專利名稱：一種透明隔熱膜及制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種透明隔熱膜及制備方法，尤其涉及一種含有納米粒子的透明隔熱膜及制備方法，此種隔熱膜不僅擁有良好的隔熱性而且具有良好的“透明性”，可廣泛應用于汽車車窗、建筑物窗戶、玻璃幕墻等場合。
背景技術：
現(xiàn)有技術中，玻璃的隔熱通常采用隔熱貼膜或隔熱貼紙的方法解決，而隔熱貼膜綜合性能優(yōu)良，從而得到了較為廣泛的應用。
根據(jù)資料顯示，中國專利CN93110358.4(玻璃透明隔熱膜的制備方法及專用噴頭)采用常壓化學汽相沉積工藝在玻璃表面形成透明隔熱薄膜。
中國專利CN200310111067.4(F、Mn共摻雜沉積納米SnO2透明隔熱薄膜)發(fā)明了一種透明隔熱薄膜，其特征在于采用化學沉積或超聲噴霧熱解沉積的方法將F、Mn元素共摻雜在玻璃表面沉積納米SnO2從而得到透明隔熱薄膜。
中國專利CN98100128.9(隔熱、除霜鍍膜玻璃的制備方法)發(fā)明了一種隔熱鍍膜玻璃的制備方法，其特征在于將銦錫合金陶瓷靶材濺射到加熱至260～350℃的透光率大于80％的玻璃表面，經(jīng)表面高溫化學反應生成具有隔熱性能的透明導電膜(ITO膜)。
中國專利CN200410014672.4(納米透明隔熱復合涂料及其該涂料的隔熱效果測試裝置)發(fā)明了一種納米透明隔熱復合涂料，采用一些納米粒子作為顏填料，所制得的涂料具有良好的隔熱性能。
上述專利所用的隔熱玻璃膜層均采用濺射的方法或沉積的方法來實現(xiàn)玻璃表面的功能膜層，其制備方法相對復雜。而專利CN200410014672.4所述制備為涂料，無法作為膜材料直接使用。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是為了克服上述技術存在的不足，提出了一種不僅擁有良好的隔熱性而且具有良好的透明性和機械性能優(yōu)異的透明隔熱薄膜；本發(fā)明的另一目的是提供這種透明隔熱薄膜的制備方法。
本發(fā)明所采取的技術方案為在本專利申請人已經(jīng)擁有的專利CN200410014672.4“納米透明隔熱復合涂料”的基礎上，修改和完善涂料配方，在部分配方中添加了固化劑，制備出納米透明隔熱功能涂料，然后用噴涂和刷涂的方法在普通透明薄膜表面涂覆隔熱涂層，使得制成的膜不僅具有良好的隔熱性能，而且機械性能優(yōu)異，可用于汽車窗口、建筑窗口等場合。即在普通的透明薄膜基片上采用納米涂料涂覆的方式，在不影響薄膜透明性的前提下實現(xiàn)薄膜的隔熱功能，其制備方法較為簡便。
相關測試數(shù)據(jù)顯示，這種新型透明隔熱膜的可見光透過率均可達75％以上，并且對于紫外線幾乎全部吸收；對于占太陽能50％的近紅外光，也能達到60～80％的阻隔。
本發(fā)明的具體技術方案為一種透明隔熱膜，其特征在于由普通透明薄膜基片和透明隔熱涂層組成；其中所述的隔熱涂層的組份及重量份數(shù)如下高分子樹脂 40～78納米粉體 2～15涂料助劑 1～10稀釋劑 15～45固化劑 1～5其中所述的涂層中高分子樹脂為水性聚氨酯、環(huán)氧樹脂或聚乙烯醇縮丁醛(PVB)；納米粉體為含有紅外半導體陶瓷粉或氧化銦錫(ITO)，或者至少含有紅外半導體陶瓷粉或氧化銦錫(ITO)，和四氧化三鐵(Fe3O4)、二氧化鈦(TiO2)、二氧化硅(SiO2)或氧化鋅(ZnO)中的任意一種或任意兩種組合，粒徑范圍為20～80nm；涂料助劑至少包括分散劑、流平劑、消泡劑、成膜助劑和增稠劑的一種。所述的分散劑為一種聚合物型陰離子分散劑；流平劑為丙烯酸共聚物或非反應型聚醚改性聚硅氧烷；消泡劑為改性聚硅氧烷；成膜助劑為乙二醇單丁醚/二丙二醇丁醚混合物；增稠劑為一種羥基丙烯酸水溶性分散液；稀釋劑為水和/或醇類；固化劑為異氰酸酯或改性胺類聚合物。
本發(fā)明所述納米透明隔熱涂層的制備方法為首先按配方將上述原料通過機械共混的方法制備成涂料，然后采用噴涂和刷涂的方法將含有納米粒子的透明隔熱涂層均勻涂覆在透明薄膜基材上，在60～120℃的溫度下固化1～2小時，即構成透明隔熱薄膜。
本發(fā)明所述的透明隔熱膜可以由一層透明薄膜基片和一層透明隔熱涂層組成結構詳見示意圖1，其中基片表面隔熱涂層厚度為10～40μm；納米粒子的特殊功能作用使得制得的隔熱膜不僅在可見光區(qū)達到75％以上透過率，而且對于近紅外光區(qū)光的屏蔽率達到60％以上，紫外光則幾乎全部吸收屏蔽。
有益效果1、本發(fā)明在本專利申請人已經(jīng)擁有的專利CN200410014672.4“納米透明隔熱復合涂料”的基礎上，修改和完善涂料配方，在配方中添加了固化劑，用噴涂和刷涂的方法在普通透明薄膜表面涂覆隔熱涂層，使得制成的膜不僅具有良好的隔熱性能，而且機械性能優(yōu)異。
2、本發(fā)明所述的隔熱膜不僅具有良好的隔熱性能，而且在可見光區(qū)具有良好的透光率。參照有關國家標準，對本發(fā)明透明隔熱薄膜的基本性能進行測定，結果證明本發(fā)明所述透明隔熱薄膜其可見光透過率均在75％以上，同時具有60％以上的近紅外屏蔽率，98％以上的紫外光屏蔽率。因此本發(fā)明透明隔熱膜具有透明、屏蔽紫外線、屏蔽紅外線、隔熱等特性，其綜合性能優(yōu)良。
3、本發(fā)明在普通薄膜基片上采用涂覆的方法增加一層隔熱層來制備透明隔熱薄膜，其制備方法較為簡便，成本低廉，其制作成本是一般透明隔熱薄膜的1/3。


圖1為透明隔熱膜結構示意圖，其中1納米透明隔熱涂層2透明薄膜基片。
具體實施例方式下面結合實施例和有關圖表對本發(fā)明進行詳細描述。但是本發(fā)明不限于所給出的例子。
實例1PVC基透明隔熱膜，由透明基片和涂膜組成，涂膜的厚度為10μm。隔熱膜組成及結構見表1表1透明隔熱涂層的成份


通過固件架把PVC薄膜伸展拉平，采過刷涂的方法將透明隔熱涂料涂覆在PVC基片上，60℃干燥兩個小時成膜，構成PVC基透明隔熱膜，這種隔熱膜具有良好的隔熱性能和可見光透過率，經(jīng)過相關測試和計算其透光率達80％，紅屏蔽率達63％。
實例2PVB基透明隔熱膜，由PVB基片和一層涂膜組成，涂膜的厚度為15μm。其中涂層的成份及組成見表2。
表2透明隔熱涂層的成份

通過噴涂的方法將透明隔熱涂料涂覆在PVB基片上，在80℃下干燥2小時成膜，這種隔熱膜具有良好的隔熱性能和可見光透過率，經(jīng)過相關測試和計算其可見光區(qū)透光率可達78％，近紅外區(qū)光的屏蔽率達80％，其紫外光屏蔽率達98％，綜合性能優(yōu)良。
實例3PC基透明隔熱膜，由PC基片和一層涂膜組成，涂膜的厚度為40μm。其中涂層的成份及組成見表3。
表3透明隔熱涂層的成份

把PC薄膜伸展拉平，采過刷涂的方法將透明隔熱涂料涂覆在PC基片上，在100℃下干燥1小時成膜，這種隔熱膜具有良好的隔熱性能和可見光透過率，經(jīng)過相關測試和計算其可見光區(qū)透光率可達75％，近紅外區(qū)光的屏蔽率達60％，綜合性能優(yōu)良。
實例4PE基透明隔熱膜，由PE基片和一層涂膜組成，涂膜的厚度為25μm。其中涂層的成份及組成見表4。
表4透明隔熱涂層的成份

通過噴涂的方法將透明隔熱涂料涂覆在PE基片上，在70℃下干燥2小時成膜，這種隔熱膜具有良好的隔熱性能和可見光透過率，經(jīng)過相關測試和計算其可見光區(qū)透光率可達80％，近紅外區(qū)光的屏蔽率達65％，其紫外光屏蔽率達98％，綜合性能優(yōu)良。
權利要求
1.一種透明隔熱膜，其特征在于由透明薄膜基片和隔熱涂層組成，其中所述的隔熱涂層的組份及重量份數(shù)如下高分子樹脂 40～78納米粉體2～15涂料助劑1～10稀釋劑 15～45固化劑 1～5。
2.根據(jù)權利要求1所述的透明隔熱膜，其特征在于透明基片為PVC、PVB、PC、PE、PP或PET薄膜。
3.根據(jù)權利要求1所述的透明隔熱膜，其特征在于所述的高分子樹脂為水性聚氨酯、環(huán)氧樹脂或聚乙烯醇縮丁醛；納米粉體為紅外半導體陶瓷粉或氧化銦錫，或者為至少含有紅外半導體陶瓷粉或氧化銦錫，和四氧化三鐵、二氧化鈦、二氧化硅或氧化鋅中的任意一種或任意兩種組合，粒徑范圍為20～80nm；涂料助劑至少包括分散劑、流平劑、消泡劑、成膜助劑和增稠劑的一種；稀釋劑為水和/或醇類；固化劑為異氰酸酯或改性胺類聚合物。
4.根據(jù)權利要求3所述的透明隔熱膜，其特征在于所述分散劑為一種聚合物型陰離子分散劑；流平劑為丙烯酸共聚物或非反應型聚醚改性聚硅氧烷；消泡劑為改性聚硅氧烷；成膜助劑為乙二醇單丁醚/二丙二醇丁醚混合物；增稠劑為一種羥基丙烯酸水溶性分散液。
5.根據(jù)權利要求1所述的透明隔熱膜，其特征在于其中所述的隔熱涂層厚度為10～40μm。
6.一種如權利要求1所述透明隔熱膜的制備方法，其制備步驟為首先按配方將上述原料通過機械共混的方法制備成涂料，然后將含有納米粒子的透明隔熱涂層均勻涂覆在透明薄膜基片上，加熱固化，即構成透明隔熱薄膜。
7.根據(jù)權利要求6所述的制備方法，其特征在于采用噴涂或刷涂的方法將含有納米粒子的透明隔熱涂層均勻涂覆在透明薄膜基片上。
8.根據(jù)權利要求6所述的制備方法，其特征在于固化溫度為60～120℃，固化時間為1～2小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種透明隔熱膜，尤其涉及一種由透明薄膜基片和納米透明隔熱涂層構成的透明隔熱薄膜，可廣泛應用于汽車車窗、建筑物窗戶等場合。先制備納米透明隔熱功能涂料，然后把涂料通過噴涂和刷涂的方式涂覆在透明薄膜基片表面，干燥固化后，得到透明隔熱膜。本發(fā)明采用納米涂料涂覆的方法來制備透明隔熱膜，其制備方法較為簡便，成本低廉，制得的透明隔熱膜，同時具有良好的透明性和優(yōu)異的隔熱效果。
文檔編號C08J7/04GK1951985SQ20061009683
公開日2007年4月25日 申請日期2006年10月20日 優(yōu)先權日2006年10月20日
發(fā)明者趙石林, 許仲梓, 張永進, 繆國元, 姚晨, 盧小松 申請人:南京工業(yè)大學, 江蘇晨光涂料有限公司