汽车前挡风玻璃用三层结构PVB中间膜及其制备方法与流程

本发明属于汽车挡风玻璃，具体涉及汽车前挡风玻璃用三层结构pvb中间膜及其制备方法。

背景技术：

1、聚乙烯醇缩丁醛(polyvinyl butyral resin，pvb)胶片，又称pvb膜、pvb中间膜，是一种以pvb树脂为基底的塑化薄膜，由于具有透明、耐光、耐热、隔音、柔软、防雾、低温不硬化以及和玻璃粘接良好的优异性能，而广泛应用于汽车挡风玻璃、高层建筑玻璃、玻璃幕墙、防弹玻璃等。

2、现代社会，各种高速的交通工具被广泛运用，汽车安全变得越来越重要，考虑汽车在撞击行人时，大多数人因大脑碰撞到汽车挡风玻璃，受到严重损伤，甚至死亡，造成该现象主要是人在碰撞在玻璃时，挡风玻璃刚度大，塑性较差，在碰撞期间极短时间内无法消散能量。目前，大多数研究车辆前端的副横梁、保险杠对人腿端保护，针对汽车前挡风玻璃用pvb中间膜改善行人保护研究极少。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种汽车前挡风玻璃用三层结构pvb中间膜及其制备方法，解决现有汽车前挡风玻璃刚度大、塑性差的问题，当行人在碰撞汽车前挡风玻璃时，在碰撞期间使汽车前挡风玻璃有良好的缓冲吸能效果，减少人的伤亡，使挡风玻璃hic值≤800，hic值即头部损伤潜在值，是衡量汽车玻璃在撞击过程中碎片飞散可能对人造成的伤害的指标，hic值越低，说明汽车玻璃的抗冲击性能越好，碎片飞散的风险越小。

2、本发明的目的可通过以下技术方案实现：

3、一种汽车前挡风玻璃用三层结构pvb中间膜，依次由a、b、c三层薄膜复合而成，总厚度为0.2-3.0mm，中间层b薄膜厚度为0.1-0.15mm，a薄膜和c薄膜厚度比1：1-2。

4、进一步地，中间层b薄膜包括以下质量百分比的原料：助剂0-0.1％、增塑剂20-65％，余量为pvb树脂。

5、进一步地，a薄膜和c薄膜均包括以下质量百分比的原料：增塑剂10-30％、助剂0.01-0.1％、粘度调节剂0.5-2.0％，余量为pvb树脂，将粘度调节剂添加至外侧两层薄膜，调整三层结构pvb中间膜与玻璃的粘结强度。

6、进一步地，粘度调节剂为化学盐和溶剂组成的质量浓度为0.2-10％的溶液。

7、进一步地，化学盐包括至少一种含有k+、ga2+、na+、li+的无机盐和/或至少一种含有k+、ga2+、na+、li+的有机盐。

8、进一步地，含有k+、ga2+、na+、li+的无机盐为碳酸钾、氢氧化钾、碳酸钠、氢氧化钠、碳酸锂、氢氧化锂、硝酸镓、碳酸镓中的一种。

9、进一步地，含有k+、ga2+、na+、li+的有机盐为甲酸钾、乙酸钾、甲酸钠、乙酸钠、甲酸锂、乙酸锂、甲酸镓、乙酸镓中的一种。

10、进一步地，溶剂为去离子水、无水乙醇和甲醇中的一种或几种。

11、粘度调节剂作用机理：挡风玻璃中的si-oh和pvb胶片中的c-oh以及h2o之间构成氢键，形成强粘结力，而粘度调节剂中的碱金属离子能与玻璃中的si-oh结合，置换出氢，阻止氢键形成，从而达到控制粘结力的目的。

12、进一步地，中间层b薄膜用pvb树脂熔指为6-10g/10min，a薄膜和c薄膜用pvb树脂熔指为4-5g/10min，中间b薄膜的原材料采用高熔指产品，起到隔音效果，当声音在穿过该膜时，声波克服阻力做功，中间层会发生流体微变形，从而使声波能量减弱。

13、进一步地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、三甘醇二异辛酸酯、磷酸三甲苯酯、四甘醇二庚酸酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯或对苯二甲酸二辛酯中的一种。

14、进一步地，助剂包括抗氧化剂和紫外吸收剂的一种或两种。

15、进一步地，抗氧化剂为酚类抗氧化剂与亚磷酸酯类抗氧化剂按质量比1：1组成，由酚类抗氧化剂与亚磷酸酯类抗氧化剂混合作为抗氧化剂，所得产品的抗氧化性能更优，可有效防止黄变。

16、进一步地，酚类抗氧化剂选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)和β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一种。

17、进一步地，亚磷酸酯类抗氧化剂选自三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、双十八烷基醇季戊二亚磷酸酯和双(3，5-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中一种。

18、进一步地，紫外光吸收剂为苯并三唑类紫外光吸收剂，选自2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基)-苯并三唑、2-(2ˊ-羟基-3ˊ-叔丁基-5ˊ-甲基)-5-氯-苯并三唑、2-(2ˊ-羟基-3ˊ5ˊ-二叔丁基)-5-氯-苯并三唑、2-(2ˊ-羟基-3ˊ5ˊ-二叔戊基)-苯并三唑、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-叔辛基)-苯并三唑中一种。

19、上述汽车前挡风玻璃用三层结构pvb中间膜的制备方法，包括以下步骤：

20、将中间层b薄膜原料和a薄膜原料及其c薄膜原料通过三台挤出机分别进行塑化，所得熔融态的树脂混合料再经模具挤出成膜，即获得三层结构的汽车前挡风玻璃用pvb中间膜。

21、进一步地，模具可采用内置分配器或外置分配器。

22、进一步地，三台挤出机皆采用单螺杆或双螺杆结构；三台挤出机长径比为30-48：1。

23、本发明的有益效果：

24、1.本发明生产的汽车前挡风玻璃用三层结构pvb中间膜，中间层薄膜不仅有隔音性能，而且能起到一定的增强作用。

25、2.本发明通过在a薄膜和c薄膜中加入粘度调节剂，降低玻璃刚性，使行人受外侧前挡风玻璃碰撞时，玻璃易变形吸能，减弱对人体的撞击程度，减轻人的大脑损伤，使挡风玻璃hic值≤800，此外，低粘接强度的pvb膜与外侧汽车前挡风玻璃结合，降低整体玻璃的刚性，保证汽车前挡风玻璃在受到碰撞时，玻璃碎渣不会脱落，避免车内人员受到玻璃碎片伤害。

26、3.目前生产三层结构的汽车级pvb中间膜使用两台挤出机，通过模具内置分配器或者外置分配器实现三层共挤，该生产工艺不能实现外侧两层薄膜材料的性质差异，本发明使用三台挤出机，能够实现每层pvb膜的粘度以及厚度的不同。

技术特征：

1.一种汽车前挡风玻璃用三层结构pvb中间膜，其特征在于，依次由a、b、c三层薄膜复合而成，总厚度为0.2-3.0mm，中间层b薄膜厚度为0.1-0.15mm，a薄膜和c薄膜厚度比1：1-2；

2.根据权利要求1所述的一种汽车前挡风玻璃用三层结构pvb中间膜，其特征在于，粘度调节剂为化学盐和溶剂组成的质量浓度为0.2-10％的溶液。

3.根据权利要求1所述的一种汽车前挡风玻璃用三层结构pvb中间膜，其特征在于，化学盐包括至少一种含有k+、ga2+、na+、li+的无机盐和/或至少一种含有k+、ga2+、na+、li+的有机盐。

4.根据权利要求1所述的一种汽车前挡风玻璃用三层结构pvb中间膜，其特征在于，含有k+、ga2+、na+、li+的无机盐为碳酸钾、氢氧化钾、碳酸钠、氢氧化钠、碳酸锂、氢氧化锂、硝酸镓、碳酸镓中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种汽车前挡风玻璃用三层结构pvb中间膜，其特征在于，含有k+、ga2+、na+、li+的有机盐为甲酸钾、乙酸钾、甲酸钠、乙酸钠、甲酸锂、乙酸锂、甲酸镓、乙酸镓中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种汽车前挡风玻璃用三层结构pvb中间膜，其特征在于，溶剂为去离子水、无水乙醇和甲醇中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的一种汽车前挡风玻璃用三层结构pvb中间膜，其特征在于，中间层b薄膜用pvb树脂熔指为6-10g/10min，a薄膜和c薄膜用pvb树脂熔指为4-5g/10min。

8.根据权利要求1所述的一种汽车前挡风玻璃用三层结构pvb中间膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种汽车前挡风玻璃用三层结构PVB中间膜及其制备方法，属于汽车挡风玻璃技术领域，依次由A、B、C三层薄膜复合而成，中间层B薄膜包括以下质量百分比的原料：助剂0‑0.1％、增塑剂20‑65％，余量为PVB树脂，A薄膜和C薄膜均包括以下质量百分比的原料：增塑剂10‑30％、助剂0.01‑0.1％、粘度调节剂0.5‑2.0％，余量为PVB树脂，发明通过在A薄膜和C薄膜中加入粘度调节剂，降低玻璃刚性，使行人受外侧前挡风玻璃碰撞时，玻璃易变形吸能，减弱对人体的撞击程度，减轻人的大脑损伤，使挡风玻璃的HIC值≤800。技术研发人员：许宏平,范厚能,金飞,翟士豹,陈玲玲受保护的技术使用者：安徽皖维皕盛新材料有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2