本發(fā)明屬于薄膜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多功能納米太陽(yáng)膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，用于溫度調(diào)控的能源消耗迅速增長(zhǎng)。作為隔熱節(jié)能環(huán)保的有效手段，汽車(chē)和建筑玻璃用太陽(yáng)膜近年來(lái)越來(lái)越普及。

常見(jiàn)太陽(yáng)膜分為兩大類(lèi)：染料涂層膜和磁控濺射鍍層膜。前者靠不同種類(lèi)和不同劑量的染料均勻涂覆固化在pet膜表面，起到降低光線透過(guò)率的作用；后者通過(guò)磁控濺射工藝，將金屬等無(wú)機(jī)材料濺鍍于pet膜表面，形成單層或多層鍍層，從而起到對(duì)光線透過(guò)和反射的作用。前者一般來(lái)說(shuō)，僅僅起到對(duì)可見(jiàn)光和少部分紅外線削弱的作用，而且因降低透光率而導(dǎo)致駕駛員視線不好，易導(dǎo)致交通事故發(fā)生；而后者一般由多層金屬鍍層組成，生產(chǎn)成本高而且生產(chǎn)效率較低，同時(shí)其需要在高溫高壓采用激光沖擊形成，在能耗方面浪費(fèi)較大。除此之外，目前市場(chǎng)上的太陽(yáng)膜普遍存在容易起霧、表面易沾油污和手印、擦拭易留下明顯劃痕等問(wèn)題。這些問(wèn)題一方面會(huì)影響貼膜的美觀，更嚴(yán)重的是用作汽車(chē)貼膜，會(huì)影響駕駛員視線，導(dǎo)致行駛車(chē)輛發(fā)生危險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種多功能納米太陽(yáng)膜，

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種多功能納米太陽(yáng)膜，包括自上而下依次層疊結(jié)合的自潔耐磨層、防紅外層、防紫外層和聚酯離型層，所述自潔耐磨層由添加有納米粉體a的高硬度有機(jī)硅樹(shù)脂經(jīng)涂布后形成；所述防紅外層由納米粉體b和聚酯切片擠出拉伸制成；所述防紫外層由添加有納米粉體c的聚丙烯酸酯壓敏膠經(jīng)涂布固化后形成；所述聚酯離型層為進(jìn)行過(guò)表面低能化處理的聚酯薄膜。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

1)在自潔耐磨層中，納米粉體a具有自潔功能，從而能減輕現(xiàn)有技術(shù)中存在的容易起霧、表面易沾油污和手印的問(wèn)題；而高硬度有機(jī)硅樹(shù)脂具有較好的耐磨耐刮性能，解決了現(xiàn)有技術(shù)中擦拭易留下明顯劃痕的問(wèn)題；

2)納米粉體a、納米粉體b和納米粉體c都是穩(wěn)定性較好的無(wú)機(jī)納米材料，將各納米粉體分別分散到自潔耐磨層、防紅外層和防紫外層三層中而非集中于一層，避免了因納米粉體的加入而帶來(lái)的機(jī)械性能減退；

3)納米粉體a、納米粉體b和納米粉體c都是無(wú)機(jī)紫外吸收劑，雖然無(wú)機(jī)紫外吸收劑的紫外吸收能力弱于有機(jī)紫外吸收劑，但通過(guò)自潔耐磨層、防紅外層和防紫外層三層互相配合，其總體紫外吸收效果并不弱于有機(jī)紫外吸收劑，而且無(wú)機(jī)納米材料的紫外吸收效果并不會(huì)隨時(shí)間減弱，從而延長(zhǎng)太陽(yáng)膜的使用壽命；

4)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中由多層塑料薄膜制成的太陽(yáng)膜，一方面，本發(fā)明的太陽(yáng)膜厚度比較薄，節(jié)省材料，成本較低；另一方面，減少了塑料薄膜的使用量，更加環(huán)保。

綜上所述，本發(fā)明的納米太陽(yáng)膜不僅具有優(yōu)異恒定的光學(xué)性能和良好的機(jī)械性能，而且該太陽(yáng)膜堅(jiān)固自潔且耐劃傷，從而使用壽命長(zhǎng)。

作為本發(fā)明所述的多功能納米太陽(yáng)膜的一種改進(jìn)，所述自潔耐磨層和所述防紫外層的厚度均為3-8um，所述防紅外層和所述聚酯離型層的厚度均為20-25um。

作為本發(fā)明所述的多功能納米太陽(yáng)膜的一種改進(jìn)，在所述自潔耐磨層中，所述高硬度有機(jī)硅樹(shù)脂的質(zhì)量含量為60～95％，所述納米粉體a的質(zhì)量含量為5～40％。

作為本發(fā)明所述的多功能納米太陽(yáng)膜的一種改進(jìn)，在所述防紅外層中，所述聚酯切片的質(zhì)量含量為85～96％，所述納米粉體b的質(zhì)量含量為4～15％。

作為本發(fā)明所述的多功能納米太陽(yáng)膜的一種改進(jìn)，在所述防紫外層中，所述聚丙烯酸酯壓敏膠的質(zhì)量含量為90～95％，所述納米粉體c的質(zhì)量含量為5～10％。

作為本發(fā)明所述的多功能納米太陽(yáng)膜的一種改進(jìn)，所述納米粉體a為納米二氧化鈦、納米三氧化二鋁和納米二氧化硅的一種或幾種。

作為本發(fā)明所述的多功能納米太陽(yáng)膜的一種改進(jìn)，所述納米粉體b為納米氧化錫銻、納米氧化銦錫、納米氧化鎢銫和納米氧化鋅鋁的一種或幾種。

作為本發(fā)明所述的多功能納米太陽(yáng)膜的一種改進(jìn)，所述納米粉體c為納米氧化鈰、納米氧化鋅、納米三氧化二鋁、納米氧化鈦和納米氧化鐵的一種或幾種。

本發(fā)明的目的之二在于：提供一種多功能納米太陽(yáng)膜的制備方法，包括以下步驟：

1)將聚酯切片和納米粉體b在轉(zhuǎn)速為800～1500r/min的條件下混合2～4h，再于120～150℃的溫度下預(yù)結(jié)晶和干燥，時(shí)間為2～4h，得到粉料；將粉料于270～285℃的溫度下進(jìn)行攪拌熔融，并用單螺桿擠出機(jī)擠出，得到片材；在80～120℃的溫度下，將片材進(jìn)行縱向橫向拉伸得到基膜；在240℃的溫度下，緊拉基膜并對(duì)其進(jìn)行熱處理，得到防紅外層；

2)將納米粉體a通過(guò)行星球磨機(jī)均勻分散到無(wú)水乙醇中，再與高硬度有機(jī)硅樹(shù)脂進(jìn)行復(fù)配，然后將其涂覆到防紅外層的上表面，最后進(jìn)行紅外固化處理，得到自潔耐磨層；以無(wú)水乙醇作為溶劑，環(huán)保性好且成本較低；高硬度有機(jī)樹(shù)脂的硬度在6h左右，耐磨防劃傷，能保護(hù)漆膜不被破壞，延長(zhǎng)其使用壽命；

3)將納米粉體c用納米砂磨機(jī)均勻分散在mibk中，再與聚丙烯酸酯壓敏膠進(jìn)行復(fù)配，然后將其涂覆到防紅外層的下表面，得到防紫外層；聚丙烯酸酯壓敏膠起良好的粘接作用，將防紅外層、防紫外層和聚酯離型層粘接起來(lái)；

4)將聚酯薄膜進(jìn)行表面低能化處理得到聚酯離型層，再將自上而下依次層疊的自潔耐磨層、防紅外層、防紫外層和聚酯離型層送入覆膜機(jī)進(jìn)行覆膜，最后得到多功能納米太陽(yáng)膜。

相比于磁控濺射工藝，本發(fā)明的制備方法生產(chǎn)成本低而且生產(chǎn)效率較高，而且不需要在高溫高壓采用激光沖擊形成，在能耗方面浪費(fèi)較小。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明中多功能納米太陽(yáng)膜的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-自潔耐磨層，2-防紅外層，3-防紫外層，4-聚酯離型層。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合具體實(shí)施方式和說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明及其有益效果作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但是，本發(fā)明的具體實(shí)施方式并不局限于此。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例提供一種多功能納米太陽(yáng)膜，包括自上而下依次層疊的自潔耐磨層1、防紅外層2、防紫外層3和聚酯離型層4，自潔耐磨層1由添加有納米二氧化鈦的高硬度有機(jī)硅樹(shù)脂經(jīng)涂布后形成；防紅外層2由納米氧化錫銻和聚酯切片擠出拉伸制成；防紫外層3由添加有納米氧化鋅和納米三氧化二鋁的聚丙烯酸酯壓敏膠經(jīng)涂布固化后形成；聚酯離型層4為進(jìn)行過(guò)表面低能化處理的聚酯薄膜；自潔耐磨層1和防紫外層3的厚度均為3um，防紅外層2和聚酯離型層4的厚度均為20um。

其具體的制備方法，包括以下步驟：

1)將85％的聚酯切片和15％的納米氧化錫銻在轉(zhuǎn)速為800r/min的條件下混合4h，再于120℃的溫度下預(yù)結(jié)晶和干燥，時(shí)間為4h，得到粉料；將粉料于270℃的溫度下進(jìn)行攪拌熔融，并用單螺桿擠出機(jī)擠出，得到片材；在80℃的溫度下，將片材進(jìn)行縱向橫向拉伸得到基膜；在240℃的溫度下，緊拉基膜并對(duì)其進(jìn)行熱處理，得到防紅外層2；

2)將40％的納米二氧化鈦通過(guò)行星球磨機(jī)均勻分散到無(wú)水乙醇中，再與60％的高硬度有機(jī)硅樹(shù)脂進(jìn)行復(fù)配，然后將其涂覆到防紅外層2的上表面，最后進(jìn)行紅外固化處理，得到自潔耐磨層1；

3)將7％的納米氧化鋅和3％的納米三氧化二鋁用納米砂磨機(jī)均勻分散在mibk中，再與90％的聚丙烯酸酯壓敏膠進(jìn)行復(fù)配，然后將其涂覆到防紅外層2的下表面，得到防紫外層3；

4)將聚酯薄膜進(jìn)行表面低能化處理得到聚酯離型層4，再將自上而下依次層疊的自潔耐磨層1、防紅外層2、防紫外層3和聚酯離型層4送入覆膜機(jī)進(jìn)行覆膜，最后得到多功能納米太陽(yáng)膜。

實(shí)施例2

與實(shí)施例1不同的是，本實(shí)施例提供一種多功能納米太陽(yáng)膜，包括自上而下依次層疊的自潔耐磨層1、防紅外層2、防紫外層3和聚酯離型層4，自潔耐磨層1由添加有納米二氧化鈦和納米三氧化二鋁的高硬度有機(jī)硅樹(shù)脂經(jīng)涂布后形成；防紅外層2由納米氧化銦錫和聚酯切片擠出拉伸制成；防紫外層3由添加有納米氧化鋅和納米氧化鈦的聚丙烯酸酯壓敏膠經(jīng)涂布固化后形成；聚酯離型層4為進(jìn)行過(guò)表面低能化處理的聚酯薄膜，自潔耐磨層1和防紫外層3的厚度均為4um，防紅外層2和聚酯離型層4的厚度均為22um。

其具體的制備方法，包括以下步驟：

1)將88％的聚酯切片和12％的納米氧化銦錫在轉(zhuǎn)速為1000r/min的條件下混合3.5h，再于130℃的溫度下預(yù)結(jié)晶和干燥，時(shí)間為3.5h，得到粉料；將粉料于275℃的溫度下進(jìn)行攪拌熔融，并用單螺桿擠出機(jī)擠出，得到片材；在90℃的溫度下，將片材進(jìn)行縱向橫向拉伸得到基膜；在240℃的溫度下，緊拉基膜并對(duì)其進(jìn)行熱處理，得到防紅外層2；

2)將20％的納米二氧化鈦和10％的納米三氧化二鋁通過(guò)行星球磨機(jī)均勻分散到無(wú)水乙醇中，再與70％的高硬度有機(jī)硅樹(shù)脂進(jìn)行復(fù)配，然后將其涂覆到防紅外層2的上表面，最后進(jìn)行紅外固化處理，得到自潔耐磨層1；

3)將5％的納米氧化鋅和3％的納米氧化鈦用納米砂磨機(jī)均勻分散在mibk中，再與92％的聚丙烯酸酯壓敏膠進(jìn)行復(fù)配，然后將其涂覆到防紅外層2的下表面，得到防紫外層3；

4)將聚酯薄膜進(jìn)行表面低能化處理得到聚酯離型層4，再將自上而下依次層疊的自潔耐磨層1、防紅外層2、防紫外層3和聚酯離型層4送入覆膜機(jī)進(jìn)行覆膜，最后得到多功能納米太陽(yáng)膜。

實(shí)施例3

與實(shí)施例1不同的是，本實(shí)施例提供一種多功能納米太陽(yáng)膜，包括自上而下依次層疊的自潔耐磨層1、防紅外層2、防紫外層3和聚酯離型層4，自潔耐磨層1由添加有納米二氧化鈦和納米二氧化硅的高硬度有機(jī)硅樹(shù)脂經(jīng)涂布后形成；防紅外層2由納米氧化鎢銫和聚酯切片擠出拉伸制成；防紫外層3由添加有納米氧化鈰的聚丙烯酸酯壓敏膠經(jīng)涂布固化后形成；聚酯離型層4為進(jìn)行過(guò)表面低能化處理的聚酯薄膜，自潔耐磨層1和防紫外層3的厚度均為5um，防紅外層2和聚酯離型層4的厚度均為23um。

其具體的制備方法，包括以下步驟：

1)將90％的聚酯切片和10％的納米氧化鎢銫在轉(zhuǎn)速為1200r/min的條件下混合3h，再于135℃的溫度下預(yù)結(jié)晶和干燥，時(shí)間為3h，得到粉料；將粉料于278℃的溫度下進(jìn)行攪拌熔融，并用單螺桿擠出機(jī)擠出，得到片材；在100℃的溫度下，將片材進(jìn)行縱向橫向拉伸得到基膜；在240℃的溫度下，緊拉基膜并對(duì)其進(jìn)行熱處理，得到防紅外層2；

2)將10％的納米二氧化鈦和10％的納米二氧化硅通過(guò)行星球磨機(jī)均勻分散到無(wú)水乙醇中，再與80％的高硬度有機(jī)硅樹(shù)脂進(jìn)行復(fù)配，然后將其涂覆到防紅外層2的上表面，最后進(jìn)行紅外固化處理，得到自潔耐磨層1；

3)將7％的納米氧化鈰用納米砂磨機(jī)均勻分散在mibk中，再與93％的聚丙烯酸酯壓敏膠進(jìn)行復(fù)配，然后將其涂覆到防紅外層2的下表面，得到防紫外層3；

4)將聚酯薄膜進(jìn)行表面低能化處理得到聚酯離型層4，再將自上而下依次層疊的自潔耐磨層1、防紅外層2、防紫外層3和聚酯離型層4送入覆膜機(jī)進(jìn)行覆膜，最后得到多功能納米太陽(yáng)膜。

實(shí)施例4

與實(shí)施例1不同的是，本實(shí)施例提供一種多功能納米太陽(yáng)膜，包括自上而下依次層疊的自潔耐磨層1、防紅外層2、防紫外層3和聚酯離型層4，自潔耐磨層1由添加有納米二氧化鈦、納米三氧化二鋁和納米二氧化硅的高硬度有機(jī)硅樹(shù)脂經(jīng)涂布后形成；防紅外層2由納米氧化鋅鋁和聚酯切片擠出拉伸制成；防紫外層3由添加有納米氧化鈰和納米氧化鐵的聚丙烯酸酯壓敏膠經(jīng)涂布固化后形成；聚酯離型層4為進(jìn)行過(guò)表面低能化處理的聚酯薄膜，自潔耐磨層1和防紫外層3的厚度均為6um，防紅外層2和聚酯離型層4的厚度均為24um。

其具體的制備方法，包括以下步驟：

1)將92％的聚酯切片和8％的納米氧化鋅鋁在轉(zhuǎn)速為1300r/min的條件下混合2.5h，再于140℃的溫度下預(yù)結(jié)晶和干燥，時(shí)間為2.5h，得到粉料；將粉料于280℃的溫度下進(jìn)行攪拌熔融，并用單螺桿擠出機(jī)擠出，得到片材；在110℃的溫度下，將片材進(jìn)行縱向橫向拉伸得到基膜；在240℃的溫度下，緊拉基膜并對(duì)其進(jìn)行熱處理，得到防紅外層2；

2)將4％的納米二氧化鈦、3％的納米三氧化二鋁和3％的納米二氧化硅通過(guò)行星球磨機(jī)均勻分散到無(wú)水乙醇中，再與90％的高硬度有機(jī)硅樹(shù)脂進(jìn)行復(fù)配，然后將其涂覆到防紅外層2的上表面，最后進(jìn)行紅外固化處理，得到自潔耐磨層1；

3)將4％的納米氧化鈰和2％的納米氧化鐵用納米砂磨機(jī)均勻分散在mibk中，再與94％的聚丙烯酸酯壓敏膠進(jìn)行復(fù)配，然后將其涂覆到防紅外層2的下表面，得到防紫外層3；

4)將聚酯薄膜進(jìn)行表面低能化處理得到聚酯離型層4，再將自上而下依次層疊的自潔耐磨層1、防紅外層2、防紫外層3和聚酯離型層4送入覆膜機(jī)進(jìn)行覆膜，最后得到多功能納米太陽(yáng)膜。

實(shí)施例5

與實(shí)施例1不同的是，本實(shí)施例提供一種多功能納米太陽(yáng)膜，包括自上而下依次層疊的自潔耐磨層1、防紅外層2、防紫外層3和聚酯離型層4，自潔耐磨層1由添加有納米二氧化鈦、納米三氧化二鋁和納米二氧化硅的高硬度有機(jī)硅樹(shù)脂經(jīng)涂布后形成；防紅外層2由納米氧化錫銻和納米氧化鋅鋁和聚酯切片擠出拉伸制成；防紫外層3由添加有納米氧化鈰、納米氧化鈦和納米氧化鐵的聚丙烯酸酯壓敏膠經(jīng)涂布固化后形成；聚酯離型層4為進(jìn)行過(guò)表面低能化處理的聚酯薄膜，自潔耐磨層1和防紫外層3的厚度均為8um，防紅外層2和聚酯離型層4的厚度均為25um。

其具體的制備方法，包括以下步驟：

1)將96％的聚酯切片、2％的納米氧化錫銻和2％的納米氧化鋅鋁在轉(zhuǎn)速為1500r/min的條件下混合2h，再于150℃的溫度下預(yù)結(jié)晶和干燥，時(shí)間為2h，得到粉料；將粉料于285℃的溫度下進(jìn)行攪拌熔融，并用單螺桿擠出機(jī)擠出，得到片材；在120℃的溫度下，將片材進(jìn)行縱向橫向拉伸得到基膜；在240℃的溫度下，緊拉基膜并對(duì)其進(jìn)行熱處理，得到防紅外層2；

2)將2％的納米二氧化鈦、1.5％的納米三氧化二鋁和1.5％的納米二氧化硅通過(guò)行星球磨機(jī)均勻分散到無(wú)水乙醇中，再與95％的高硬度有機(jī)硅樹(shù)脂進(jìn)行復(fù)配，然后將其涂覆到防紅外層2的上表面，最后進(jìn)行紅外固化處理，得到自潔耐磨層1；

3)將2％的納米氧化鈰、1％的納米氧化鈦和2％的納米氧化鐵用納米砂磨機(jī)均勻分散在mibk中，再與95％的聚丙烯酸酯壓敏膠進(jìn)行復(fù)配，然后將其涂覆到防紅外層2的下表面，得到防紫外層3；

4)將聚酯薄膜進(jìn)行表面低能化處理得到聚酯離型層4，再將自上而下依次層疊的自潔耐磨層1、防紅外層2、防紫外層3和聚酯離型層4送入覆膜機(jī)進(jìn)行覆膜，最后得到多功能納米太陽(yáng)膜。

性能測(cè)試

對(duì)實(shí)施例1～5的多功能納米太陽(yáng)膜進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1。

表1測(cè)試結(jié)果

由表1可以看出，一方面，實(shí)施例1～5的多功能納米太陽(yáng)膜表面都是潔凈光滑的，這是因?yàn)楸景l(fā)明設(shè)置了自潔耐磨層，其具有自潔、耐磨耐刮傷的性能；另一方面，實(shí)施例1～5的多功能納米太陽(yáng)膜其可見(jiàn)光透過(guò)率、紅外線阻隔率以及紫外線阻隔率都很高，特別是其紫外先阻隔率，這是因?yàn)楸景l(fā)明將納米粉體分別分散于自潔耐磨層、防紅外層和防紫外層中，而不是單獨(dú)集于一層，通過(guò)自潔耐磨層、防紅外層和防紫外層三層互相配合，其總體紫外吸收效果較好，而且無(wú)機(jī)納米材料的紫外吸收效果并不會(huì)隨時(shí)間減弱，從而能延長(zhǎng)太陽(yáng)膜的使用壽命。由此可見(jiàn)，本發(fā)明的納米太陽(yáng)膜不僅具有良好的機(jī)械性能，還具有優(yōu)異恒定的光學(xué)性能。

根據(jù)上述說(shuō)明書(shū)的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還能夠?qū)ι鲜鰧?shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，凡是本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上所作出的任何顯而易見(jiàn)的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。此外，盡管本說(shuō)明書(shū)中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。