一种长效隔热膜的制作方法

本发明涉及光学薄膜的，更具体地说，它涉及一种长效隔热膜。

背景技术：

1、随着科技的发展，建筑、汽车等领域的隔热膜已经成为了人们追求舒适生活的重要选择。隔热膜经历了染色膜、金属膜、多层微复膜等多次技术改进。多层微复膜包括了叠层隔热功能层，叠层隔热功能层的两侧依次设置有保护层和光学吸收层，通过叠层隔热功能层与光学吸收层共同作用，起到高效隔热作用。

2、目前，光学吸收层一般是将光学吸收剂与胶共混，通过涂布等手段，在保护层上形成光学吸收层。光学吸收剂一般分为无机材料和有机吸光染料，无机材料包括硫化铜、碳纳米管和石墨烯等碳基纳米材料，无机材料的吸收波长范围广，光热稳定性较好，但与有机体系的相容性较差，且光学吸收层的光透过率下降，从而限制了其在隔热膜中的发展。有机吸光染料则对光热的耐受性差，容易分解失效，光学吸收层难以维持长久的隔热效果。

3、经过实际检测，采用有机吸光染料制成的光学吸收层与叠层隔热功能层配合，使用24个月后，出现了不同程度的褪色、太阳能总阻隔率下降的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种长效隔热膜，使得隔热膜在长期使用的情况下，既能够具备优异且稳定的隔热效果又能够具备较好的呈色效果。

2、本技术提供一种长效隔热膜，采用如下的技术方案：

3、一种具有调光功能的隔热膜，包括光学反射层、设置在所述光学反射层两侧的光学吸收层；

4、所述光学吸收层由如下重量份的组分组成：0.01～0.06份钨络合红外吸收剂、0.42～1.35份聚苯胺纳米材料、1.6～3.2份分散剂、0.12～0.39份引发剂和95～97.85份丙烯酸酯类树脂；

5、其中，所述钨络合红外吸收剂由六氯化钨与中性磷酸酯类溶剂反应得到；

6、所述光学反射层由至少两种热塑性树脂交替叠层得到，所述光学反射层产生的第一个反射峰位于680～1440nm波段，产生的第二个反射峰位于220～480nm波段。

7、通过采用上述技术方案，本技术采用光学反射层和光学吸收层配合，实现长期高效隔热以及稳定呈色的效果，其原理如下：

8、光学吸收层采用钨络合红外吸收剂与聚苯胺纳米材料作为近红外波段吸光剂；钨络合红外吸收剂是以六阶钨离子为中心，磷酸酯为配位体的有机金属螯合物，钨离子经过磷酸酯改性，能够在丙烯酸酯类树脂中具备较好的相容性；聚苯胺纳米材料则由苯胺聚合而成，钨络合红外吸收剂的磷酸酯链段含有磷酸基团，可以与聚苯胺中的氮原子形成氢键，促进聚苯胺纳米材料在丙烯酸酯类树脂中相容；根据光学吸收层的光谱透过率曲线可知，光学吸收层针对700～1400nm的近红外波段具有强烈吸收，对近红外波段呈现优异的吸收性能，在480～680nm的可见光波段具有较高的透过率；光学反射层则针对680～1440nm波段的近红外波段进行反射，通过反射和吸收双重作用，实现高效隔热，太阳能总阻隔率超过55%；

9、光学反射层第二个反射峰位于220～480nm波段，光学反射层能够对紫外光具有反射作用，光学吸收层的聚苯胺纳米材料则对紫外波段进行吸收，使得紫外辐射对隔热膜的影响小，在长期太阳光辐照下，隔热膜的太阳能总阻隔率变化值极小；隔热膜整体具备优异的稳定性；

10、由于干涉和衍射会导致特定波长的光线相互干涉，形成一种特殊的光学效应，光学反射层在不同的视角呈现出不同的视觉效果，当光线从正面为基准在一定角度内射入时，干涉和衍射效应相对较弱，在220nm～480nm波段内有一定反射率，正面视角下，光学反射层视觉呈现淡蓝色；而光学吸收层的可见光波段透过率高，光学反射层和光学吸收层复合，隔热膜的呈色效果取决于光学反射层；由于光学吸收层位于光学反射层两侧，对光学反射层起到保护作用，在长期太阳光辐照下，光学反射层的第一个反射峰和第二反射峰不发生变化，隔热膜的呈色效果稳定。

11、进一步的，所述光学吸收层中钨络合红外吸收剂与聚苯胺纳米材料的重量份之比为1:(30～40)。

12、通过采用上述技术方案，调整钨络合红外吸收剂与聚苯胺纳米材料之间的重量份之比，既能够使得聚苯胺纳米材料较好地分散在丙烯酸酯类树脂中，对可见光透过率的影响较小，光学吸收层的可见光波段透过率提升；又能够保证近红外波段的透过率降低，保障隔热膜的太阳能总阻隔率维持在较高水平。

13、进一步的，所述聚苯胺纳米材料的尺寸为120～180nm。

14、进一步的，所述分散剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇中的一种或多种。

15、进一步的，所述分散剂为聚乙二醇。

16、通过采用上述技术方案，分散剂促进聚苯胺纳米材料在丙烯酸酯类树脂中均匀分散；同时，聚乙二醇含有长烷基链段，钨络合红外吸收剂中含有柔性磷酸酯链段，两者相互作用，弥补了高分子聚苯胺链段引起光学吸收层刚性增强的缺陷，从而有助于耗散光学反射层的熔体与流道壁面界面处的大的应力梯度，保护光学反射层结构不被破坏。

17、进一步的，单侧所述光学吸收层与所述光学反射层的物理厚度比为1:(20～25)。

18、进一步的，单侧所述光学吸收层与所述光学反射层的物理厚度比为1:22.5。

19、通过采用上述技术方案，光学吸收层与光学发射层之间的厚度比控制在适中范围内，兼顾隔热膜的太阳能总阻隔率和可见光透过率之间的平衡。

20、进一步的，所述光学吸收层与所述光学反射层通过一步延流法成型。

21、通过采用上述技术方案,光学吸收层的丙烯酸酯类树脂经过重新造粒，与光学反射层同步成型；此方式既能够使得钨络合红外吸收剂与聚苯胺纳米材料在丙烯酸酯类树脂中分布均匀，又能够减少隔热膜的成型步骤，简化生产流程。

22、本技术中，光学反射层的两种热塑性树脂分别记为热塑性树脂a和热塑性树脂b，热塑性树脂a和热塑性树脂b之间的折射率差值≥0.05，能采用如下公式：λm=2/m×(nada+nbdb)；λm表示第m级反射波峰中心波长，m表示反射峰的阶数或级数，na为热塑性树脂a的折射率，nb为热塑性树脂b的折射率，da、db为相邻a层和b层的厚度。根据上述公式可以计算出叠层后各级反射峰的中心位置，从而调整反射峰所处的波段范围。

23、其中，热塑性树脂a和热塑性树脂b选自聚烯烃系树脂、聚酰胺系树脂、乙烯基单体的共聚物系树脂、丙烯酸系树脂、聚酯系树脂、聚醚系树脂、纤维素酯系树脂、生物降解性聚合物中的至少一种：

24、其中，聚烯烃系树脂，包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚(1-丁烯)、聚(4-甲基戊烯)、聚异丁烯、聚异戊二烯、聚丁二烯、聚乙烯基环己烷、聚苯乙烯、聚(α-甲基苯乙烯)、聚(对甲基苯乙烯)、聚降冰片烯、聚环戊烯；

25、聚酰胺系树脂，包括但不限于尼龙6、尼龙11、尼龙12、尼龙66；

26、乙烯基单体的共聚物系树脂，包括但不限于乙烯/丙烯共聚物、乙烯/乙烯基环己烷共聚物、乙烯/乙烯基环己烯共聚物、乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/降冰片烯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、丙烯/丁二烯共聚物、异丁烯/异戊二烯共聚物、氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物；

27、丙烯酸系树脂，包括但不限于聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯腈等；

28、聚酯系树脂，以聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯；

29、聚醚系树脂，包括但不限于聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚亚烷基二醇等；

30、纤维素酯系树脂，包括但不限于二乙酰纤维素、三乙酰纤维素、丙酰纤维素、丁酰纤维素、乙酰丙酰纤维素、硝基纤维；

31、生物降解性聚合物，包括但不限于聚乳酸、聚琥珀酸丁酯等；以及聚氯乙烯、聚偏1,1-二氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚缩醛、聚乙醇酸、聚碳酸酯、聚酮、聚醚砜、聚醚醚酮、改性聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚硅氧烷、四氟乙烯脂、三氟乙烯树脂、三氟氯乙烯树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚偏1,1-二氟乙烯。