C。棍面选择过小会导致在对压过程中变形和控制棍面温度困难，如果棍面选择过大 则后期维护费用高，不易于操作。将辊面温度控制在30-45°C之间，可以避免辊面温度过低 而引起的辊面结露，同时又能减少因辊面温度高造成的粘辊。
[0026] 作为优选的技术方案，所述花纹辊的粗糙度Rz为20_30μπι，辊面直径为 300-500mm，辊面温度为40-60°C。花纹辊造价高，在保证辊强度的同时考虑辊面冷却效果， 因此选择辊面直径为300-500mm之间。花纹辊的温度高于光面辊的温度，原因是辊面温度 过低花纹成型，辊面温度过高又会导致膜片强度低，难以顺利从辊面上剥离。
[0027] 作为优选的技术方案，所述镜面辊的直径大于500mm。镜面辊主要作冷却定型用， 必须有足够的接触面和停留时间才能保证膜面温度控制在60°C以下。
[0028] 作为优选的技术方案，所述温度感应变色浆料为变色液晶材料。
[0029] 有益效果
[0030] (1)本发明制备得到了一面粗糙一面光滑的PVB膜，既保证了与玻璃接触面的排 气性能，又能避免了直接涂覆在粗糙面的上导致颜色不均匀，变色后性能的不一致。
[0031 ] (2)本发明采用PVB层+层+PVB层的三层结构，保证了与玻璃的粘接力，并且能很 好地保护变色层受到剪切力失效。采用上述结构可以避免温度感应变色层经历高温高剪切 的塑料加工过程，温度感应变色层材料直接加入到PVB原料中通过挤出机成型的话，温度 感应变色材料将和PVB原料一样经历高温剪切塑化过程，在这个过程中温度感应变色材料 的微胶囊破坏，变色材料的变色环境不再存在，不再具有变色能力。
[0032] (3)本发明的温度感应变色聚乙烯醇缩丁醛中间膜，低温时透光率高，雾度低， 变色前后透光率差异大节能效果明显；其中应用热生色变色浆料可以实现变色温度在 40°C?60°C，低温时为无色或浅色，高温时为深色，前后透光率变化大于20%。




[0033] 为了更清楚地说明本发明实施方案或现有技术中的技术方案，下面将对实施方案 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本发明的一些实施方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034] 图1为挤出成型涂覆设备；
[0035] 图2为挤出复合设备；
[0036] 图中图标如下：
[0037] 1 -喂料器、2-计量喂料器、3-双螺杆挤出机、4-熔体过滤器、5-熔体泵、6-T型 模具、7-光面辊、8-花纹辊、9-镜面辊、10-导辊、11-在线第一测厚系统、12-刮刀、13-浆 料槽、14-凹版辊、15-压辊、16-烘箱、17-导辊、18-收卷系统、19-喂料器、20-计量喂料 器、21-双螺杆挤出机、22-熔体过滤器、23-熔体泵、24-T型模具、25-放卷轴、26-展平辊、 27-光面辊、28-花纹辊、29-镜面辊、30-导辊、31-第二测厚系统、32-收卷系统。


[0038] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范 围。
[0039] 实施例1
[0040] 一种温度感应变色聚乙烯醇缩丁醛中间膜，该中间膜的制备方法如下：
[0041] (一）混料：用搅拌机将聚乙烯醇缩丁醛树脂及助剂搅拌均匀。
[0042] (二）混炼塑化挤出成型：将步骤（一）得到的混合料用计量喂料器1加料到双 螺杆挤出机3喂料口上，将增塑剂通过计量喂料器1注入到双螺杆挤出机3输液口上，材料 塑化后经过熔体过滤器4去除杂质，熔体泵稳压后通过T型模具6挤出成型。其中挤出机 加工温度在140°C到200°C，模具温度在160°C到200°C，步骤（一）得到的混合料与增塑剂 的比例为2. 5:1或4:1。
[0043] (三）压花冷却定型：将步骤（二）得到的高温PVB熔体，牵引到在心部通有冷冻 水的胶辊和钢棍之间进行对压冷却，其中胶辊7为光面辊，钢辊8为花纹辊，得到一面光滑 一面粗糙的PVB膜。经过镜面辊9进行后续冷却定型。其中胶辊7辊面直径在300mm到 500mm之间，辊面温度控制在30°C到45°C之间。钢辊8的粗糙度Rz控制在20 μ m到30 μ m 之间，直径在300mm到500mm之间，辊面温度控制在40°C到60°C之间。镜面辊9的直径大 于500mm，PVB膜经过镜面辊9后，表面温度必须控制在60°C以下。
[0044] (四）在线测厚：膜片冷却定型后经过在线第一测厚系统11，根据测厚系统11的 反馈调节模具螺栓，将膜片的厚度偏差控制在1. 5 %以下。
[0045] (五）凹版涂布：将浓度约为30%变色液晶材料（即热致变色浆料）储存在浆料 槽13中，并使浆料液面到达凹版辊14约1/3的位置，凹版辊14转动时通过刮刀将其表面 多余的浆料刮到到浆料槽13,压辊15将凹版孔里的浆料转移到PVB膜光面上。
[0046](六）烘干卷取：在牵引17的牵引下，通过烘箱16将PVB膜表面浆料的溶剂去除， 烘干后通过18卷取起来留待下道工序使用。
[0047] (七）挤出复合：将步骤（六）得到的卷膜安装在放卷轴25上，牵引致展平辊26 上，其中涂覆面朝上。将其与通过挤出机的挤出的膜片辊压复合在一起。其装置与前述装 置基本一致，只是不需要涂覆装置，新增加了放卷和展平部分，由于膜片厚度的增加加强了 冷却定型。
[0048] (八）测厚分切卷取。通过第二测厚系统31控制其总厚度偏差在2%以内，分切 到相应幅宽后卷取极为成品。
[0049] 经检测成品变色前后透光率改变明显，应用不同的热致变色浆料变化温度不一 样。应用热致色变色浆料可以实现变色温度在40°C?60°C，低温时为无色或浅色，高温时 为深色，前后透光率变化大于20 %。
[0050] 上述方法制备得到的温度感应变色聚乙烯醇缩丁醛中间膜，其结构为：
[0051] PVB膜+温度感应变色层+PVB层。
[0052] 其中PVB膜为两面，一面为粗糙面，一面为光滑面；在光滑面上设有温度感应变色 层；在温度感应变色层上设有PVB层。温度感应变色层的涂覆量可以在50-150g/m2内选择， 该实施例中的涂覆量为80g/m2 ;PVB膜的厚度可以在0. 3-lmm内选择，本实施例中选取厚度 为0· 76mm的PVB膜；PVB层的厚度可以在0· 3-lmm内选择，本实施例中选取厚度为0· 38mm 的PVB膜。
[0053] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。