本發(fā)明涉及一種多層復合隔熱膜的制備方法，屬于膜制備技術領域。
背景技術：
隔熱膜又被稱為防曬隔熱膜，“防曬”是指能有效阻隔紫外線達90％以上?，F(xiàn)今汽車后市場已漸漸成為“黃金產業(yè)”，而汽車防曬隔熱膜市場在汽車后市場中所占的比重已經相當重了，畢竟在夏日里需要防曬隔熱，需要防止紫外線的輻射對人體造成傷害，還可以起到一定的防爆作用，以最大限度的減少事故危害。隨著私車家的增加，防曬隔熱膜市場一片繁榮景象，行業(yè)漸漸發(fā)展起來。
隔熱膜通常采用隔熱層與其他的功能層經過粘結而成，通常層與層之間結合不夠牢固，并且目前市場上的隔熱膜大都隔熱效果不好，易褪色，使用壽命短。
另一種隔熱膜是使用一般的透明氧化物導電材料制成，例如銻錫氧化物(SnO2:Sb；簡稱ATO)或是銦錫氧化物(SnO2:In；簡稱ITO)，其等離子體波長范圍約在1000至2500nm之間，由于其導電度太低，導致等離子體波長大于1000nm，因此還是會有部分波長在800nm至1000nm之間的紅外線穿透，無法達到高隔熱性能。另外，隔熱膜還可以使用等離子體波長范圍在700至1100nm之間的材料LaB6制成，然而，雖然其導電度較高可以阻隔較多紅外線，但是LaB6于可見光范圍也有吸收，因此所形成的隔熱膜顏色過深，無法同時達到高透明且高隔熱性能的需求。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術問題：針對以透明氧化物導電材料在部分波長在800nm至1000nm之間的紅外線穿透，無法達到高隔熱性能，而LaB6制成的隔熱膜雖然導電度較高可以阻隔較多紅外線，但是透明度和隔熱度不高的問題，本發(fā)明主要利用銫鎢青銅納米顆粒最佳的近紅外吸收特征，與丙烯酸乳液共混，在玻璃基板上涂布成膜，并用物理氣相沉積工藝在上述制備的半成品表面沉積硫化鋅層，制得半成品隔熱膜，再利用表面改性納米氧化錫銻對太陽光譜具有理想的選擇性，即在可見光區(qū)有著高的透過率，而對紅外光卻具有良好的屏蔽性能，與聚乙烯醇縮丁醛制備涂膜液，涂覆在半成品隔熱膜上得多層復合隔熱膜。本發(fā)明制備的多層復合隔熱膜在800nm至1000nm之間可以阻隔較多紅外線，紅外區(qū)光的屏蔽率達75%以上，可見光區(qū)透光率可以達到80%以上，隔熱率達到55～85％，隔熱效果好。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下所述的技術方案是：
（1）稱取400～420g山梨醇，置于反應釜中，加熱溶解后，加入100～120g鎢酸和30～33g硫酸銫，以700～800r/min攪拌30～40min，加熱至150～160℃，保溫10～20min，繼續(xù)升溫至320～350℃，并保溫10～12h，冷卻至150～160℃，取出，將冷卻物浸泡在去離子水中1～2h，過濾，并用質量濃度為80%乙醇溶液洗滌濾渣至洗滌液中硫酸根含量低于100mg/g，將洗滌后的濾渣置于80～85℃真空干燥箱中干燥2～3h，取出，轉入粉碎機粉碎，過200目篩，得銫鎢青銅納米粉體；
（2）將上述銫鎢青銅納米粉體加入100～150mL去離子水中，添加3～5g分散劑5040，5～8g氫氧化鈉，攪拌均勻后泵入砂磨機中研磨分散3～5h，得銫鎢青銅納米漿料，將漿料加入到120～180mL丙烯酸乳液中，攪拌混合均勻后，在玻璃基板上涂布成膜，置于160～170℃烘箱中干燥1～2h，得半成品膜；
（3）采用物理氣相沉積工藝在上述制備的半成品表面沉積硫化鋅層，在沉積過程中對沉積表面施加一個方向的控制電場，使硫化鋅顆粒沉積方向一致，置于160～180℃烘箱中，干燥2～3h，得半成品隔熱膜，備用；
（4）稱取12～16g納米氧化錫銻加入180～200mL去離子水中，以300～400r/min攪拌10～15min，并用500W超聲波超聲40～50min，轉入25～30℃恒溫水浴箱中，加入4～5g乙烯基三乙氧基硅烷，以300～400r/min攪拌1～2h，將漿料加入離心機離心分離，并用無水乙醇洗滌濾渣3～5次，將濾渣置于80～85℃干燥箱中，干燥20～24h，得表面改性納米氧化錫銻；
（5）稱取10～12g上述表面改性納米氧化錫銻加入100～120mL乙醇溶液中，加入12～15g聚乙烯醇縮丁醛，攪拌混合均勻，并加入羧甲基纖維素鈉2～3g，以300～400r/min攪拌2～3h，轉移至超聲波細胞粉碎機中，以200W分散30～40min，加入涂膜涂布器，涂覆在上述步驟（3）制備的半成品隔熱膜，自然風干后，放入60～65℃干燥箱中干燥3～4h，得多層復合隔熱膜。
本發(fā)明的應用方法：對要施工的玻璃進行測量，精確測出玻璃尺寸后，對上述制備的多層復合隔熱膜進行裁剪后，再將玻璃表面擦洗干凈，用清水噴灑玻璃表面，并用刮板刮出積水，確認玻璃表面光滑干凈后，撕下上述裁剪后隔熱膜的保護層，然后貼在玻璃上，用刮水板重疊有序的將膜與玻璃之間的水刮擠干凈，直至完全緊貼，在貼膜后，不宜立即進行玻璃清潔，在3天后膜與玻璃完全粘牢后進行清潔。經檢測，本發(fā)明制備的多層復合隔熱膜可見光透光率大于85％，紅外區(qū)光的屏蔽率達75%以上，隔熱率達到55～85％，使用年限為25～30年。
本發(fā)明與其他方法相比，有益技術效果是：
（1）本發(fā)明制備的多層復合隔熱膜在800nm至1000nm之間可以阻隔較多紅外線，紅外區(qū)光的屏蔽率達75%以上，可見光區(qū)透光率可以達到80%以上；
（2）本發(fā)明制備的多層復合隔熱膜隔熱性能好，隔熱率達到55～85％。使用年限長，為25～30年；
（3）本發(fā)明制備步驟簡單，所需成本低。
具體實施方式
首先稱取400～420g山梨醇，置于反應釜中，加熱溶解后，加入100～120g鎢酸和30～33g硫酸銫，以700～800r/min攪拌30～40min，加熱至150～160℃，保溫10～20min，繼續(xù)升溫至320～350℃，并保溫10～12h，冷卻至150～160℃，取出，將冷卻物浸泡在去離子水中1～2h，過濾，并用質量濃度為80%乙醇溶液洗滌濾渣至洗滌液中硫酸根含量低于100mg/g，將洗滌后的濾渣置于80～85℃真空干燥箱中干燥2～3h，取出，轉入粉碎機粉碎，過200目篩，得銫鎢青銅納米粉體；將上述銫鎢青銅納米粉體加入100～150mL去離子水中，添加3～5g分散劑5040，5～8g氫氧化鈉，攪拌均勻后泵入砂磨機中研磨分散3～5h，得銫鎢青銅納米漿料，將漿料加入到120～180mL丙烯酸乳液中，攪拌混合均勻后，在玻璃基板上涂布成膜，置于160～170℃烘箱中干燥1～2h，得半成品膜；再采用物理氣相沉積工藝在上述制備的半成品表面沉積硫化鋅層，在沉積過程中對沉積表面施加一個方向的控制電場，使硫化鋅顆粒沉積方向一致，置于160～180℃烘箱中，干燥2～3h，得半成品隔熱膜，備用；接著稱取12～16g納米氧化錫銻加入180～200mL去離子水中，以300～400r/min攪拌10～15min，并用500W超聲波超聲40～50min，轉入25～30℃恒溫水浴箱中，加入4～5g乙烯基三乙氧基硅烷，以300～400r/min攪拌1～2h，將漿料加入離心機離心分離，并用無水乙醇洗滌濾渣3～5次，將濾渣置于80～85℃干燥箱中，干燥20～24h，得表面改性納米氧化錫銻；最后稱取10～12g上述表面改性納米氧化錫銻加入100～120mL乙醇溶液中，加入12～15g聚乙烯醇縮丁醛，攪拌混合均勻，并加入羧甲基纖維素鈉2～3g，以300～400r/min攪拌2～3h，轉移至超聲波細胞粉碎機中，以200W分散30～40min，加入涂膜涂布器，涂覆在制備的半成品隔熱膜，自然風干后，放入60～65℃干燥箱中干燥3～4h，得多層復合隔熱膜。
實例1
首先稱取420g山梨醇，置于反應釜中，加熱溶解后，加入120g鎢酸和33g硫酸銫，以800r/min攪拌40min，加熱至160℃，保溫20min，繼續(xù)升溫至350℃，并保溫12h，冷卻至160℃，取出，將冷卻物浸泡在去離子水中2h，過濾，并用質量濃度為80%乙醇溶液洗滌濾渣至洗滌液中硫酸根含量為95mg/g，將洗滌后的濾渣置于85℃真空干燥箱中干燥3h，取出，轉入粉碎機粉碎，過200目篩，得銫鎢青銅納米粉體；將上述銫鎢青銅納米粉體加入150mL去離子水中，添加5g分散劑5040，8g氫氧化鈉，攪拌均勻后泵入砂磨機中研磨分散5h，得銫鎢青銅納米漿料，將漿料加入到180mL丙烯酸乳液中，攪拌混合均勻后，在玻璃基板上涂布成膜，置于170℃烘箱中干燥2h，得半成品膜；再采用物理氣相沉積工藝在上述制備的半成品表面沉積硫化鋅層，在沉積過程中對沉積表面施加一個方向的控制電場，使硫化鋅顆粒沉積方向一致，置于180℃烘箱中，干燥3h，得半成品隔熱膜，備用；接著稱取16g納米氧化錫銻加入200mL去離子水中，以400r/min攪拌15min，并用500W超聲波超聲50min，轉入30℃恒溫水浴箱中，加入5g乙烯基三乙氧基硅烷，以400r/min攪拌2h，將漿料加入離心機離心分離，并用無水乙醇洗滌濾渣5次，將濾渣置于85℃干燥箱中，干燥24h，得表面改性納米氧化錫銻；最后稱取12g上述表面改性納米氧化錫銻加入120mL乙醇溶液中，加入15g聚乙烯醇縮丁醛，攪拌混合均勻，并加入羧甲基纖維素鈉3g，以400r/min攪拌3h，轉移至超聲波細胞粉碎機中，以200W分散40min，加入涂膜涂布器，涂覆在制備的半成品隔熱膜，自然風干后，放入65℃干燥箱中干燥4h，得多層復合隔熱膜。
對要施工的玻璃進行測量，精確測出玻璃尺寸后，對上述制備的多層復合隔熱膜進行裁剪后，再將玻璃表面擦洗干凈，用清水噴灑玻璃表面，并用刮板刮出積水，確認玻璃表面光滑干凈后，撕下上述裁剪后隔熱膜的保護層，然后貼在玻璃上，用刮水板重疊有序的將膜與玻璃之間的水刮擠干凈，直至完全緊貼，在貼膜后，不宜立即進行玻璃清潔，在3天后膜與玻璃完全粘牢后進行清潔。經檢測，本發(fā)明制備的多層復合隔熱膜可見光透光率為86％，紅外區(qū)光的屏蔽率達76％，隔熱率達到85％，使用年限為30年。
實例2
首先稱取400g山梨醇，置于反應釜中，加熱溶解后，加入100g鎢酸和30g硫酸銫，以700r/min攪拌30min，加熱至150℃，保溫10min，繼續(xù)升溫至320℃，并保溫10h，冷卻至150℃，取出，將冷卻物浸泡在去離子水中1h，過濾，并用質量濃度為80%乙醇溶液洗滌濾渣至洗滌液中硫酸根含量為97mg/g，將洗滌后的濾渣置于80℃真空干燥箱中干燥2h，取出，轉入粉碎機粉碎，過200目篩，得銫鎢青銅納米粉體；將上述銫鎢青銅納米粉體加入100mL去離子水中，添加3g分散劑5040，5g氫氧化鈉，攪拌均勻后泵入砂磨機中研磨分散3h，得銫鎢青銅納米漿料，將漿料加入到120mL丙烯酸乳液中，攪拌混合均勻后，在玻璃基板上涂布成膜，置于160℃烘箱中干燥1h，得半成品膜；再采用物理氣相沉積工藝在上述制備的半成品表面沉積硫化鋅層，在沉積過程中對沉積表面施加一個方向的控制電場，使硫化鋅顆粒沉積方向一致，置于160℃烘箱中，干燥2h，得半成品隔熱膜，備用；接著稱取12g納米氧化錫銻加入180mL去離子水中，以300r/min攪拌10min，并用500W超聲波超聲40min，轉入25℃恒溫水浴箱中，加入4g乙烯基三乙氧基硅烷，以300r/min攪拌1h，將漿料加入離心機離心分離，并用無水乙醇洗滌濾渣3次，將濾渣置于80℃干燥箱中，干燥20h，得表面改性納米氧化錫銻；最后稱取10g上述表面改性納米氧化錫銻加入100mL乙醇溶液中，加入12g聚乙烯醇縮丁醛，攪拌混合均勻，并加入羧甲基纖維素鈉2g，以300r/min攪拌2h，轉移至超聲波細胞粉碎機中，以200W分散30min，加入涂膜涂布器，涂覆在制備的半成品隔熱膜，自然風干后，放入60℃干燥箱中干燥3h，得多層復合隔熱膜。
對要施工的玻璃進行測量，精確測出玻璃尺寸后，對上述制備的多層復合隔熱膜進行裁剪后，再將玻璃表面擦洗干凈，用清水噴灑玻璃表面，并用刮板刮出積水，確認玻璃表面光滑干凈后，撕下上述裁剪后隔熱膜的保護層，然后貼在玻璃上，用刮水板重疊有序的將膜與玻璃之間的水刮擠干凈，直至完全緊貼，在貼膜后，不宜立即進行玻璃清潔，在3天后膜與玻璃完全粘牢后進行清潔。經檢測，本發(fā)明制備的多層復合隔熱膜可見光透光率為87％，紅外區(qū)光的屏蔽率達77％，隔熱率達到60％，使用年限為25年。
實例3
首先稱取410g山梨醇，置于反應釜中，加熱溶解后，加入110g鎢酸和32g硫酸銫，以750r/min攪拌35min，加熱至155℃，保溫15min，繼續(xù)升溫至330℃，并保溫11h，冷卻至155℃，取出，將冷卻物浸泡在去離子水中1h，過濾，并用質量濃度為80%乙醇溶液洗滌濾渣至洗滌液中硫酸根含量為98mg/g，將洗滌后的濾渣置于82℃真空干燥箱中干燥2h，取出，轉入粉碎機粉碎，過200目篩，得銫鎢青銅納米粉體；將上述銫鎢青銅納米粉體加入120mL去離子水中，添加4g分散劑5040，6g氫氧化鈉，攪拌均勻后泵入砂磨機中研磨分散4h，得銫鎢青銅納米漿料，將漿料加入到160mL丙烯酸乳液中，攪拌混合均勻后，在玻璃基板上涂布成膜，置于165℃烘箱中干燥1h，得半成品膜；再采用物理氣相沉積工藝在上述制備的半成品表面沉積硫化鋅層，在沉積過程中對沉積表面施加一個方向的控制電場，使硫化鋅顆粒沉積方向一致，置于170℃烘箱中，干燥2h，得半成品隔熱膜，備用；接著稱取13g納米氧化錫銻加入190mL去離子水中，以350r/min攪拌12min，并用500W超聲波超聲45min，轉入27℃恒溫水浴箱中，加入4g乙烯基三乙氧基硅烷，以350r/min攪拌2h，將漿料加入離心機離心分離，并用無水乙醇洗滌濾渣4次，將濾渣置于82℃干燥箱中，干燥22h，得表面改性納米氧化錫銻；最后稱取11g上述表面改性納米氧化錫銻加入110mL乙醇溶液中，加入13g聚乙烯醇縮丁醛，攪拌混合均勻，并加入羧甲基纖維素鈉2g，以350r/min攪拌2h，轉移至超聲波細胞粉碎機中，以200W分散35min，加入涂膜涂布器，涂覆在制備的半成品隔熱膜，自然風干后，放入62℃干燥箱中干燥4h，得多層復合隔熱膜。
對要施工的玻璃進行測量，精確測出玻璃尺寸后，對上述制備的多層復合隔熱膜進行裁剪后，再將玻璃表面擦洗干凈，用清水噴灑玻璃表面，并用刮板刮出積水，確認玻璃表面光滑干凈后，撕下上述裁剪后隔熱膜的保護層，然后貼在玻璃上，用刮水板重疊有序的將膜與玻璃之間的水刮擠干凈，直至完全緊貼，在貼膜后，不宜立即進行玻璃清潔，在3天后膜與玻璃完全粘牢后進行清潔。經檢測，本發(fā)明制備的多層復合隔熱膜可見光透光率為88％，紅外區(qū)光的屏蔽率達78％，隔熱率達到70％，使用年限為27年。