本發(fā)明具體涉及一種納米陶瓷隔熱保溫窗膜，特別適合粘貼在建筑物的玻璃表面或者汽車的玻璃表面。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)對(duì)節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高，人們對(duì)建筑物和汽車等要求良好采光的場(chǎng)所提出了更高的隔熱要求。由于普通玻璃對(duì)太陽(yáng)光的透過(guò)不具有選擇性，因此在有充足可見(jiàn)光透過(guò)的同時(shí)，太陽(yáng)光譜中紅外光區(qū)的大量熱量也會(huì)隨之傳遞，導(dǎo)致室內(nèi)溫度升高，加大了空調(diào)等的負(fù)荷，從而造成能源的浪費(fèi)。針對(duì)門窗玻璃等的能量損耗，人們發(fā)明了低輻射玻璃、玻璃隔熱窗膜，這些方法都是為了隔絕太陽(yáng)熱輻射，降低溫度。納米陶瓷隔熱膜因其具有良好的透光率和紅外線阻隔率而備受關(guān)注，但目前市面上的納米陶瓷隔熱膜存在隔熱率低，或者在隔熱率較高的情況下其可見(jiàn)光透射比較低，影響采光，而且產(chǎn)品表觀霧度大，容易褪色或者隔熱效果的耐候性差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是：提供一種具有綠色節(jié)能效果的納米陶瓷隔熱保溫窗膜，夏季可以遮陽(yáng)隔熱，冬季可以吸收室內(nèi)熱輻射再次輻射回去，具有保溫的效果，同時(shí)還不影響可見(jiàn)光透射比。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種納米陶瓷隔熱保溫窗膜，它是由耐磨層、基膜層、納米陶瓷隔熱膠層、功能膜層、壓敏膠層和保護(hù)膜層構(gòu)成，且各層復(fù)合為一體；
所述耐磨層經(jīng)紫外光固化結(jié)合在基膜層的一個(gè)表面，納米陶瓷隔熱膠層熱固化結(jié)合在基膜層的另一個(gè)表面，功能膜層的一個(gè)表面復(fù)合在納米陶瓷隔熱膠層的外表面，壓敏膠層熱固化結(jié)合在功能膜層的另一個(gè)表面，保護(hù)膜層復(fù)合在功能膜層的外表面；
所述納米陶瓷隔熱膠層是用復(fù)配納米紅外阻隔材料、溶劑、紫外吸收劑、染料或顏料、聚氨酯膠黏劑或丙烯酸酯膠粘劑、固化劑組成的混合物料涂覆在基膜層的另一個(gè)表面上，在溫度60～130 ℃，放置 10～120秒后固化所得，其中，復(fù)配納米紅外阻隔材料是由摻雜氧化錫銻、摻雜氧化銦錫、摻雜氧化氟錫、改性氧化鉍錫、改性氧化鎢、改性二氧化硅、改性二氧化鈦、六硼化鑭中任意兩種或兩種以上組成的混合物料。
在上述技術(shù)方案中，所述基膜層為聚酯膜、聚碳酸酯膜、聚酰亞胺膜、聚苯乙烯膜中的任何一種；所述功能膜層為透明聚酯膜、染色聚酯膜、原色聚酯膜、紫外阻隔聚酯膜、鍍鋁聚酯膜、磁控濺射聚酯膜中的任何一種，或者與基膜層相同；保護(hù)膜層為涂布離型硅油的聚酯膜。
在上述技術(shù)方案中，所述復(fù)配納米紅外阻隔材料是由改性氧化錫銻、改性氧化銦錫、改性氧化氟錫、改性氧化鉍錫、改性氧化鎢、改性氧化硅、改性二氧化鈦、改性六硼化鑭中任意兩種組成的混合物料，兩者的質(zhì)量比為30～60∶45～65，或者是由改性氧化錫銻、改性氧化銦錫、改性氧化氟錫、改性氧化鉍錫、改性氧化鎢、改性氧化硅、改性二氧化鈦、改性六硼化鑭中任意三種組成的混合物料，三者的質(zhì)量比為0.1～35∶0.1～40 ：0.1～50，或者是由改性氧化錫銻、改性氧化銦錫、改性氧化氟錫、改性氧化鉍錫、改性氧化鎢、改性氧化硅、改性二氧化鈦、改性六硼化鑭中任意四種組成的混合物料，四者的質(zhì)量比為0.1～25∶0.1～30 ：0.1～60：0.1～30，或者是由改性氧化錫銻、改性氧化銦錫、改性氧化氟錫、改性氧化鉍錫、改性氧化鎢、改性氧化硅、改性二氧化鈦、改性六硼化鑭中任意五種組成的混合物料，五者的質(zhì)量比為0.1～20∶0.1～30 ：0.1～25 ：0.1～30：0.1～65，或者是由改性氧化錫銻、改性氧化銦錫、改性氧化氟錫、改性氧化鉍錫、改性氧化鎢、改性氧化硅、改性二氧化鈦、改性六硼化鑭中任意六種組成的混合物料，六者的質(zhì)量比為0.1～10∶0.1～15：0.1～10：0.1～20 ：0.1～5：0.1～70，或者由改性氧化錫銻、改性氧化銦錫、改性氧化氟錫、改性氧化鉍錫、改性氧化鎢、改性氧化硅、改性二氧化鈦、改性六硼化鑭中任意七種組成的混合物料，七者的質(zhì)量比為0.1～10∶0.1～10：0.1～5 ：0.1～10：0.1～70：0.1～10：0.1～10，或者是由改性氧化錫銻、改性氧化銦錫、改性氧化氟錫、改性氧化鉍錫、改性氧化鎢、改性氧化硅、改性二氧化鈦、改性六硼化鑭按質(zhì)量比為0.1～5∶0.1～10：0.1 ～15：0.1～10 ：0.1～70：0.1～30：0.1～20 ：0.1～10 組成的混合物料。
在上述技術(shù)方案中，形成所述納米陶瓷隔熱膠層的混合物料是由復(fù)配納米紅外阻隔材料5～50wt%，溶劑20～45 wt%，紫外吸收劑0.5～2.0 wt%，染料或顏料0～30 wt%，丙烯酸酯膠粘劑40～50 wt%，固化劑0.5～2.0 wt%組成，上述各組分之和為100 wt％，其中，復(fù)配納米紅外阻隔材料是由改性氧化錫銻與改性氧化鎢按質(zhì)量比為30～60∶45～65組成的混合物料，配制時(shí)，在上述范圍內(nèi)選擇各組分用量，在環(huán)境溫度為15～28℃下，先將復(fù)配納米紅外阻隔材料改性氧化錫銻和改性氧化鎢與溶劑混合并攪拌5～15分鐘后，再依次加入紫外吸收劑、染料或顏料、丙烯酸酯膠粘劑和固化劑，攪拌10 ~30分鐘，用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)或者是蔡恩杯測(cè)量粘度為80～300厘泊，即可保存?zhèn)溆谩?/p>
在上述技術(shù)方案中，所述染料是酞菁類、偶氮類、蒽醌類、苯并吡唑酮類、三芳甲烷類和雜環(huán)酮類中的一種；所述顏料是酞菁顏料、偶氮顏料、喹吖啶酮顏料、金屬氧化物、鉻酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、硫化物中的一種或幾種。
在上述技術(shù)方案中，所述納米陶瓷隔熱保溫窗膜的厚度為53～556μm，其中，耐磨層的厚度為1～6μm，基膜層的厚度為12～175μm，納米陶瓷隔熱膠層的厚度為3～50μm，功能膜層的厚度為12～175μm，壓敏膠層的厚度為6～50μm，保護(hù)膜層的厚度為19～100μm。
本發(fā)明的技術(shù)效果是：本發(fā)明納米陶瓷隔熱保溫窗膜具有復(fù)合結(jié)構(gòu)，它是由耐磨層、基膜層、納米陶瓷隔熱膠層、功能膜層、壓敏膠層和保護(hù)膜層構(gòu)成，且各層復(fù)合為一體，各層具有相互協(xié)同作用。本發(fā)明納米陶瓷隔熱保溫窗膜的納米陶瓷隔熱膠層中含有適當(dāng)數(shù)量的復(fù)配納米紅外阻隔材料，且組成復(fù)復(fù)配納米紅外阻隔材料的改性氧化錫銻、改性氧化銦錫、改性氧化氟錫、改性氧化鉍錫、改性氧化鎢、改性氧化硅、改性二氧化鈦、改性六硼化鑭，它們都具有光譜選擇特性，其具有的納米級(jí)顆粒、晶須、晶片纖維等，使材料的強(qiáng)度、柔韌性和超塑性大幅度提高，由于復(fù)配納米紅外阻隔材料的氣孔變?yōu)榧{米級(jí)氣孔，加上材料本身極低的體積密度，使得復(fù)配納米紅外阻隔材料內(nèi)部含有極多的反射與散射紅外光的顆粒，從而達(dá)到對(duì)紅外線進(jìn)行選擇性有效阻隔效果，同時(shí)不影響產(chǎn)品的可見(jiàn)光透射比；所述納米陶瓷隔熱膠層對(duì)于波長(zhǎng)在780～2500nm之間的紅外光具有選擇性阻隔功能，對(duì)波長(zhǎng)780～1750nm的紅外光吸收能力更強(qiáng)，同時(shí)納米陶瓷隔熱膠層還具有一定的反射紅外光的作用，因此，納米陶瓷隔熱膠層具有明顯的隔熱效果；同時(shí)采用的復(fù)配納米紅外阻隔材料，可以與膠粘劑具有很好的相容性，使得最終制備的納米陶瓷隔熱膜清晰度好，霧度低，隔熱效果更優(yōu)異。本發(fā)明納米陶瓷隔熱保溫窗膜同時(shí)還具有耐磨功能。此外，本發(fā)明納米陶瓷隔熱保溫窗膜的制備方法簡(jiǎn)單易操作，各層之間結(jié)合牢固，使用十分方便，使用時(shí)，將最外層的保護(hù)膜層剝離后，粘貼在汽車車窗、建筑物裝飾玻璃或是門窗玻璃表面。本發(fā)明具有綠色節(jié)能效果，同時(shí)還不影響可見(jiàn)光透射比。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的一種納米陶瓷隔熱保溫窗膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體描述，但不受此限制。
實(shí)施例所用原料，除另有說(shuō)明外，均為市售工業(yè)品，通過(guò)商業(yè)渠道可以購(gòu)得。
如圖1所示，一種納米陶瓷隔熱保溫窗膜，它是由耐磨層1、基膜層2、納米陶瓷隔熱膠層3、功能膜層4、壓敏膠層5和保護(hù)膜層6構(gòu)成，且各層復(fù)合為一體；
所述耐磨層1經(jīng)紫外光固化結(jié)合在基膜層2的一個(gè)表面，納米陶瓷隔熱膠層3熱固化結(jié)合在基膜層2的另一個(gè)表面，功能膜層4的一個(gè)表面復(fù)合在納米陶瓷隔熱膠層3的外表面，壓敏膠層5熱固化結(jié)合在功能膜層4的另一個(gè)表面，保護(hù)膜層6復(fù)合在功能膜層4的外表面；
所述納米陶瓷隔熱膠層3是用復(fù)配納米紅外阻隔材料、溶劑、紫外吸收劑、染料或顏料、聚氨酯膠黏劑或丙烯酸酯膠粘劑、固化劑組成的混合物料涂覆在基膜層2的另一個(gè)表面上，在溫度60～130 ℃，放置 10～120秒后固化所得，其中，復(fù)配納米紅外阻隔材料是由摻雜氧化錫銻、摻雜氧化銦錫、摻雜氧化氟錫、改性氧化鉍錫、改性氧化鎢、改性二氧化硅、改性二氧化鈦、六硼化鑭中任意兩種或兩種以上組成的混合物料。
在納米陶瓷隔熱保溫窗膜中，所述基膜層2為聚酯膜、聚碳酸酯膜、聚酰亞胺膜、聚苯乙烯膜中的任何一種；所述功能膜層4為透明聚酯膜、染色聚酯膜、原色聚酯膜、紫外阻隔聚酯膜、鍍鋁聚酯膜、磁控濺射聚酯膜中的任何一種，或者與基膜層2相同；保護(hù)膜層6為涂布離型硅油的聚酯膜。
在納米陶瓷隔熱保溫窗膜中，所述復(fù)配納米紅外阻隔材料是由改性氧化錫銻、改性氧化銦錫、改性氧化氟錫、改性氧化鉍錫、改性氧化鎢、改性氧化硅、改性二氧化鈦、改性六硼化鑭中任意兩種組成的混合物料，兩者的質(zhì)量比為30～60∶45～65，或者是由改性氧化錫銻、改性氧化銦錫、改性氧化氟錫、改性氧化鉍錫、改性氧化鎢、改性氧化硅、改性二氧化鈦、改性六硼化鑭中任意三種組成的混合物料，三者的質(zhì)量比為0.1～35∶0.1～40 ：0.1～50，或者是由改性氧化錫銻、改性氧化銦錫、改性氧化氟錫、改性氧化鉍錫、改性氧化鎢、改性氧化硅、改性二氧化鈦、改性六硼化鑭中任意四種組成的混合物料，四者的質(zhì)量比為0.1～25∶0.1～30 ：0.1～60：0.1～30，或者是由改性氧化錫銻、改性氧化銦錫、改性氧化氟錫、改性氧化鉍錫、改性氧化鎢、改性氧化硅、改性二氧化鈦、改性六硼化鑭中任意五種組成的混合物料，五者的質(zhì)量比為0.1～20∶0.1～30 ：0.1～25 ：0.1～30：0.1～65，或者是由改性氧化錫銻、改性氧化銦錫、改性氧化氟錫、改性氧化鉍錫、改性氧化鎢、改性氧化硅、改性二氧化鈦、改性六硼化鑭中任意六種組成的混合物料，六者的質(zhì)量比為0.1～10∶0.1～15：0.1～10：0.1～20 ：0.1～5：0.1～70，或者由改性氧化錫銻、改性氧化銦錫、改性氧化氟錫、改性氧化鉍錫、改性氧化鎢、改性氧化硅、改性二氧化鈦、改性六硼化鑭中任意七種組成的混合物料，七者的質(zhì)量比為0.1～10∶0.1～10：0.1～5 ：0.1～10：0.1～70：0.1～10：0.1～10，或者是由改性氧化錫銻、改性氧化銦錫、改性氧化氟錫、改性氧化鉍錫、改性氧化鎢、改性氧化硅、改性二氧化鈦、改性六硼化鑭按質(zhì)量比為0.1～5∶0.1～10：0.1 ～15：0.1～10 ：0.1～70：0.1～30：0.1～20 ：0.1～10 組成的混合物料。
在納米陶瓷隔熱保溫窗膜中，形成所述納米陶瓷隔熱膠層3的混合物料是由復(fù)配納米紅外阻隔材料5～50wt%，溶劑20～45 wt%，紫外吸收劑0.5～2.0 wt%，染料或顏料0～30 wt%，丙烯酸酯膠粘劑40～50 wt%，固化劑0.5～2.0 wt%組成，上述各組分之和為100 wt％，其中，復(fù)配納米紅外阻隔材料是由改性氧化錫銻與改性氧化鎢按質(zhì)量比為30～60∶45～65組成的混合物料，配制時(shí)，在上述范圍內(nèi)選擇各組分用量，在環(huán)境溫度為15～28℃下，先將復(fù)配納米紅外阻隔材料改性氧化錫銻和改性氧化鎢與溶劑混合并攪拌5～15分鐘后，再依次加入紫外吸收劑、染料或顏料、丙烯酸酯膠粘劑和固化劑，攪拌10 ~30分鐘，用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)或者是蔡恩杯測(cè)量粘度為80～300厘泊，即可保存?zhèn)溆谩?/p>
在納米陶瓷隔熱保溫窗膜中，所述染料是酞菁類、偶氮類、蒽醌類、苯并吡唑酮類、三芳甲烷類和雜環(huán)酮類中的一種；所述顏料是酞菁顏料、偶氮顏料、喹吖啶酮顏料、金屬氧化物、鉻酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、硫化物中的一種或幾種。
所述納米陶瓷隔熱保溫窗膜的厚度為53～556μm，其中，耐磨層1的厚度為1～6μm，基膜層2的厚度為12～175μm，納米陶瓷隔熱膠層3的厚度為3～50μm，功能膜層4的厚度為12～175μm，壓敏膠層5的厚度為6～50μm，保護(hù)膜層6的厚度為19～100μm。
實(shí)施例1~3制備納米陶瓷隔熱保溫窗膜A~C
具體操作如下：
（A）準(zhǔn)備原料
①準(zhǔn)備基材
準(zhǔn)備厚度為50μm的透明聚酯膜作為基膜層2，厚度36μm的磁控濺射有Ag、Ni、Cr金屬的磁控濺射聚酯膜作為功能膜層4，厚度為23μm的涂布離型硅油的聚酯膜作為保護(hù)膜層6；
②配制形成耐磨層1的混合物料A~C
按質(zhì)量比為1：1準(zhǔn)備耐刮劑和溶劑乙酸乙酯，將二者混合均勻制得形成耐磨層的混合物料，保存?zhèn)溆?，其中，耐刮劑為丹?yáng)中順化工有限公司生產(chǎn)的聚氨酯丙烯酸酯類涂料BW1001；乙酸乙酯來(lái)自常州源興化工有限公司；
③配制形成納米陶瓷隔熱膠層3的混合物料A～C
形成所述納米陶瓷隔熱膠層3的混合物料是由復(fù)配納米紅外阻隔材料5～50wt%，溶劑20～45 wt%，紫外吸收劑0.1～2.0 wt%，染料或顏料0～30 wt%，丙烯酸酯膠粘劑40～50 wt%，固化劑0.5～2.0 wt% 組成，上述各組分之和為100 wt％，其中，復(fù)配納米紅外阻隔材料是由改性氧化錫銻與改性氧化鎢按質(zhì)量比為30～60∶45～65組成的混合物料。具體配方見(jiàn)表1。
按表1配方量稱取各個(gè)組分，在環(huán)境溫度為15～28℃下，向容器內(nèi)，按先后順序分別添加復(fù)配納米紅外阻隔材料、溶劑、紫外吸收劑、膠粘劑、固化劑后，并按相應(yīng)攪拌順序攪拌45～60分鐘，制得形成納米陶瓷隔熱膠層的混合物料A~C，用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)量粘度為180厘泊后，保存?zhèn)溆谩?/p>
表1
其中，復(fù)配納米紅外阻隔材料中，GTO為通過(guò)改性摻雜Cr6+的氧化鎢， ATO為改性氧化錫銻化合物，兩者均由上海滬正納米科技有限公司生產(chǎn)，其固體含量為20wt％；紫外吸收劑是T-571，為德國(guó)巴斯夫股份公司生產(chǎn)；膠粘劑為丙烯酸酯膠粘劑SAA1401、固化劑為SAC12均為西安航天三沃化學(xué)有限公司生產(chǎn)；溶劑TOL為常州源興化工有限公司生產(chǎn)；
④配制形成壓敏膠層5的混合物料
按膠粘劑：溶劑：紫外吸收劑：固化劑的質(zhì)量比為20：20：0.3：0.3準(zhǔn)備各組分，在環(huán)境溫度為15～25℃下，攪拌均勻后保存?zhèn)溆茫?/p>
其中，膠粘劑SAA1401、固化劑SAC12均為西安航天三沃化學(xué)有限公司生產(chǎn)；紫外吸收劑是T-571，為德國(guó)巴斯夫股份公司生產(chǎn)；溶劑為乙酸乙酯，來(lái)自常州源興化工有限公司；
（B）制備納米陶瓷隔熱保溫窗膜
①制備納米陶瓷隔熱保溫窗膜A
在基膜層2的一個(gè)表面上，涂覆形成耐磨層1的混合物料后，干燥并光固化得到耐磨層1，在基膜層2的另一個(gè)表面上涂覆納米陶瓷隔熱膠層的混合物料A后，干燥并熱固化得到納米陶瓷隔熱膠層3，功能膜層4的一個(gè)表面復(fù)合在納米陶瓷隔熱膠層3的外表面，在功能膜層4的另一個(gè)表面上涂覆形成壓敏膠層的混合物料后，干燥并熱固化得到壓敏膠層5,再將保護(hù)膜層6復(fù)合在壓敏膠層5外表面，從而得到各層復(fù)合為一體的納米陶瓷隔熱保溫窗膜（如附圖1所示），該納米陶瓷隔熱保溫窗膜厚度為133μm；耐磨層1的厚度為2μm；基膜層2的厚度為50μm；納米陶瓷隔熱膠層3的厚度為12μm；功能膜層4的厚度為36μm；壓敏膠層5的厚度為10μm；保護(hù)膜層6的厚度為23μm。
②制備納米陶瓷隔熱保溫窗膜B
與納米陶瓷隔熱保溫窗膜A方法基本相同，不同點(diǎn)是用納米陶瓷隔熱膠層的混合物料B替換形成納米陶瓷隔熱膠層的混合物料A，制得光致變色窗膜B（如附圖1所示），該納米陶瓷隔熱保溫窗膜厚度為125μm；耐磨層1的厚度為3μm；基膜層2的厚度為50μm；納米陶瓷隔熱膠層3的厚度為5μm；功能膜層4的厚度為36μm；壓敏膠層5的厚度為8μm；保護(hù)膜層6的厚度為23μm。
③制備納米陶瓷隔熱保溫窗膜C
與納米陶瓷隔熱保溫窗膜A方法基本相同，不同點(diǎn)是用納米陶瓷隔熱膠層的混合物料C替換形成納米陶瓷隔熱膠層的混合物料A，制得光致變色窗膜C（如附圖1所示），該納米陶瓷隔熱保溫窗膜厚度為129μm；耐磨層1的厚度為2μm；基膜層2的厚度為50μm；納米陶瓷隔熱膠層3的厚度為9μm；功能膜層4的厚度為36μm；壓敏膠層5的厚度為9μm；保護(hù)膜層6的厚度為23μm。
（C）檢測(cè)納米陶瓷隔熱保溫窗膜性能
對(duì)上述制備的納米陶瓷隔熱保溫窗膜A～C的性能進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表2。
表2
注：表2中，各項(xiàng)數(shù)據(jù)是按下述方法對(duì)實(shí)施例制得的本發(fā)明納納米陶瓷隔熱保溫窗膜進(jìn)行檢測(cè)獲得的：
①可見(jiàn)光透射比/太陽(yáng)能總透射比/遮蔽系數(shù)：采用珀金埃爾默企業(yè)管理有限公司生產(chǎn)的紫外可見(jiàn)近紅外分光光度計(jì)（型號(hào)lambda 950S），參照GB/T 2680標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行；
②硬度：參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6739進(jìn)行檢測(cè)。
霧度：參照ASTM D1003標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)。
從表2檢測(cè)結(jié)果可以看出，本發(fā)明的納米陶瓷隔熱保溫窗膜，既能有效阻隔紅外線，其太陽(yáng)能總阻隔率可達(dá)到50%以上，同時(shí)又具有不影響可見(jiàn)光透射比、抗劃傷等功能，其產(chǎn)品性能符合用戶要求。
本發(fā)明納米陶瓷隔熱保溫窗膜的使用非常簡(jiǎn)單，只要根據(jù)具體尺寸裁剪后，將最外層的保護(hù)膜層6剝離后粘貼在玻璃表面即可。在建筑物、汽車等玻璃上粘貼本發(fā)明納米陶瓷隔熱保溫窗膜后，具有很好的隔熱節(jié)能效果。