一种防眩光耐候汽车抬头显示膜及其制备方法与流程

本发明属于高分子膜材料，具体地，涉及一种防眩光耐候汽车抬头显示膜及其制备方法。

背景技术：

1、抬头显示简称hud，又被叫做平视显示系统，其可以把汽车的当前时速、导航等信息投影到风挡玻璃上，在玻璃前方形成影像，驾驶员不用转头、低头就能看到导航、车速信息。而传统的风挡玻璃投影后眩光严重，影响抬头显示的投影效果，并且会造成驾驶者视觉疲劳，一般需要进行防眩光处理。

2、现有技术中应对投影眩光的处理手段是在风挡玻璃上形成抗眩光涂层，涂层的成型方法主要包括干法和湿法两类，其中，干法即通过化学气相沉积、真空蒸发、溅射、反应离子镀等方法将材料沉积到风挡玻璃上形成薄膜，以达到抗眩光的目的，该类方法得到的产品抗眩光能力良好，且对风挡玻璃的呈像性能影响较小，但是，该类方法的工艺复杂，镀膜过程的环境要求苛刻，能耗及设备成本高昂，且生产效率低下；湿法主要是通过溶胶-凝胶或其他方法制备得到成膜溶液，再经喷涂、旋涂、浸渍提拉等方法将含有防眩光材料的成膜溶液涂敷在基板表面，经过固化后得到防眩光涂层，相较于干法镀膜工艺简单，适用工业化生产。现有技术中多以丙烯酸酯为湿法成膜材料，具有良好的成膜性以及高透明性，但是，汽车风挡玻璃直接暴露在阳光下，在高温高紫外线强度下，丙烯酸酯类膜层的耐候性差，易产生黄变，导致膜材呈像效果差且影响美观，现有技术均是通过复配一定量的光稳定剂改善耐候性，外加光稳定剂分散性不佳，且在成膜过程中易偏析，整体耐候性不佳。

技术实现思路

1、为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明的目的在于提供一种防眩光耐候汽车抬头显示膜及其制备方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种防眩光耐候汽车抬头显示膜，由钢化玻璃膜及其表面的耐候防眩层组成，其中，耐候防眩层按照重量份计包括：

4、改性耐候树脂100份、偶联防眩微粉1.1-1.7份、成膜促进剂0.5-0.6份、活性稀释剂6-8份、消泡剂0.2-0.3份和流平剂0.1-0.15份。

5、进一步地，活性稀释剂为烯丙基缩水甘油醚。

6、所述改性耐候树脂由以下方法制备：

7、步骤a1：将四甲基哌啶胺、二甲基乙酰胺和二氧六环混匀，水浴控制温度为30-40℃，施加120-180rpm机械搅拌，缓慢加入十一烯酰氯反应1.5-2h，之后继续升温至75-85℃，加入丙烯酰氯继续反应30-40min，反应结束冷却至室温，加水混洗并去除水相，得到改性单体；

8、进一步地，四甲基哌啶胺、十一烯酰氯、丙烯酰氯、二甲基乙酰胺和二氧六环的用量比为：0.1mol：0.2mol：0.12-0.14mol：8-12ml：65-80ml，十一烯酰氯优先与四甲基哌啶胺的活性氨基取代反应，引入具有长链结构的不饱和烯烃结构改性，之后由高活性的丙烯酰氯和取代产物中的残余胺结构反应，降低产物碱性。

9、步骤a2：将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和过氧化苯甲酸叔丁酯混匀，升温至75-85℃，施加40-60rpm机械搅拌，反应35-45min，之后加入改性单体混合并继续保温反应15-20min，反应结束加入乙酸乙酯稀释并降温，得到改性耐候树脂；

10、进一步地，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、改性单体、过氧化苯甲酸叔丁酯和乙酸乙酯的用量比为0.1mol：15-30mmol：25-40mmol：20-30mmol：0.15-0.2g：10-15ml，甲基丙烯酸甲酯作为基料，先与其余丙烯酸酯共聚形成低聚物，之后再与改性单体再聚合，形成共聚树脂。

11、所述偶联防眩微粉的制备方法为：将硅烷偶联剂kh-580和无氧乙醇溶液在氮气保护下混匀，用盐酸调节ph值为5，搅拌水解40-50min，再加入纳米防眩填料超声分散，用氨水中和，静置12h，离心去除上清液，真空干燥，得到偶联防眩微粉。

12、进一步地，纳米防眩填料为纳米钛白粉和纳米氧化锌中的一种或两者以任意比例混合。

13、进一步地，纳米防眩填料、硅烷偶联剂kh-580和无氧乙醇溶液的用量比为100g：1.5-2.2g：280-350ml，无氧乙醇溶液的质量分数为30-40％。

14、一种防眩光耐候汽车抬头显示膜的制备方法，具体包括如下步骤：

15、步骤s1：将偶联防眩微粉、活性稀释剂、消泡剂和流平剂预混，再加入改性耐候树脂和成膜促进剂混匀，真空脱泡，得到防眩涂料；

16、步骤s2：将钢化玻璃膜表面用乙醇擦拭干燥，之后在表面刮防眩涂料，流平后置于紫外固化炉中干燥固化，在钢化玻璃膜表面形成耐候防眩层，即制得防眩光耐候汽车抬头显示膜。

17、进一步地，紫外固化炉中参数设置为：一区温度为60-70℃，180-240w/m2紫外辐照，时间为150-240s；二区温度为50-55℃，120-160w/m2紫外辐照，时间为180-300s；三区温度为40-50℃，无辐照，时间为300-400s。

18、本发明的有益效果：

19、本发明采用湿法涂膜工艺与钢化玻璃膜复合生产防眩膜，工艺简单、质量可控，膜层以改性耐候树脂为成膜材料，以偶联处理的钛白粉或氧化锌为防眩微粒；其中，改性耐候树脂由十一烯酰氯优先与四甲基哌啶胺的活性氨基取代反应，引入具有长链结构的不饱和烯烃结构改性，之后由高活性的丙烯酰氯和取代产物中的残余胺结构反应，制成改性单体，再与甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸羟乙酯共聚，形成共聚丙烯酸酯，改性单体中杂环结构破坏共聚丙烯酸酯大分子链规整性，提高以甲基丙烯酸甲酯为主材共聚材料的力学韧性，同时，由共聚向膜层中均匀引入受阻胺结构，有效减缓聚丙烯酸酯在光热条件下的黄变问题，另外，由改性单体共聚向树脂中引入少量不饱和结构，使得偶联防眩微粉在固化过程中与树脂分子链反应，减轻防眩粒子的偏析，达到良好的防眩效果。

技术特征：

1.一种防眩光耐候汽车抬头显示膜，由钢化玻璃膜及其表面的耐候防眩层组成，其特征在于，耐候防眩层按照重量份计包括：改性耐候树脂100份、偶联防眩微粉1.1-1.7份、成膜促进剂0.5-0.6份、活性稀释剂6-8份、消泡剂0.2-0.3份和流平剂0.1-0.15份；

2.根据权利要求1所述的一种防眩光耐候汽车抬头显示膜，其特征在于，四甲基哌啶胺、十一烯酰氯、丙烯酰氯、二甲基乙酰胺和二氧六环的用量比为：0.1mol：0.2mol：0.12-0.14mol：8-12ml：65-80ml。

3.根据权利要求2所述的一种防眩光耐候汽车抬头显示膜，其特征在于，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、改性单体、过氧化苯甲酸叔丁酯和乙酸乙酯的用量比为0.1mol：15-30mmol：25-40mmol：20-30mmol：0.15-0.2g：10-15ml。

4.根据权利要求1所述的一种防眩光耐候汽车抬头显示膜，其特征在于，所述偶联防眩微粉的制备方法为：将硅烷偶联剂kh-580和无氧乙醇溶液在氮气保护下混匀，用盐酸调节ph值为5，搅拌水解40-50min，再加入纳米防眩填料超声分散，用氨水中和，静置12h，离心去除上清液，真空干燥，得到偶联防眩微粉。

5.根据权利要求4所述的一种防眩光耐候汽车抬头显示膜，其特征在于，纳米防眩填料为纳米钛白粉和纳米氧化锌中的一种或两者以任意比例混合。

6.根据权利要求5所述的一种防眩光耐候汽车抬头显示膜，其特征在于，纳米防眩填料、硅烷偶联剂kh-580和无氧乙醇溶液的用量比为100g：1.5-2.2g：280-350ml，无氧乙醇溶液的质量分数为30-40％。

7.根据权利要求1所述的一种防眩光耐候汽车抬头显示膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种防眩光耐候汽车抬头显示膜的制备方法，其特征在于，紫外固化炉中参数设置为：一区温度为60-70℃，180-240w/m2紫外辐照，时间为150-240s；二区温度为50-55℃，120-160w/m2紫外辐照，时间为180-300s；三区温度为40-50℃，无辐照，时间为300-400s。

技术总结本发明涉及一种防眩光耐候汽车抬头显示膜及其制备方法，属于高分子膜材料技术领域，其由钢化玻璃膜及其表面的耐候防眩层组成，耐候防眩层按照重量份计包括：改性耐候树脂100份、偶联防眩微粉1.1‑1.7份、成膜促进剂0.5‑0.6份、活性稀释剂6‑8份、消泡剂0.2‑0.3份和流平剂0.1‑0.15份；改性耐候树脂为共聚丙烯酸酯，由改性单体引入杂环结构破坏共聚丙烯酸酯大分子链规整性，提高以甲基丙烯酸甲酯为主材共聚材料的力学韧性，同时引入受阻胺结构，有效减缓聚丙烯酸酯在光热条件下的黄变问题，且引入少量不饱和结构，使得偶联防眩微粉在固化过程中与树脂分子链反应，减轻防眩粒子的偏析，达到良好的防眩效果。技术研发人员：李秋云,刘织红,杨小平受保护的技术使用者：深圳市天晟微电子材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30