本發明涉及高分子材料，尤其是涉及一種高抗沖擊夾層玻璃中間聚合物膜及其制備方法、夾層玻璃。
背景技術：
1、夾層玻璃作為一種重要的安全玻璃產品，在現代建筑、交通運輸、軍事工程等眾多領域發揮著至關重要的作用。隨著社會的發展和人們對安全意識的不斷提高，這些領域對玻璃材料的安全性能需求日益增長。夾層玻璃通過將中間聚合物膜與兩邊的玻璃通過高溫熱壓工藝結合在一起，有效吸收撞擊產生的沖擊能量，避免玻璃碎片掉落引發二次傷害，其優異的安全性能獲得了廣泛認可。
2、傳統的夾層玻璃通常采用聚乙烯醇縮丁醛（pvb）作為中間層材料，因其具備良好的光學特性而被廣泛應用。在制造過程中，主要是將?pvb?膜與玻璃片層疊后，經過高溫高壓處理，使它們緊密粘合在一起。這種方式在一定程度上能夠保證夾層玻璃的基本性能，但由于?pvb?本身的特性限制，在實際應用中也存在一些不足。如聚乙烯醇縮丁醛膠膜存在拉伸強度較低、彎曲變形大以及容易與玻璃剝離等問題。這些缺陷使得現有的夾層玻璃難以充分滿足各領域對抗沖擊性能的更高要求，在面對較大沖擊力時，可能無法提供足夠的安全保障。
技術實現思路
1、為了解決現有技術中的問題，本發明提供一種高抗沖擊夾層玻璃中間聚合物膜及其制備方法、夾層玻璃，通過調控夾層玻璃用聚合物膜的組分，有效提升聚合物膜與玻璃的粘結性能，從而提升夾層玻璃的抗沖擊性。
2、本發明的第一方面是提供一種高抗沖擊夾層玻璃中間聚合物膜，采用如下的技術方案：
3、一種高抗沖擊夾層玻璃中間聚合物膜，所述聚合物膜包括以下重量份的原料：硅烷化pvb樹脂100份、纖維素納米晶改性聚氨酯20-40份、納米二氧化硅5-10份、增塑劑2-5份、添加劑2.5-6.5份。
4、在一優選的實施方式中，所述硅烷化pvb樹脂所用硅烷偶聯劑為含有異氰酸酯基或環氧基的硅烷偶聯劑。
5、通過采用上述技術方案，采用含有異氰酸酯基或環氧基的硅烷偶聯劑對pvb樹脂改性時，異氰酸酯基或環氧基與pvb樹脂的羥基反應，另一端的硅氧烷基在層壓過程的水分和溫度作用下，與玻璃表面的硅羥基形成堅固的si-o-si共價鍵網絡，增強聚合物膜與玻璃的粘結強度；纖維素納米晶改性聚氨酯具有良好的柔韌性和分散性，可均勻分布在硅烷化pvb樹脂體系中，填充硅烷化pvb樹脂分子間的空隙，且纖維素納米晶表面的羥基，可以與pvb鏈上未反應的羥基形成氫鍵作用，改善了pvb樹脂與聚氨酯之間的相容性和界面結合力，防止界面剝離，使聚合物膜結構更緊密，進一步提高與玻璃的貼合度，除此之外，在聚氨酯上接枝纖維素納米晶后，形成一個既強又韌的過渡層，該過渡層能有效吸收和分散應力，減少因pvb和玻璃模量差異巨大而產生的界面應力集中，提高玻璃的抗沖擊性能。
6、納米二氧化硅具有較大的比表面積和表面活性，能與硅烷化pvb樹脂和纖維素納米晶改性聚氨酯形成物理交聯網絡，增強聚合物膜內部的結合力，同時納米二氧化硅還能吸附在玻璃表面，與硅烷化pvb樹脂共同作用，提升聚合物膜與玻璃之間的粘結強度。三者協同配合，使得聚合物膜的性能得到優化，能夠在較低的增塑劑添加量下，依然保持良好的柔韌性和加工性能，相較于傳統配方，降低了增塑劑的添加量。
7、在一優選的實施方式中，所述硅烷化pvb樹脂采用如下的制備方法獲得：
8、s1、將pvb樹脂溶解于無水溶劑中獲得pvb溶液；
9、s2、在惰性氣氛下，將含有異氰酸酯基或環氧基的硅烷偶聯劑滴加到pvb溶液中，在溫度為60-70℃下反應3-4h后，過濾、洗滌未反應的硅烷偶聯劑，在真空干燥得到硅烷化pvb樹脂。
10、在一優選的實施方式中，所述硅烷偶聯劑的用量為pvb樹脂重量的2-5%。
11、在一優選的實施方式中，所述纖維素納米晶改性聚氨酯采用如下的制備方法獲得：
12、s1、分別配制聚氨酯預聚體溶液和纖維素納米晶分散液；
13、s2、將纖維素納米晶分散液加入聚氨酯預聚體溶液中，攪拌均勻后，加入擴鏈劑攪拌反應后，在80±2℃的條件下固化得到纖維素納米晶改性聚氨酯。
14、通過采用上述技術方案，在聚氨酯預聚體階段加入纖維素納米晶并進行改性，能夠使纖維素納米晶均勻分散在聚氨酯中，充分發揮纖維素納米晶的增強作用，且聚氨酯預聚體鏈的末端存在-nco基團，纖維素納米晶與-nco基團發生反應，形成局部硬化區，提高纖維素納米晶改性聚氨酯的強度，進而提升聚合物膜的性能，最終增強夾層玻璃的抗沖擊性能。
15、在一優選的實施方式中，所述纖維素納米晶的添加量為聚氨酯預聚體質量的0.5-2.0%。
16、通過采用上述技術方案，纖維素納米晶的添加量為聚氨酯預聚體質量的0.5-2.0%的范圍內時，使聚氨酯的力學性能顯著提升，同時不會過度犧牲聚氨酯的柔韌性，除此之外，也能夠保證纖維素納米晶在聚氨酯預聚體中分散均勻。
17、在一優選的實施方式中，所述纖維素納米晶的平均直徑為9.41nm、平均長度為176nm、平均長徑比為18.7。
18、通過采用上述技術方案，選擇高長徑比的纖維素納米晶時，更有助于其在溶劑中以及聚氨酯預聚體中的分散，減少自身的團聚。
19、在一優選的實施方式中，所述添加劑由增塑劑和紫外線吸收劑組成，增塑劑為三乙醇二異辛酸酯。
20、本發明的第二方面是提供一種高抗沖擊夾層玻璃中間聚合物膜的制備方法，包括如下步驟：
21、s1、納米二氧化硅制備：將正硅酸乙酯、乙醇、鹽酸水溶液混合，攪拌下加入乙烯基三甲氧基硅烷，攪拌至溶液均質透明后獲得納米二氧化硅膠體溶液；
22、s2、將硅烷化pvb樹脂溶解于乙醇中后加入納米二氧化硅膠體溶液中混合均勻后，置于真空烘箱烘干，然后在溫度為70±2℃下處理10-15min后得到納米二氧化硅/pvb復合材料；
23、s3、將納米二氧化硅/pvb復合材料、纖維素納米晶改性聚氨酯、增塑劑、添加劑混合均勻，在180±5℃下混煉5min后，加入雙螺桿擠出機中，熔融擠出、流延、冷卻成型得到聚合物膜。
24、本發明的第三方面是提供一種夾層玻璃，包括兩片玻璃、位于兩片玻璃之間的聚合物膜，所述聚合物膜采用上述得到的聚合物膜。
25、綜上所述，本發明具有以下有益效果：本申請中硅烷化pvb樹脂與纖維素納米晶改性聚氨酯、納米二氧化硅的組合，有效提升聚合物膜的粘結性能和抗沖擊性能，降低夾層玻璃受沖擊后聚合物膜與玻璃脫離的概率，提高玻璃的抗沖擊性能。
1.一種高抗沖擊夾層玻璃中間聚合物膜，其特征在于：所述聚合物膜包括以下重量份的原料：硅烷化pvb樹脂100份、纖維素納米晶改性聚氨酯20-40份、納米二氧化硅5-10份、添加劑2.5-6.5份；所述硅烷化pvb樹脂所用硅烷偶聯劑為含有異氰酸酯基或環氧基的硅烷偶聯劑。
2.根據權利要求1所述的一種高抗沖擊夾層玻璃中間聚合物膜，其特征在于：所述硅烷化pvb樹脂采用如下的制備方法獲得：
3.根據權利要求2所述的一種高抗沖擊夾層玻璃中間聚合物膜，其特征在于：所述硅烷偶聯劑的用量為pvb樹脂重量的2-5%。
4.根據權利要求1所述的一種高抗沖擊夾層玻璃中間聚合物膜，其特征在于：所述纖維素納米晶改性聚氨酯采用如下的制備方法獲得：
5.根據權利要求4所述的一種高抗沖擊夾層玻璃中間聚合物膜，其特征在于：所述纖維素納米晶的添加量為聚氨酯預聚體質量的0.5-2.0%。
6.根據權利要求5所述的一種高抗沖擊夾層玻璃中間聚合物膜，其特征在于：所述纖維素納米晶的平均直徑為9.41nm、平均長度為176nm、平均長徑比為18.7。
7.一種如權利要求1-6任一項所述的高抗沖擊夾層玻璃中間聚合物膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
8.一種夾層玻璃，其特征在于，包括兩片玻璃、位于兩片玻璃之間的聚合物膜，所述聚合物膜采用權利要求7得到的聚合物膜。