一种中远红外能量阻隔薄膜及制备方法

本发明属于建筑节能隔热，具体涉及一种中远红外能量阻隔薄膜及制备方法。

背景技术：

1、节能减排对于当今社会发展的意义重大。在能源消耗方面，有关建筑的能源消耗占比较重，特别的，室内外之间的太阳能辐射以及红外辐射造成了大量的热损失。由于热量具备由高温向低温传递的特性，夏季，抑制室外高温辐射热量向室内传递，冬季，抑制室内高温辐射热量向室外传递，是减少空调制冷量、暖气供暖量的关键，对于改善建筑耗能，提升节能效率有着重要意义。

2、太阳能隔热薄膜，尤其是具备高红外阻隔性能的隔热薄膜，可以实现太阳光照的有效透过，在夏季，室外温度较室内温度高，隔热薄膜阻隔室外高温物体向室内辐射的红外能量(主要是中远红外能量)，减少空调制冷量；冬季，室内温度较室外温度高，隔热薄膜阻隔室内高温物体向室外辐射的红外能量(主要是中远红外能量)，减少供暖量。

3、日常生活中，常温或高温物体辐射的红外能量以中远红外能量为主，太阳辐射的红外能量以近红外辐射能量为主。基于此，针对中远红外能量的抑制或调控，对于通过中远红外能量阻隔的隔热薄膜来实现建筑节能是必要的，可行的。

4、传统的隔热薄膜主要针对太阳辐射中的近红外能量进行阻隔，对中远红外辐射能量的阻隔非常有限。专利cn 103507351公布了一种全防紫外线太阳能隔热膜及其制作方法，主要针对紫外线及及近红外线的屏蔽，抗紫外线达99％，红外线屏蔽率达90％。专利cn204382750公布了一种太阳能隔热膜，可见光透过率70％以上，紫外线阻隔率达99.9％，780nm-1100nm的近红外光阻隔率达70％以上。现有技术中，对3500nm-25000nm范围内的红外能量阻隔少有提及，且对该波段红外能量的阻隔率低于30％。

5、现有技术中，主要通过材料对近红外波段的能量进行阻隔屏蔽，对广泛存在的中远红外辐射能量的阻隔效果欠佳。中远红外辐射能量广泛的热效应使得其在温度提升方面具有不可忽略的作用，鉴于此，高红外能量阻隔的节能隔热涂料不仅体现在对近红外能量的阻隔，还应表现出对中远红外能量的高反射或高阻隔。另外，现有技术中对于涂层的防刮耐磨的提升没有明确有效的方法。

6、因此，需提供一种能对中远红外能量进行高反射、对中远红外辐射能量进行高阻隔并且具有防刮耐久性能的隔热薄膜。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对中远红外能量的隔热膜层制备方法，在隔热膜层表面添加防护层起到提升膜层整体抗磨耐久的性能，获得的隔热薄膜具备对中远红外能量的高反射，高效阻隔中远红外辐射能量；隔热薄膜具备优异的防刮耐久性能，提升膜层的使用寿命。

2、为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案，提供一种中远红外能量阻隔薄膜，所述薄膜包括依次设置的保护层、纳米涂料层、pet基材、安装胶层以及安装胶保护膜，

3、所述纳米涂料层包括纳米银线及透明高聚物。

4、本发明所提供的中远红外能量阻隔薄膜，还具有这样的特征，所述纳米银线的直径为5-50nm，长度为5-30μm。

5、本发明所提供的中远红外能量阻隔薄膜，还具有这样的特征，所述保护层为硅烷树脂、特氟龙树脂、聚四氟乙烯树脂中选出的一种或多种的混合树脂；

6、所述pet基材为膜厚16-36μm的pet薄膜；

7、所述安装胶层为聚氨酯树脂，所述安装胶保护膜为pet薄膜。

8、本发明所提供的中远红外能量阻隔薄膜，还具有这样的特征，所述膜层厚度为：

9、

10、本发明的另一目的在于，提供一种如前述任一项所述的中远红外能量阻隔薄膜的制备方法，所述方法包括如下步骤：

11、s1：在pet基材的非电晕面涂覆纳米涂料，形成纳米涂料层，所述纳米涂料层厚度为300-400nm；

12、s2：在纳米涂料层表面，进一步涂覆保护层，所述保护层厚度不大于1μm；

13、s3：在pet基材的电晕面涂覆安装胶层，所述安装胶层厚度为10-40μm；

14、s4：在安装胶层上复合安装胶保护膜，安装胶保护膜的离型面与安装胶层复合，所述安装胶保护膜的厚度为15-40μm。

15、本发明所提供的制备方法，还具有这样的特征，所述纳米涂料层为一层或两层。

16、本发明所提供的制备方法，还具有这样的特征，所述保护层厚度为700-900nm。

17、本发明所提供的制备方法，还具有这样的特征，所述纳米涂料层的制备方法如下：

18、a、取纳米银线分散液和分散剂，按照比例(80-100):(4-7)混合，机械搅拌分散混合，制得纳米银线混合溶液；

19、b、取透明高聚物，加入成膜助剂机械搅拌混合均匀，透明高聚物与成膜助剂的质量比为(80-100):(3-5)，

20、其中，成膜助剂在搅拌过程中分三次加入，制得填料聚合物混合液；

21、c、纳米银线混合溶液和填料聚合物混合液按照比例(20-30)：(3-5)混合，制得填料预制浆液；

22、d、在填料预制浆液中加入消泡剂和流平剂混合均匀，利用机械搅拌充分混合，制得纳米涂料层溶液，

23、其中，消泡剂、流平剂和填料预制浆液的质量比为(8-10)：(0.3-0.5)：(0.1-0.3)。

24、本发明所提供的制备方法，还具有这样的特征，所述纳米银线分散液包括纳米银线乙醇分散液或纳米银线水分散液；

25、所述透明高聚物包括从透明基体树脂，聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、pmma树脂中选出的一种或几种树脂；

26、所述成膜助剂为醇脂十二。

27、本发明所提供的制备方法，还具有这样的特征，所述保护层为树脂与乙醇按照1：1比例混合搅拌制成的树脂混合溶液，所述树脂包括从硅烷树脂、特氟龙树脂和聚四氟乙烯树脂中选出的一种或多种树脂。

28、有益效果

29、本发明所提供的中远红外能量阻隔薄膜膜层的在厚度为300nm-2μm时，即可得到如下性能：中远红外发射率65％-85％，可见光透过率60％-85％。具有优异的红外能量阻隔特性，且兼具一定的可见光透过特性。膜层整体的表面硬度达到3h，防水抗磨耐刮蹭。

技术特征：

1.一种中远红外能量阻隔薄膜，其特征在于，所述薄膜包括依次设置的保护层、纳米涂料层、pet基材、安装胶层以及安装胶保护膜，

2.根据权利要求1所述的中远红外能量阻隔薄膜，其特征在于，所述纳米银线的直径为5-50nm，长度为5-30μm。

3.根据权利要求1所述的中远红外能量阻隔薄膜，其特征在于，所述保护层为硅烷树脂、特氟龙树脂、聚四氟乙烯树脂中选出的一种或多种的混合树脂；

4.根据权利要求1所述的中远红外能量阻隔薄膜，其特征在于，所述膜层厚度为：

5.如权利要求1-4任一项所述的中远红外能量阻隔薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述纳米涂料层为一层或两层。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述保护层厚度为700-900nm。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述纳米涂料层的制备方法如下：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述纳米银线分散液包括纳米银线乙醇分散液或纳米银线水分散液；

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述保护层为树脂与乙醇按照1：1比例混合搅拌制成的树脂混合溶液，所述树脂包括从硅烷树脂、特氟龙树脂和聚四氟乙烯树脂中选出的一种或多种树脂。

技术总结本发明提供了一种中远红外能量阻隔薄膜，属于建筑节能隔热技术领域，所述薄膜包括依次设置的保护层、纳米涂料层、PET基材、安装胶层以及安装胶保护膜，所述纳米涂料层包括纳米银线及透明高聚物。该中远红外能量阻隔薄膜膜层厚度为300nm‑2μm，即可得到如下性能：中远红外发射率65％‑85％，可见光透过率60％‑85％。具有优异的红外能量阻隔特性，且兼具一定的可见光透过特性。膜层整体的表面硬度达到3H，防水抗磨耐刮蹭。技术研发人员：何泽明,张航,杨明,陈哲受保护的技术使用者：中国科学院工程热物理研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/5