本發(fā)明涉及隔熱膜,尤其涉及一種汽車隔熱膜及其制備方法。
背景技術:
1、隨著全球氣候變化和環(huán)境保護意識的增強,汽車行業(yè)對隔熱膜的需求日益增長。汽車隔熱膜不僅可以有效阻擋太陽輻射,降低車內(nèi)溫度,還能保護車內(nèi)乘客免受紫外線的傷害,延長車內(nèi)材料的使用壽命。因此,開發(fā)具有優(yōu)異隔熱性能和耐久性的汽車隔熱膜成為了行業(yè)的重要課題。
2、現(xiàn)有的汽車隔熱膜通常采用傳統(tǒng)的聚合物材料,如聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)和聚氨酯(pu),雖然這些材料在一定程度上能夠滿足隔熱要求,但其性能仍存在不足之處。例如,傳統(tǒng)聚合物的拉伸強度較低,容易在高溫和強光照射下老化,導致膜的性能下降。此外,現(xiàn)有技術中使用的紫外線吸收劑和光穩(wěn)定劑往往會隨著時間的推移而失效,降低膜的保護效果。
3、傳統(tǒng)汽車隔熱膜在隔熱性能、機械強度和耐候性方面仍然存在不足,尤其是現(xiàn)有隔熱膜在高溫和強光照射下容易老化,導致性能下降,以及所使用的紫外線吸收劑和光穩(wěn)定劑隨時間推移而逐漸失效,減弱了對車內(nèi)乘客和物品的保護效果。此外,現(xiàn)有技術中納米材料在聚合物基體中的分散性和相容性問題也是限制隔熱膜性能提升的一個技術障礙。
4、中國發(fā)明專利cn105348750a公開了一種隔熱防紫外線汽車貼膜及其制備方法,以聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚酰亞胺、二硫化鉬、增塑劑、羧甲基纖維素、納米二氧化硅、乙烯-α-烯烴共聚物、抗氧化劑和抗紫外耐老化納米復合材料為原料。與現(xiàn)有技術相比,由于納米二氧化鈰包覆的納米氧化鋅復合材料具有耐紫外線照射、耐熱、無毒、穩(wěn)定性強等特點,可將紫外線屏蔽、反射至薄膜以外,因此,該隔熱防紫外線汽車貼膜制備工藝簡單,且具有隔熱效果好,耐高溫、抗紫外線和耐老化的特點。該發(fā)明還提供一種抗紫外耐老化納米復合材料的制備方法,該抗紫外耐老化納米復合材料具有良好的抗紫外和耐老化性能。但其在隔熱性能、機械強度和耐候性方面仍然有待提高。
技術實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術的缺陷,本發(fā)明提供了一種采用特定納米氧化物和改性材料制備的汽車隔熱膜,該隔熱膜具有較高的拉伸強度、紅外和紫外阻隔率,旨在解決現(xiàn)有技術中隔熱膜性能不足和耐候性差的問題。
2、為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用了如下的技術方案:
3、一種汽車隔熱膜的制備方法如下,以重量份計:
4、步驟1、取0.4~0.6份的納米氧化銦錫粉末、0.05~0.2份納米氧化鎢粉體、0.05~0.、2份納米氧化鈦、0.05~0.2份的納米氧化鋅粉末以及0.05~0.2份的助磨劑,放入球磨設備中進行混合與研磨;將所得的混合粉末與4~6份水混合,并進行超聲波震蕩以實現(xiàn)分散,向分散液中加入0.02~0.04份的偶聯(lián)劑和1~1.5份的改性材料,充分攪拌以形成均勻的復合漿料;
5、步驟2、稱量1.4~1.8份的聚對苯二甲酸乙二醇酯和0.1~0.3份的增塑劑,溶解在15~25份的乙酸乙酯中,添加0.05~0.2份分散劑,攪拌使其均勻分散,向混合物中加入15~25份水,繼續(xù)攪拌,并通過蒸餾過程去除乙酸乙酯,加入0.01~0.015份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、0.005~0.02份的紫外線吸收劑、0.001~0.003份的光穩(wěn)定劑770、0.004~0.06份的byk-310流平劑、0.0005~0.002份的有機硅消泡劑,混合至均勻狀態(tài),得到混合物;將步驟1得到的復合漿料加入到上述混合物中,充分攪拌,通過蒸發(fā)水分,從而制備出用于涂層的混合漿料;
6、步驟3、將步驟2得到的混合漿料均勻涂布在玻璃表面,得到涂層,將涂布后的玻璃置于烘箱中進行干燥,直至漿料中的溶劑完全揮發(fā),得到汽車隔熱膜。
7、所述助磨劑為檸檬酸鈉。
8、所述超聲波震蕩的時間為40~60分鐘、超聲功率為200~400w、超聲頻率為20~60khz。
9、所述偶聯(lián)劑為異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯。
10、所述增塑劑為聚異丁烯。
11、所述分散劑為聚乙烯吡咯烷酮。
12、所述蒸發(fā)水分為使得固含量達到70~80%。
13、所述涂層的濕膜厚度控制在0.15~0.25mm。
14、所述改性材料的制備方法如下,以重量份計:
15、s1、稱取0.01~0.03份的過氧化二苯甲酰,將其與4~6份的乙酸乙酯混合,攪拌至均勻,得到引發(fā)劑溶液;
16、s2、稱取5~10份1,1,2,2-四氟-1,2-雙[(三氟乙烯基)氧基]乙烷和8~10份(2z)-3-(環(huán)丙基氨基甲?;?丙-2-烯酸,加入到25~35份乙酸乙酯中,加熱至60~80℃并保持10~20分鐘,滴加步驟s1的引發(fā)劑溶液,升溫至90~110℃,保持1~2小時,得到預處理物;
17、s3、將步驟s2制得的預處理物、30~50份的聚氨酯樹脂、0.05~0.1份六亞甲基二異氰酸酯混合,加熱至50~70℃,保持40~60分鐘,得到改性材料。
18、在本發(fā)明的汽車隔熱膜制備方法中,各個物質的作用如下:
19、納米氧化銦錫粉末作為隔熱膜的一部分,納米氧化銦錫具有良好的光學性能和隔熱效果。
20、納米氧化鎢粉體增加膜的耐磨性和抗刮性,同時提高隔熱性能。
21、納米氧化鈦提高膜的耐候性和抗紫外線性能。
22、納米氧化鋅粉末具有抗菌和抗紫外線功能,增強隔熱膜的保護性能。
23、檸檬酸鈉作為助磨劑,幫助納米粉末更好地混合與研磨。
24、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯作為偶聯(lián)劑,提高無機納米粉末與有機聚合物之間的相容性和結合力。
25、改性材料通過特定的化學反應和聚合過程,提高隔熱膜的整體性能,如拉伸強度、耐熱性和光學性能。
26、聚對苯二甲酸乙二醇酯作為隔熱膜的基體材料,提供良好的光學透明性和機械性能。
27、聚異丁烯作為增塑劑,提高膜的柔韌性和加工性能。
28、聚乙烯吡咯烷酮作為分散劑,幫助其他成分均勻分散在溶液中。
29、乙烯-醋酸乙烯共聚物提高膜的柔韌性和粘接性能。
30、紫外線吸收劑吸收紫外線,保護隔熱膜免受紫外線的破壞。
31、光穩(wěn)定劑770提高膜的耐光性,防止光老化。
32、byk-310流平劑改善涂層的表面質量,使其更加光滑平整。
33、有機硅消泡劑減少涂層過程中產(chǎn)生的氣泡,提高膜的清晰度。
34、過氧化二苯甲酰作為自由基引發(fā)劑,啟動聚合反應。
35、1,1,2,2-四氟-1,2-雙[(三氟乙烯基)氧基]乙烷提供氟原子,增加材料的化學穩(wěn)定性和耐候性。
36、(2z)-3-(環(huán)丙基氨基甲?;?丙-2-烯酸提供氨基甲酰基團,增強材料的交聯(lián)密度和機械強度。
37、聚氨酯樹脂作為改性材料的基體,提供優(yōu)異的機械性能和耐化學性。
38、六亞甲基二異氰酸酯作為交聯(lián)劑,提高材料的交聯(lián)密度和三維網(wǎng)絡結構,增強其耐熱性和機械性能。
39、與現(xiàn)有技術相比,具有以下幾個有益效果:
40、1)本發(fā)明通過引入特定的納米氧化物和改性材料,有效地提高了汽車隔熱膜的紅外和紫外阻隔率,增強了薄膜對太陽熱能的反射和吸收能力,從而更有效地阻隔外部熱量進入車內(nèi),提高了隔熱效率。
41、2)本發(fā)明通過將納米氧化物與改性材料結合,并采用特定的制備方法,使得最終的隔熱膜具有更高的拉伸強度,這種增強的機械性能有助于提高膜的耐用性和抗沖擊性,延長其使用壽命,并確保在各種使用條件下保持其功能和完整性。
42、3)本發(fā)明的隔熱膜制備方法采用更為環(huán)保的材料和工藝,這不僅減少了對環(huán)境的影響,而且由于提高了隔熱性能,有助于減少車內(nèi)空調的能耗,從而節(jié)約能源并降低碳排放;此外,通過控制膜的紫外線阻隔率,本發(fā)明還有助于保護車內(nèi)乘客免受紫外線的傷害,同時保護車內(nèi)飾品不受紫外線引起的褪色或老化。