一种多孔隔热膜制备方法及应用多孔隔热膜的汽车膜与流程

本发明涉及隔热膜制备领域，具体涉及一种多孔隔热膜制备方法及应用多孔隔热膜的汽车膜。

背景技术：

1、太阳光谱涵盖了三个主要波段：首先是200-400nm的紫外线波段，占据了太阳光能量的3%；其次是400-760nm的可见光波段，占到了44%；最后是760-2500nm的红外线波段，其能量占比高达53%，成为太阳光中最为显著的部分。在炎热的夏季，阳光尤为强烈，当阳光透过玻璃进入室内或车内时，温度会急剧上升，极大地影响了居住环境和乘车体验。其中，红外波段因其巨大的能量占比，成为了导致照射处温度升高的主要因素。目前，主要依赖于玻璃贴膜来阻隔红外线，以减少车内温度的大幅上升。但现有的防晒隔热膜的隔热效果有限，只能阻隔一部分红外线，无法阻隔紫外线，而且隔热效果不显著，特别是在极端高温的天气下，贴膜可能无法完全阻止室内温度的上升；此外，贴膜质量差和寿命低，长时间使用后会出现老化、起泡、脱落等问题，这不仅会影响其防晒隔热效果，还可能影响美观。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种使用可靠，隔热效果较好且能防紫外线的多孔隔热膜制备方法及应用多孔隔热膜的汽车膜。

2、为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种多孔隔热膜制备方法，包括：

3、步骤一、制备pvdf-b-ptfe粉末；

4、步骤二、将步骤1获取的pvdf-b-ptfe粉末添加至n，n-二甲基甲酰胺溶液中，或n，n-二甲基甲酰胺和丙酮的混合液中，以获得前驱体纺丝溶液；

5、步骤三、将钛酸钡纳米颗粒添加至步骤二获取的前驱体纺丝溶液中，获得bto/pvdf-b-ptfe混合液；

6、步骤四、通过静电纺丝工艺对步骤三获得的bto/pvdf-b-ptfe混合液进行纺丝加工获得多孔隔热膜。

7、优选地，步骤1中pvdf-b-ptfe粉末的制备工艺为：

8、a1、向反应器中加入去离子水，并对反应器进行加热；

9、a2、向反应器中添加引发剂并通过搅拌器混合均匀；

10、a3、向反应器内添加偏氟乙烯单体气体，并通入四氟乙烯单体气体进行增压；

11、a4、继续反应直至反应器内固体含量达到15-25％，停止反应并排除胶乳状pvdf-b-ptfe；

12、a5、对上述获得的胶乳状pvdf-b-ptfe进行自然干燥，干燥后通过球磨机进行研磨获得pvdf-b-ptfe粉末。

13、更进一步地，所述的反应器为40升反应器；去离子水重量为22.5千克；步骤a1中反应炉的加热温度为80℃并保持；反应炉中加入的引发剂为100～200克；步骤a3中向使反应器内添加偏氟乙烯单体气体，使得反应器内压力达到0.35mpa；而后通入四氟乙烯单体气体至反应器内压力达到1.52mpa的压力。

14、更进一步地，所述的引发剂为氮氧自由基引发剂。

15、在上述基础上，所述的氮氧自由基引发剂包括：过硫酸铵、氧化苯甲酰、溴化苯甲酰过氧化物、过氧化苯甲酰、过氧化苯乙酰、过氧化丙烯酸正丁酯、过氧化丙烯酰丙烯酸、过氧化甲苯、过氧化叔丁基苯、过氧化氢化苯、过氧化叔丁基过氧化物或n-甲基吡咯烷酮其中之一。

16、更进一步地，步骤a3中通入反应器的偏氟乙烯单体气体和四氟乙烯单体气体的重量比为0.8～1.2：1。

17、优选地，步骤二中前驱体纺丝溶液的制备工艺为：将pvdf-b-ptfe粉末添加至n，n-二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶剂中，并在50～80℃水浴条件下搅拌2-6h；其中n，n-二甲基甲酰胺和丙酮的体积比为1：0～10。

18、优选地，步骤三中bto/pvdf-b-ptfe混合液制备工艺为：将中钛酸钡纳米颗粒与前驱体纺丝溶液相混合，在40～70℃水浴条件下搅拌6～12h；其中钛酸钡纳米颗粒与前驱体纺丝溶液的质量比为1：2～10。

19、优选地，步骤四中静电纺丝的静电电压为20～80kv，接收距离为10～60cm，灌注速率为20～1500ml/h，纺丝温度为25～40℃，相对湿度为35%～65%。

20、一种应用权利要求1所述多孔隔热膜制备方法制备多孔隔热膜的汽车膜，其特征在于，包括至少一层多孔隔热膜。

21、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过静电纺丝制备的多孔隔热膜为bto/pvdf-b-ptfe纳米纤维隔热膜具有很好的耐用性，能够长期有效地阻隔红外线和紫外线，显著降低室内和车内温度。对高太阳光反射率高达80-99.8%的和对高中红外发射率高达70-99.8%。覆盖多孔bto/pvdf-b-ptfe隔热膜的汽车内部温度，相较于覆盖商用车罩的可降温超过5-55℃，相较于无织物覆盖的模型可降温超过10-80℃。

22、本发明在制造和使用过程中不会释放有害物质、原料相对容易回收和处理，是一种能够具有节能效果对环境友好型材料，同时在极端气候条件下能够保持稳定，具有较强稳定性。

23、且本发明采用静电纺丝制备的隔热膜为纳米纤维膜，具有孔隙率高、柔软耐弯折、可拉伸等优异性能。材料的孔隙率为60-80%，厚度为0.1-10mm，纤维直径为50-1000nm。

技术特征：

1.一种多孔隔热膜制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种多孔隔热膜制备方法，其特征在于，步骤1中pvdf-b-ptfe粉末的制备工艺为：

3.根据权利要求2所述的一种多孔隔热膜制备方法，其特征在于，所述的反应器为40升反应器；去离子水重量为22.5千克；步骤a1中反应炉的加热温度为80℃并保持；反应炉中加入的引发剂为100～200克；步骤a3中向使反应器内添加偏氟乙烯单体气体，使得反应器内压力达到0.35mpa；而后通入四氟乙烯单体气体至反应器内压力达到1.52mpa的压力。

4.根据权利要求2所述的一种多孔隔热膜制备方法，其特征在于，所述的引发剂为氮氧自由基引发剂。

5.根据权利要求4所述的一种多孔隔热膜制备方法，其特征在于，所述的氮氧自由基引发剂包括：过硫酸铵、氧化苯甲酰、溴化苯甲酰过氧化物、过氧化苯甲酰、过氧化苯乙酰、过氧化丙烯酸正丁酯、过氧化丙烯酰丙烯酸、过氧化甲苯、过氧化叔丁基苯、过氧化氢化苯、过氧化叔丁基过氧化物或n-甲基吡咯烷酮其中之一。

6.根据权利要求2所述的一种多孔隔热膜制备方法，其特征在于，步骤a3中通入反应器的偏氟乙烯单体气体和四氟乙烯单体气体的重量比为0.8～1.2：1。

7.根据权利要求1所述的一种多孔隔热膜制备方法，其特征在于，步骤二中前驱体纺丝溶液的制备工艺为：将pvdf-b-ptfe粉末添加至n，n-二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶剂中，并在50～80℃水浴条件下搅拌2-6h；其中n，n-二甲基甲酰胺和丙酮的体积比为1：0～10。

8.根据权利要求1所述的一种多孔隔热膜制备方法，其特征在于，步骤三中bto/pvdf-b-ptfe混合液制备工艺为：将中钛酸钡纳米颗粒与前驱体纺丝溶液相混合，在40～70℃水浴条件下搅拌6～12h；其中钛酸钡纳米颗粒与前驱体纺丝溶液的质量比为1：2～10。

9.根据权利要求1所述的一种多孔隔热膜制备方法，其特征在于，步骤四中静电纺丝的静电电压为20～80kv，接收距离为10～60cm，灌注速率为20～1500ml/h，纺丝温度为25～40℃，相对湿度为35%～65%。

10.一种应用权利要求1所述多孔隔热膜制备方法制备多孔隔热膜的汽车膜，其特征在于，包括至少一层多孔隔热膜。

技术总结本发明公开了一种多孔隔热膜制备方法，包括：步骤一、制备PVDF‑b‑PTFE粉末；步骤二、将步骤1获取的PVDF‑b‑PTFE粉末添加至N，N‑二甲基甲酰胺和丙酮的混合液中，获得前驱体纺丝溶液；步骤三、将钛酸钡纳米颗粒添加至步骤二获取的前驱体纺丝溶液中，获得BTO/PVDF‑b‑PTFE混合液；步骤四、通过静电纺丝工艺对步骤三获得的BTO/PVDF‑b‑PTFE混合液进行纺丝加工获得多孔隔热膜；通过静电纺丝制备的多孔隔热膜为BTO/PVDF‑b‑PTFE纳米纤维隔热膜具有很好的耐用性，能够长期有效地阻隔红外线和紫外线，显著降低室内和车内温度。在制造和使用过程中不会释放有害物质、原料相对容易回收和处理，是一种能够具有节能效果对环境友好型材料，同时在极端气候条件下能够保持稳定，具有较强稳定性。技术研发人员：陈海垠,马岩岩,刘英琦,沈志斌受保护的技术使用者：浙江柔荷新能源材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2