一种长效隔热太阳膜及其制备方法与流程

本发明涉及汽车太阳膜，具体涉及一种长效隔热太阳膜及其制备方法。

背景技术：

1、在汽车工业中，提高乘坐舒适度一直是关键的研究方向之一。其中，汽车隔热太阳膜作为控制车内温度和保障驾乘者舒适的重要配件，其性能直接影响到车辆的整体能效和乘坐体验。然而，现有的隔热太阳膜技术在多个方面仍存在显著缺陷。首先，传统太阳膜的隔热效能通常有限，不能有效阻挡太阳的红外线和紫外线，导致车内温度在日照强烈时迅速升高，增加空调系统的负担，从而提高能源消耗。

2、其次，现有隔热膜在耐久性和稳定性方面也存在不足。长时间暴露在强烈日照和环境变化下，常见的隔热膜容易出现老化、色彩褪变、起泡或剥离等现象，这不仅影响车辆外观，而且增加了维护和更换的成本。特别是在极端气候条件下，如高温或低温环境，这些膜的性能衰退更为明显。部分材料在紫外线照射下可能会释放有害化学物质，对人体健康和环境构成潜在风险。因此，现有的隔热太阳膜技术在提高能效、保持长期稳定性等方面仍面临诸多挑战。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种长效隔热太阳膜及其制备方法，巧妙地结合了树脂材料、cu/tio2/气凝胶纳米复合材料以及生物质石墨烯，充分利用了这些材料的独特优势，从而大幅提升了太阳膜的长效隔热效能。特别是，生物质石墨烯的引入，不仅增强了太阳膜的环保特性，而且提高了其整体的耐磨性和耐久性。此外，本发明的太阳膜可以通过常规的加工和成型方法轻松制备，确保了高效的生产流程和出色的工艺性能。本发明的长效隔热太阳膜在建筑、汽车以及其他领域拥有广泛且有前景的应用潜力。

2、为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种长效隔热太阳膜，所述太阳膜的合成原料包括以下重量份的组分：丙烯酸树脂30~50份、氟化聚氨酯树脂10~15份、丙烯酸4~6份、cu/tio2/气凝胶纳米复合材料2~3份、生物质石墨烯1~2份、硅烷偶联剂4~6份、引发剂2~4份、表面活性剂3~5份、十二烷醇2~4份、胶黏剂4~6份、蒸馏水50~70份。

3、优选地，所述cu/tio2/气凝胶纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：

4、①、将1~5 mmol铜盐溶于10 ml蒸馏水中形成铜溶液，将铜溶液加入100 ml甲醇中，继续加入20~30 ml异丙醇钛，用0.5 mol/l的稀硝酸调节溶液ph至6，400~600 rpm搅拌40~60 min，得到凝胶溶液；

5、②、将步骤①所制的凝胶溶液在室温下陈化24 h，转移至高压灭菌锅中，在氮气气氛下245℃保存1.5 h，通过释放溶剂蒸汽迅速释放压力，得到气凝胶前体；

6、③、将步骤②所制的气凝胶前体通过氮气吹洗20~30 min，冷却至室温后得到cu/tio2/气凝胶纳米复合材料。

7、优选地，所述步骤①中铜盐为硝酸铜、氯化铜、硫酸铜中的任何一种。

8、优选地，所述生物质石墨烯的制备方法，包括以下步骤：

9、s1、将生物质废料用水清洗干净，放入破碎机中破碎为粒径为50±10 μm的细颗粒，放置在烘箱中，300℃炭化60~80 min，得到碳化生物质；

10、s2、取4 g步骤s1所制的碳化生物质加入100 ml 98wt%的h2so4溶液中，滴加20~30ml 2 mol/l的kmno4溶液，在10~15℃条件下360~460 rpm搅拌30 min，升温至35~40℃继续搅拌3 h，加入100 ml蒸馏水混合均匀，升温至95℃继续搅拌15~20 min，得到棕色溶液；

11、s3、在步骤s2所制的棕色溶液中滴加40~50 ml 30wt% h2o2溶液，360~460 rpm搅拌30 min，溶液颜色逐渐变为浅黄色，过滤得到沉淀，利用蒸馏水清洗沉淀三次，并利用300 w超声剥离30 min，过滤后将沉淀放入烘箱中60℃烘干24 h，得到生物质石墨烯。

12、优选地，所述步骤s1中生物质废料为稻草秸秆、玉米秸秆、稻壳、甘蔗渣的任何一种。

13、优选地，所述硅烷偶联剂包括以下重量份的组分：γ-氨丙基三乙氧基硅烷10~20份、乙烯基三乙氧基硅烷10~20份、四甲氧基硅烷10~20份。

14、优选地，所述引发剂为过硫酸铵、偶氮二异丁腈中的任何一种。

15、优选地，所述表面活性剂包括以下重量份的组分：聚乙烯吡咯烷酮10~20份、十二烷基硫酸钠5~10份。

16、优选地，所述胶黏剂为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯中的任何一种。

17、本发明还提出了一种长效隔热太阳膜的制备方法，包括以下步骤：

18、i、按质量分称取丙烯酸树脂、氟化聚氨酯树脂、丙烯酸、cu/tio2/气凝胶纳米复合材料、生物质石墨烯、硅烷偶联剂、表面活性剂、十二烷醇、胶黏剂、蒸馏水混合搅拌4~6 h，加入引发剂继续搅拌2~4 h，静置脱泡，得到成膜液；

19、ii、将步骤i所制的成膜液倒入模具中，抽真空，升温至80~100 ℃保温12 h，逐渐固化成膜，厚度为1~1.5 mm，干燥后得到太阳膜。

20、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

21、本发明提出的长效隔热太阳膜采用了一种创新的合成原料配方和制备方法，实现了多项显著的有益效果。首先，通过结合cu/tio2/气凝胶纳米复合材料和生物质石墨烯，cu/tio2具有强烈的紫外线吸收能力，并具有一定的光催化还原能力，提高防晒效果的同时具有抗菌及抗氧化能力，石墨烯材料可以提高太阳膜的整体吸收能力和机械强度，气凝胶材料的多孔结构使其具有优异的储热隔热性能，三者结合协同发挥作用，能有效反射和吸收太阳光中的红外线和紫外线，并使减少热量传递至内部，显著提高长效隔热效果。其次，利用生物质废料制备的石墨烯不仅减少了对传统化学物质的依赖，而且促进了废弃物的再利用和可持续发展，提升了太阳膜的环境友好性。此外，所采用的氟化聚氨酯树脂提供了卓越的耐候性和耐化学性，保证了太阳膜在长期使用下的稳定性和耐用性。这种太阳膜的制备过程简单、易于工业化生产，且成膜液易于通过常规方法进行加工和成型，提供了良好的操作便利性和加工性能。综合来看，本发明的太阳膜不仅结合了隔热、环保、耐久性和光学性能等多种优点，而且在建筑、汽车和其他领域具有广泛的应用前景，是一种兼具高效能和环保特性的创新材料。

技术特征：

1.一种长效隔热太阳膜，其特征在于，所述太阳膜的合成原料包括以下重量份的组分：丙烯酸树脂30~50份、氟化聚氨酯树脂10~15份、丙烯酸4~6份、cu/tio2/气凝胶纳米复合材料2~3份、生物质石墨烯1~2份、硅烷偶联剂4~6份、引发剂2~4份、表面活性剂3~5份、十二烷醇2~4份、胶黏剂4~6份、蒸馏水50~70份。

2.根据权利要求1所述的一种长效隔热太阳膜，其特征在于，所述cu/tio2/气凝胶纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种长效隔热太阳膜，其特征在于，所述步骤①中铜盐为硝酸铜、氯化铜、硫酸铜中的任何一种。

4.根据权利要求3所述的一种长效隔热太阳膜，其特征在于，所述生物质石墨烯的制备方法，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种长效隔热太阳膜，其特征在于，所述步骤s1中生物质废料为稻草秸秆、玉米秸秆、稻壳、甘蔗渣的任何一种。

6.根据权利要求5所述的一种长效隔热太阳膜，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括以下重量份的组分：γ-氨丙基三乙氧基硅烷10~20份、乙烯基三乙氧基硅烷10~20份、四甲氧基硅烷10~20份。

7.根据权利要求6所述的一种长效隔热太阳膜，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵、偶氮二异丁腈中的任何一种。

8.根据权利要求7所述的一种长效隔热太阳膜，其特征在于，所述表面活性剂包括以下重量份的组分：聚乙烯吡咯烷酮10~20份、十二烷基硫酸钠5~10份。

9.根据权利要求8所述的一种长效隔热太阳膜，其特征在于，所述胶黏剂为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯中的任何一种。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的长效隔热太阳膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明属于汽车太阳膜技术领域，具体是提供了一种长效隔热太阳膜及其制备方法，所述太阳膜的合成原料包括以下重量份的组分：丙烯酸树脂30~50份、氟化聚氨酯树脂10~15份、丙烯酸4~6份、Cu/TiO<subgt;2</subgt;/气凝胶纳米复合材料2~3份、生物质石墨烯1~2份、硅烷偶联剂4~6份、引发剂2~4份、表面活性剂3~5份、十二烷醇2~4份、胶黏剂4~6份、蒸馏水50~70份。本发明提出的太阳膜结合了树脂材料、Cu/TiO₂/气凝胶纳米复合材料以及生物质石墨烯的优点，不仅提升了太阳膜的隔热性能，且提高了其整体的耐磨性和耐久性。技术研发人员：陶腾杰受保护的技术使用者：浙江悦腾信息科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13