一种防紫外汽车玻璃膜及其制备方法与流程

本发明涉及保护膜，具体涉及一种防紫外汽车玻璃膜及其制备方法。

背景技术：

1、紫外线是指波长在180-400nm的不可见光，根据波长不同可将紫外线分为三部分，短波紫外光uvc(180-280nm)，中波紫外光uvb(280-320nm)和长波紫外光uva(320-400nm)。其中uvc和大部分uvb会被地球表面大气中的臭氧、氧气和水蒸气等小分子有效过滤，残留的uvb和uva会穿透大气层，辐射到地球表面。研究表明，适当的紫外照射可以促进人体内矿物质的代谢和维生素d的合成。但是，当过度暴露在紫外线辐射下时，不仅会对聚合物产生破坏作用，加速聚合物材料中有机物的降解，影响使用期限和应用范围，还会导致皮肤衰老、晒伤、皮肤癌。并且紫外辐射具有累积效应，接受紫外辐射越多，受到的危害越大。

2、随着人们对紫外线的危害越来越重视，防紫外汽车玻璃膜应运而生。汽车防紫外线玻璃贴膜可以有效阻挡紫外线，其主要作用是防止阳光中的紫外线对驾乘人员的皮肤造成伤害，同时还可以保护车内的内饰、座椅等不因紫外线照射而加速老化。目前，随着环境的破坏，紫外线对人们的危害越来越大，而玻璃贴膜可有效减轻紫外线对建筑、汽车内人员的损伤，因此对防紫外线玻璃膜的防紫外线要求越来越高。并且有的防紫外线玻璃膜存在在受到长期紫外线照射时，可能会出现龟裂现象，即膜表面出现细小的裂纹或网状裂纹。这主要是因为紫外线中的能量能够使膜的材料分子链断裂，导致其表面出现微小的裂纹。

3、因此，亟需一种防紫外汽车玻璃膜及其制备方法，以解决满足汽车玻璃膜防紫外线效果以及汽车玻璃膜稳定性和耐候性的问题。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种防紫外汽车玻璃膜及其制备方法，以解决现有技术中由于汽车玻璃膜防紫外线效果差以及防紫外线玻璃膜稳定性不够导致对驾驶者造成危害的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、根据本发明的第一方面，提供了一种防紫外汽车玻璃膜，防紫外汽车玻璃一种防紫外汽车玻璃膜，防紫外汽车玻璃膜为4层结构，由内向外依次为基体层、隔热层、防紫外线层和耐磨层，所述基体层的厚度为20-80μm，隔热层的厚度为3-15μm，防紫外线层的厚度为4-10μm，保护膜层的厚度为25-50μm。

4、进一步地，所述防紫外线层的成分组成按重量份计为纳米改性氧化锌负载ptfe40-60份、对二甲苯25-30份、乙酸丁酯17-19份、苯乙烯醋酸30-40份、空心微珠5-8份、醋酸锰0.3-1.5份、木质素0.5-1份、抗紫外线剂10-15份、热稳定剂0.2-0.3份、光感剂4-5份、分散剂1-8份和水性聚氨酯200-300份。

5、进一步地，所述隔热层的成分组成按重量份计为：氮化钛60-80份、纳米碳化硅增强改性氧化锡10-15份、氧化铈6-10份、水性环氧树脂120-180份、邻苯二甲酸酯2-6份、聚硅氧烷10-40份、苯并三唑3-6份、氧化铝2-5份和硅酸盐1-4份。

6、进一步地，所述耐磨层的成分组成按重量份计为：二氧化硅10-30份、环氧树脂40-60份、氮化钛0.5-0.9份、磷酸酯1-9份、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.05-0.5份、聚酰胺固化剂5-8份和弹性体10-40份。

7、进一步地，纳米碳化硅增强改性氧化锡成分组成按重量份计为：氧化锡60-80份、碳化硅40-75份、钛酸酯偶联剂1-2份、表面活性剂2-10份、碳酸盐0.1-0.6份、正硅酸乙酯4-8份、氢氧化钠6-8份、乙酸乙酯15-55份和聚乙烯醇5-9份。

8、进一步地，所述纳米改性氧化锌负载ptfe的成分组成按重量份计为：纳米氧化锌30-60份、ptfe乳液40-80份、硅烷偶联剂0.5-6份和去离子水20-50份。

9、根据本发明的第二方面，提供了一种防紫外汽车玻璃膜的制备方法，包括以下步骤：

10、s1.隔热层涂料配制：将氮化钛、纳米碳化硅增强改性氧化锡、氧化铈、水性环氧树脂、邻苯二甲酸酯、聚硅氧烷、苯并三唑、氧化铝和硅酸盐依次混合后充分搅拌，搅拌速度50-60rpm，时间6h，静置12h以上；

11、s2.隔热层制备：将s1中配好的隔热层涂料均匀涂布于基体层正面形成隔热层，涂布线速为10-25m/s，涂布厚度为3-6μm，烘烤，uv定型；

12、s3.防紫外线层涂料配制：将纳米改性氧化锌负载ptfe、对二甲苯、乙酸丁酯、苯乙烯醋酸放入密闭容器中，随后加入分散剂和木质素，加热至50-100℃，将空心微珠和醋酸锰加入到所得混合液中，将反应后的混合物冷却后加入抗紫外线剂、热稳定剂、光感剂、水性聚氨酯，继续搅拌，充分混匀，得到混合料浆；

13、s4.防紫外线层涂布：将s3所得防紫外线层涂料均匀涂布于隔热层之上形成防紫外线层，涂布线速为15-30m/s，涂布厚度为5-10μm，烘烤，定型，形成防紫外线层；

14、s5.耐磨层的制备：将二氧化硅、环氧树脂、氮化钛、磷酸酯、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚酰胺固化剂，弹性体依次混合后充分搅拌，搅拌速度55-60rpm，时间5h，静置12h以上；

15、s6.将s5配好的耐磨层涂料均匀涂布于防紫外线层之上，涂布线速为20-25m/s，涂布厚度为4-6μm，烘烤，uv定型，形成耐磨层。

16、进一步地，所述s3中纳米改性氧化锌负载ptfe的制备方法为：

17、s31.制备纳米氧化锌溶液：将纳米氧化锌、去离子水混合，在室温下利用超声波将得到的混合体系分散均匀，即得到纳米氧化锌溶液；

18、s32.改性处理：向纳米氧化锌溶液中加入硅烷偶联剂，搅拌均匀后，进行加热、超声波处理，使纳米氧化锌表面改性；

19、s33.负载ptfe：将改性后的纳米氧化锌溶液与ptfe乳液混合，搅拌均匀，再在20-80℃下利用超声波分散均匀，得到负载ptfe的纳米氧化锌溶液；

20、s34.干燥处理：将负载ptfe的纳米氧化锌溶液进行干燥处理，将干燥后的纳米改性氧化锌负载ptfe复合材料进行粉碎加工，得到粉末状纳米改性氧化锌负载ptfe。

21、进一步地，所述s2中纳米碳化硅增强改性氧化锡的制备方法包括以下步骤：

22、s21.制备纳米碳化硅：将碳化硅、表面活性剂、碳酸盐和乙酸乙酯混合搅拌后，加入钛酸酯偶联剂、正硅酸乙酯和氢氧化钠，室温下进行水解，形成二氧化硅溶胶，在二氧化硅溶胶中加入聚乙烯醇，形成二氧化硅凝胶并对二氧化硅凝胶进行干燥、高温下焙烧，得到多孔二氧化硅，通入一氧化碳气体，高温处理后进行酸液浸泡、洗涤和干燥等处理，最终得到纳米碳化硅；

23、s22.制备改性氧化锡：将氧化锡加入球磨机进行研磨，球磨结束后以酒精洗涤球磨产物，烘干、烧结去除残留的表面活化改性剂和杂质，获得分散均匀的改性氧化锡颗粒；

24、s23.纳米碳化硅增强改性氧化锡：采用超声方法，将纳米碳化硅分散在无水乙醇中，并均匀喷涂到改性氧化锡表面，待乙醇挥发后，制备得纳米碳化硅增强改性氧化锡。

25、进一步地，所述s21具体制备步骤为：

26、s211.在表面活性剂和碳酸盐中加入乙酸乙酯，然后在搅拌的条件下，加入钛酸酯偶联剂、正硅酸乙酯和氢氧化钠，室温下正硅酸乙酯水解12-72h，形成二氧化硅溶胶；

27、s212.在一氧化硅溶胶中加入聚乙烯醇，形成二氧化硅凝胶，然后在80-180℃下干燥24-48h形成二氧化硅干凝胶，再将二氧化硅干凝胶在750-1000℃马弗炉中焙烧4-12h，得到多孔二氧化硅；

28、s213.将多孔二氧化硅与石墨粉以摩尔比为1:1-5混合后，连续通入一氧化碳气体，以5-12℃/min的升温速率加热到1350-1500℃，恒温8-36h，冷却到室温，得到初始产物，再将初始产物经过酸液浸泡、洗涤和干燥得到纳米碳化硅。

29、本发明具有如下优点：

30、1.本技术的防紫外汽车玻璃膜的防紫外线层中加入了纳米改性氧化锌负载ptfe，纳米改性氧化锌负载ptfe结合了纳米改性氧化锌和ptfe的双重优势，能够有效地吸收和反射紫外线，从而有效防止紫外线对人体的伤害，并且纳米改性氧化锌负载ptfe不易分解或氧化，因此具有较长的使用寿命。

31、2.本技术的防紫外汽车玻璃膜的隔热层中以纳米碳化硅增强改性氧化锡为主要成分，纳米碳化硅增强改性氧化锡具有高热导率和低热膨胀系数，能够有效地吸收和传递热量，保证了防紫外汽车玻璃膜隔热层的抗紫外线性能和耐候性能，并且纳米碳化硅增强改性氧化锡能够吸收紫外线并转化成热能释放，降低紫外线对玻璃膜的损伤，进一步增强汽车玻璃膜整体的防紫外线功能。

32、3.本技术制备配方中各个化合物组合后，具有优异的耐紫外线和耐热性能，除了防紫外线层以外，耐磨层和隔热层也具有优良的耐热、耐氧化、耐紫外线性能，以及良好的弹性和粘附性，适用于需要长期承受紫外线照射和温度变化的汽车玻璃膜。