本发明属于聚合物材料技术领域，具体涉及一种高耐候遮光膜及其制备方法。
背景技术：
遮光帘是一种常见的装饰材料，全遮光帘可以通过以下方式获得：其一是在普通纺织品上多次涂覆遮光涂层，其二是在编织过程中在纺织品中加入黑色遮光丝，其三是采用遮光膜与普通纺织品贴合。第一种方法在涂覆过程会产生较多的废气和废水，而且涂覆工艺复杂，使生产能耗提高，成本过大，且不符合目前的环保趋势；第二种方法通过编织获得遮光窗帘，面料的克重大，且在功能上很难实现完全遮光。因此，采用遮光膜与普通纺织品贴合制备遮光帘逐渐成为遮光帘制备的主流工艺。
遮光膜的基体材料为聚合物薄膜，包括聚烯烃薄膜、聚酰亚胺薄膜或聚氨酯薄膜等。其中，热塑性聚氨脂(thermoplasticpolyurethane，tpu)是由多元醇和多异氰酸酯反应生成的以氨基甲酸酯为重复单元的高分子化合物，具有软硬度可调、耐溶剂、耐低温的特点，且与大多数材料具有良好的粘结性，是一种性能综合的聚合物材料，被广泛应用于桌巾、浴帘、窗帘、家具用布和覆膜面料及内里材料中。
cn107325444a公开了一种高效遮阳双色篷房材料，包括聚氯乙烯(pvc)白色膜、pvc黑色遮光膜、基布和pvc底膜；其中，所述pvc黑色遮光膜由pvc树脂粉、dotp增塑剂、大豆油、ba-zn稳定剂、碳酸钙、三氧化二锑、硼酸锌、阻燃剂、防霉、丁腈橡胶和炭黑色料制备得到，具有良好的遮光性，可阻止太阳光和紫外线穿透，起到遮阳隔热的作用。但是，pvc黑色遮光膜的耐磨性和韧性欠佳，遮光膜的机械性能难以达到长期应用的要求。
cn107868275a公开了一种聚氨脂tpu黑色全遮光膜及其应用，所述聚氨脂tpu黑色全遮光膜由74％的聚氨脂tpu、18％的炭黑和8％的铜铬黑粉末制作的母粒吹膜而成，其厚度为0.8～5丝，宽度为500～3300cm，具有较好的防水透气性能，能够抵抗较强的太阳光及红外线照射；但是，该聚氨脂tpu黑色全遮光膜的耐老化性不高，使用寿命较短。
cn110802898a公开了一种全遮光帘复合面料的生产方法，所述全遮光帘复合面料包括第一基布层、第一胶粘层、tpu黑遮光膜、第二胶粘层和第二基布层；所述tpu黑遮光膜含有30～50份聚氨酯、8～12份低密度聚乙烯，20质量炭黑、30～50质量份的乳白剂、8质量份二氧化钛、10～20份纳米明胶微珠和5～8份水杨酸苯酯，使用挤压吹塑的方法制备得到。该全遮光帘复合面料具有良好的遮光率和抗紫外能力，还具有良好的隔热隔音的效果；但是，该tpu黑遮光膜配方比较复杂，原料成本高，而且tpu材料的耐候性欠佳，太阳光长期照射后会变得硬脆，难以继续使用。
因此，开发一种耐候性和耐老化性好、使用寿命较长的遮光膜材料，是本领域的研究重点。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高耐候遮光膜及其制备方法，所述高耐候遮光膜通过tpu母粒与两种特定黑色填料的协同复配，使其在具有良好机械性能的前提下，耐老化性和耐候性显著提升，能够充分满足遮光材料在光照下的长期应用要求。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种高耐候遮光膜，所述高耐候遮光膜的制备原料按照重量份包括如下组分：
本发明提供的高耐候遮光膜以聚醚型tpu作为主体材料，搭配使用两种特定的黑色填料：炭黑负载纳米氧化锌和活性炭负载纳米二氧化铈；一方面，两种黑色填料赋予了所述高耐候遮光膜优异的遮光性能，另一方面，纳米氧化锌和纳米二氧化铈具有紫外线吸收功能，二者的紫外吸收波段具有较好的互补性，能够有效降低紫外线对聚合物内部结构的影响，增强聚合物膜材料的耐候性和耐紫外老化性。更为重要的是，所述炭黑负载纳米氧化锌以炭黑为载体负载纳米氧化锌，所述活性炭负载纳米二氧化铈以活性炭为载体负载纳米二氧化铈，载体的引入避免了纳米粒子的团聚，使纳米氧化锌和纳米二氧化铈以纳米尺度均匀分散于高耐候遮光膜中，发挥出更好的抗紫外老化性能。
本发明中，所述聚醚型tpu母粒的用量为30～50重量份，例如31重量份、33重量份、35重量份、37重量份、39重量份、40重量份、41重量份、43重量份、45重量份、47重量份或49重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述聚醚型tpu母粒可通过市场途径购买获得，也可通过聚醚多元醇和多异氰酸酯聚合反应得到；本发明不对聚醚型tpu母粒进行特殊限定，能够通过现有技术获得的聚醚型tpu母粒均可应用于本发明中。示例性的，所述聚醚型tpu母粒可以为巴斯夫的1185a、1190a、1195a或560d中的任意一种或至少两种的组合。
所述炭黑负载纳米氧化锌的用量为15～25重量份，例如16重量份、17重量份、18重量份、19重量份、20重量份、21重量份、22重量份、23重量份或24重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述活性炭负载纳米二氧化铈的用量为10～20重量份，例如11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份或19重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述硅烷偶联剂的用量为1～5重量份，例如1.2重量份、1.5重量份、1.8重量份、2重量份、2.2重量份、2.5重量份、2.8重量份、3重量份、3.2重量份、3.5重量份、3.8重量份、4重量份、4.2重量份、4.5重量份或4.8重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
本发明中，所述炭黑负载纳米氧化锌包括炭黑载体，以及负载于所述炭黑载体上的纳米氧化锌。
优选地，所述炭黑载体的粒径为10～50μm，例如12μm、15μm、18μm、20μm、22μm、25μm、28μm、30μm、32μm、35μm、38μm、40μm、42μm、45μm或48μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述炭黑负载纳米氧化锌中纳米氧化锌的质量百分含量为20～50％，例如22％、25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％、42％、45％或48％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述炭黑负载纳米氧化锌的制备方法为：向含有锌盐和尿素的水溶液中加入炭黑进行反应，生成的产物经过干燥和煅烧，得到所述炭黑负载纳米氧化锌。
优选地，所述锌盐包括硝酸锌、氯化锌或硫酸锌中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述锌盐和尿素的摩尔比为1:(1.5～3)，例如1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9、1:2、1:2.1、1:2.2、1:2.3、1:2.4、1:2.5、1:2.6、1:2.7、1:2.8或1:2.9等。
优选地，以所述锌盐的用量为1mol计，所述炭黑的用量为50～200g，例如60g、80g、100g、110g、130g、150g、170g或190g，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述反应的温度为90～110℃，例如91℃、93℃、95℃、97℃、99℃、100℃、111℃、113℃、115℃、117℃或119℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述反应的时间为1～4h，例如1.2h、1.5h、1.8h、2h、2.2h、2.5h、2.8h、3h、3.2h、3.5h或3.8h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述煅烧的温度为200～450℃，例如210℃、230℃、250℃、270℃、290℃、300℃、310℃、330℃、340℃、350℃、370℃、390℃、400℃、410℃、420℃、430℃或440℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述煅烧的时间为0.5～2h，例如0.6h、0.8h、1h、1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h或1.9h，，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述煅烧在无氧条件下进行，所述煅烧在管式炉或马弗炉中进行。
本发明中，所述活性炭负载纳米二氧化铈包括活性炭载体，以及负载于所述活性炭载体上的纳米二氧化铈。
优选地，所述活性炭负载纳米二氧化铈中纳米二氧化铈的质量百分含量为20～50％，例如22％、25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％、42％、45％或48％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述活性炭负载纳米二氧化铈的制备方法为：将活性炭和铈盐的水溶液混合、吸附，然后加入碱液进行反应，生成前驱体；所述前驱体经过干燥和煅烧，得到所述活性炭负载纳米二氧化铈。
优选地，所述铈盐包括硝酸铈、氯化铈、碳酸铈或硫酸铈中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，以所述铈盐的用量为0.1mol计，所述活性炭的用量为10～30g，例如11g、13g、15g、17g、19g、20g、21g、23g、25g、27g或29g，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述吸附、煅烧的时间各自独立地为0.5～2h，例如0.6h、0.8h、1h、1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h或1.9h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述碱液的浓度为0.5～5mol/l，例如0.6mol/l、0.8mol/l、1mol/l、1.2mol/l、1.5mol/l、1.8mol/l、2mol/l、2.2mol/l、2.5mol/l、2.8mol/l、3mol/l、3.2mol/l、3.5mol/l、3.8mol/l、4mol/l、4.2mol/l、4.5mol/l或4.8mol/l，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述反应的时间为5～60min，例如8min、10min、12min、15min、18min、20min、22min、25min、28min、30min、32min、35min、38min、40min、42min、45min、48min、50min、52min、55min或58min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述煅烧的温度为200～350℃，例如210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、320℃、330℃或340℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述炭黑负载纳米氧化锌和活性炭负载纳米二氧化铈的质量比为1:(0.5～1.3)，例如1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9、1:1、1:1.1、1:1.2或1:1.25等。
作为本发明的优选技术方案，所述炭黑负载纳米氧化锌和活性炭负载纳米二氧化铈的质量比为1:0.5～1:1.3时，纳米氧化锌和纳米二氧化铈相互协同，能够对各波段的紫外线能量具有均衡的吸收，使紫外吸收效果最好，紫外线(295～360nm)透过率达到低点，从而有效提升了所述高耐候遮光膜的耐候性和耐老化性。
优选地，所述硅烷偶联剂包括kh-550、kh-560或kh-570中的任意一种或至少两种的组合。
本发明中，所述硅烷偶联剂能够提升两种黑色填料(炭黑负载纳米氧化锌和活性炭负载纳米二氧化铈)与聚醚型tpu基体的分散性和结合力，避免填料分散不均匀导致膜材料的遮光性能不均一，同时避免因粉体填料的添加导致膜材料的机械性能下降。
本发明中，所述高耐候遮光膜的制备原料中还包括0.01～1重量份有机稳定剂，所述有机稳定剂的用量可以为0.02重量份、0.05重量份、0.08重量份、0.1重量份、0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份或0.9重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述有机稳定剂包括邻羟基苯并三唑类化合物、二苯甲酮类化合物或受阻胺光稳定剂中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述有机稳定剂为邻羟基苯并三唑类化合物、邻羟基二苯甲酮类化合物和受阻胺光稳定剂的组合。
作为本发明的优选技术方案，所述高耐候遮光膜的制备原料中还包括有机稳定剂，其中，所述邻羟基苯并三唑类化合物和邻羟基二苯甲酮类化合物能够吸收不同波段的紫外线，受阻胺光稳定剂具有自由基捕获功能，能够捕捉并清除聚合物中的自由基，阻断老化自由基反应，从而抑制因光照、臭氧等因素引发的tpu老化降解。
优选地，所述有机稳定剂中受阻胺光稳定剂的质量百分含量为15～35％，例如16％、18％、20％、21％、23％、25％、27％、29％、30％、31％、32％、33％或34％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述高耐候遮光膜的制备原料按照重量份包括如下组分：
所述炭黑负载纳米氧化锌中纳米氧化锌的质量百分含量为20～50％；
所述活性炭负载纳米二氧化铈中纳米二氧化铈的质量百分含量为20～50％；
所述有机稳定剂为邻羟基苯并三唑类化合物、邻羟基二苯甲酮类化合物和受阻胺光稳定剂的组合。
另一方面，本发明提供一种如上所述的高耐候遮光膜的制备方法，所述制备方法包括：将聚醚型tpu母粒、炭黑负载纳米氧化锌、活性炭负载纳米二氧化铈和硅烷偶联剂在挤出机中混炼，然后经过吹塑、冷却定型和牵引，得到所述高耐候遮光膜。
优选地，所述混炼的温度为120～180℃，例如125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃或175℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述混炼的时间为10～40min，例如12min、15min、18min、20min、22min、25min、28min、30min、32min、35min或38min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述混炼的入料顺序为：先将炭黑负载纳米氧化锌、活性炭负载纳米二氧化铈、硅烷偶联剂和任选的有机稳定剂混合均匀，然后加入聚醚型tpu母粒进行混炼。
优选地，所述吹塑的吹胀比为2.1～2.5，例如2.1、2.2、2.3、2.4或2.5等。
优选地，所述吹塑的压力为0.4～1.0mpa，例如0.42mpa、0.45mpa、0.48mpa、0.5mpa、0.52mpa、0.55mpa、0.58mpa、0.6mpa、0.62mpa、0.65mpa、0.68mpa、0.7mpa、0.72mpa、0.75mpa、0.78mpa、0.8mpa、0.85mpa、0.9mpa、0.95mpa或0.98mpa，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述牵引的驱动功率为0.2～1.5kw，例如0.25kw、0.3kw、0.35kw、0.4kw、0.45kw、0.5kw、0.55kw、0.6kw、0.65kw、0.7kw、0.75kw、0.8kw、0.85kw、0.9kw、0.95kw、1kw、1.05kw、1.1kw、1.15kw、1.2kw、1.25kw、1.3kw、1.35kw或1.4kw，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述牵引的速度为1～25m/min，例如2m/min、3m/min、5m/min、8m/min、10m/min、12m/min、15m/min、18m/min、20m/min、21m/min、23m/min或24m/min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的高耐候遮光膜以聚醚型tpu作为主体材料，搭配使用两种特定的黑色填料炭黑负载纳米氧化锌和活性炭负载纳米二氧化铈，使所述高耐候遮光膜在具有良好机械性能的前提下，耐老化性和耐候性显著提升。所述高耐候遮光膜通过挤出吹塑获得，制备工艺简单，能耗和成本低，绿色环保，适用于大规模工业化推广。所述高耐候遮光膜的遮光率达到100％，具有优异的机械性能和耐老化性，其拉伸强度为35.4～39.3mpa，断裂伸长率达到383～421％，紫外臭氧老化处理240h后的拉伸强度仍然可以达到32.9～37.8mpa，拉伸强度保持率达到90～97.5％，能够充分满足遮光膜在遮光帘等装饰材料中的应用需求。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种高耐候遮光膜，制备原料如下：
其中，聚醚型tpu母粒为巴斯夫1190a，硅烷偶联剂为kh-560，有机稳定剂为邻羟基苯并三唑类化合物(巴斯夫uv-327)、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和四甲基哌啶类胺5:4:3的组合物。
所述炭黑负载纳米氧化锌的制备方法如下：
将硝酸锌和尿素按照摩尔比1:2混合，加水配制成硝酸锌摩尔浓度为0.5mol/l的水溶液共100ml；向其中加入5g炭黑(平均粒径20μm)，95℃下搅拌反应2h；反应完成后过滤，将沉淀充分干燥，然后置于马弗炉中400℃无氧煅烧1h，得到所述炭黑负载纳米氧化锌。
采用热重分析仪在氮气氛中测试所述炭黑负载纳米氧化锌的热重差热分析曲线，升温速率为5℃/min，炭黑在550℃开始分解，至780℃终止分解，残余物质为氧化锌；根据分解后的残余质量计算氧化锌在所述炭黑负载纳米氧化锌中的质量百分含量，为43％。
所述活性炭负载纳米二氧化铈的制备方法如下：
向100ml浓度为1mol/l的硝酸铈水溶液中加入20g活性炭，室温下浸渍吸附1h；然后固液分离，向固相中加入2.5mol/l的氢氧化钠搅拌反应45min，生成前驱体；将前驱体过滤并充分干燥后置于马弗炉中，300℃无氧煅烧1.5h，得到所述活性炭负载纳米二氧化铈。
采用热重分析仪在氮气氛中测试所述活性炭负载纳米二氧化铈的热重差热分析曲线，升温速率为5℃/min，炭黑在420℃开始分解，至650℃终止分解，残余物质为二氧化铈；根据分解后的残余质量计算二氧化铈在所述活性炭负载纳米二氧化铈中的质量百分含量，为41％。
所述高耐候遮光膜的制备方法如下：
将聚醚型tpu母粒在80℃下真空脱水5min，然后加入预先混合均匀的炭黑负载纳米氧化锌、活性炭负载纳米二氧化铈、硅烷偶联剂、邻羟基苯并三唑类化合物、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和四甲基哌啶类胺，150℃下混炼30min，经过吹塑、冷却定型和牵引，吹胀比为2.4，得到所述高耐候遮光膜。
实施例2
一种高耐候遮光膜，制备原料如下：
其中，聚醚型tpu母粒和硅烷偶联剂的组分与实施例1相同，有机稳定剂为邻羟基苯并三唑类化合物(巴斯夫uv-327)、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和四甲基哌啶类胺3:2:1的组合物。
所述炭黑负载纳米氧化锌的制备方法如下：
将硝酸锌和尿素按照摩尔比1:2混合，加水配制成硝酸锌摩尔浓度为0.5mol/l的水溶液共100ml；向其中加入10g炭黑(平均粒径20μm)，95℃下搅拌反应2h；反应完成后过滤，将沉淀充分干燥，然后置于马弗炉中450℃无氧煅烧45min，得到所述炭黑负载纳米氧化锌。
采用热重分析仪在氮气氛中测试所述炭黑负载纳米氧化锌的热重差热分析曲线，计算出氧化锌在所述炭黑负载纳米氧化锌中的质量百分含量，为21％(方法与实施例1中相同)。
所述活性炭负载纳米二氧化铈的制备方法如下：
向100ml浓度为1mol/l的硝酸铈水溶液中加入35g活性炭，室温下浸渍吸附1h；然后固液分离，向固相中加入3mol/l的氢氧化钠搅拌反应40min，生成前驱体；将前驱体过滤并充分干燥后置于马弗炉中，250℃无氧煅烧2h，得到所述活性炭负载纳米二氧化铈。
采用热重分析仪在氮气氛中测试所述活性炭负载纳米二氧化铈的热重差热分析曲线，计算出二氧化铈在所述活性炭负载纳米二氧化铈中的质量百分含量，为22％。
所述高耐候遮光膜的制备方法如下：
将聚醚型tpu母粒在70℃下真空脱水5min，然后加入预先混合均匀的炭黑负载纳米氧化锌、活性炭负载纳米二氧化铈、硅烷偶联剂、邻羟基苯并三唑类化合物、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和四甲基哌啶类胺，130℃下混炼40min，经过吹塑、冷却定型和牵引，吹胀比为2.4，得到所述高耐候遮光膜。
实施例3
一种高耐候遮光膜，制备原料如下：
其中，聚醚型tpu母粒和硅烷偶联剂的组分与实施例1相同，有机稳定剂为邻羟基苯并三唑类化合物(巴斯夫uv-327)、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和四甲基哌啶类胺1:1:1的组合物。
所述炭黑负载纳米氧化锌的制备方法如下：
将硝酸锌和尿素按照摩尔比1:1.5混合，加水配制成硝酸锌摩尔浓度为0.5mol/l的水溶液共100ml；向其中加入4g炭黑(平均粒径20μm)，90℃下搅拌反应4h；反应完成后过滤，将沉淀充分干燥，然后置于马弗炉中400℃无氧煅烧0.5h，得到所述炭黑负载纳米氧化锌。
采用热重分析仪在氮气氛中测试所述炭黑负载纳米氧化锌的热重差热分析曲线，计算出氧化锌在所述炭黑负载纳米氧化锌中的质量百分含量，为48％(方法与实施例1中相同)。
所述活性炭负载纳米二氧化铈的制备方法如下：
向100ml浓度为1mol/l的氯化铈水溶液中加入15g活性炭，室温下浸渍吸附2h；然后固液分离，向固相中加入3mol/l的氢氧化钠搅拌反应60min，生成前驱体；将前驱体过滤并充分干燥后置于马弗炉中，300℃无氧煅烧1.5h，得到所述活性炭负载纳米二氧化铈。
采用热重分析仪在氮气氛中测试所述活性炭负载纳米二氧化铈的热重差热分析曲线，计算出二氧化铈在所述活性炭负载纳米二氧化铈中的质量百分含量，为49％。
所述高耐候遮光膜的制备方法如下：
将聚醚型tpu母粒在70℃下真空脱水5min，然后加入预先混合均匀的炭黑负载纳米氧化锌、活性炭负载纳米二氧化铈、硅烷偶联剂、邻羟基苯并三唑类化合物、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和四甲基哌啶类胺，175℃下混炼15min，经过吹塑、冷却定型和牵引，吹胀比为2.4，得到所述高耐候遮光膜。
实施例4
一种高耐候遮光膜，其与实施例1的区别仅在于，所述制备原料中不包括有机稳定剂；其他原料组分和制备方法均与实施例1相同。
实施例5
一种高耐候遮光膜，其与实施例1的区别仅在于，所述制备原料中的有机稳定剂为邻羟基苯并三唑类化合物(巴斯夫uv-327)和2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮5:4的组合物；其他原料组分和制备方法均与实施例1相同。
实施例6
一种高耐候遮光膜，其与实施例1的区别仅在于，所述制备原料中的有机稳定剂为四甲基哌啶类胺；其他原料组分和制备方法均与实施例1相同。
实施例7
一种高耐候遮光膜，其与实施例1的区别仅在于，所述制备原料中炭黑负载纳米氧化锌的含量为23重量份，活性炭负载纳米二氧化铈的含量为12重量份；其他原料组分和制备方法均与实施例1相同。
实施例8
一种高耐候遮光膜，其与实施例1的区别仅在于，所述制备原料中炭黑负载纳米氧化锌的含量为25重量份，活性炭负载纳米二氧化铈的含量为10重量份；其他原料组分和制备方法均与实施例1相同。
实施例9
一种高耐候遮光膜，其与实施例1的区别仅在于，所述制备原料中炭黑负载纳米氧化锌的含量为15重量份，活性炭负载纳米二氧化铈的含量为20重量份；其他原料组分和制备方法均与实施例1相同。
实施例10
一种高耐候遮光膜，其与实施例1的区别仅在于，所述炭黑负载纳米氧化锌中氧化锌的质量百分含量为15％(制备过程与实施例1的区别在于炭黑的质量为14.5g)；其他原料组分和制备方法均与实施例1相同。
实施例11
一种高耐候遮光膜，其与实施例1的区别仅在于，所述活性炭负载纳米二氧化铈中二氧化铈的质量百分含量为17％(制备过程与实施例1的区别在于硝酸铈水溶液的浓度为0.45mol/l)；其他原料组分和制备方法均与实施例1相同。
对比例1
一种高耐候遮光膜，其与实施例1的区别仅在于，将炭黑负载纳米氧化锌用等质量的炭黑替换；其他原料组分和制备方法均与实施例1相同。
对比例2
一种高耐候遮光膜，其与实施例1的区别仅在于，将炭黑负载纳米氧化锌用等质量的炭黑替换，并加入8重量份纳米氧化锌；其他原料组分和制备方法均与实施例1相同。
对比例3
一种高耐候遮光膜，其与实施例1的区别仅在于，将活性炭负载纳米二氧化铈用等质量的活性炭替换；其他原料组分和制备方法均与实施例1相同。
对比例4
一种高耐候遮光膜，其与实施例1的区别仅在于，将活性炭负载纳米二氧化铈用等质量的活性炭替换，并加入6重量份纳米二氧化铈；其他原料组分和制备方法均与实施例1相同。
对比例5
一种高耐候遮光膜，其与实施例1的区别仅在于，将炭黑负载纳米氧化锌用等质量的炭黑负载纳米二氧化铈替换；其他原料组分和制备方法均与实施例1相同。
所述炭黑负载纳米二氧化铈的制备方法为：向100ml浓度为1mol/l的硝酸铈水溶液中加入20g炭黑，室温下浸渍吸附1h；然后固液分离，向固相中加入2.5mol/l的氢氧化钠搅拌反应45min，生成前驱体；将前驱体过滤并充分干燥后置于马弗炉中，300℃无氧煅烧1.5h，得到所述炭黑负载纳米二氧化铈，二氧化铈的质量百分含量为40％。
对比例6
一种高耐候遮光膜，其与实施例1的区别仅在于，将活性炭负载纳米二氧化铈用等质量的活性炭负载纳米氧化锌替换；其他原料组分和制备方法均与实施例1相同。
所述活性炭负载纳米氧化锌的制备方法为：将硝酸锌和尿素按照摩尔比1:2混合，加水配制成硝酸锌摩尔浓度为0.5mol/l的水溶液共100ml；向其中加入5g活性炭，95℃下搅拌反应2h；反应完成后过滤，将沉淀充分干燥，然后置于马弗炉中300℃无氧煅烧2h，得到所述活性炭负载纳米氧化锌，氧化锌的质量百分含量为43％。
对比例7
一种高耐候遮光膜，其与实施例1的区别仅在于，将炭黑负载纳米氧化锌用等质量的炭黑替换，将活性炭负载纳米二氧化铈用等质量的活性炭替换；其他原料组分和制备方法均与实施例1相同。
对比例8
一种高耐候遮光膜，其与实施例1的区别仅在于，将炭黑负载纳米氧化锌用等质量的炭黑替换，将活性炭负载纳米二氧化铈用等质量的活性炭替换，并加入8重量份纳米氧化锌和6重量份纳米二氧化铈；其他原料组分和制备方法均与实施例1相同。
性能测试：
(1)拉伸强度、断裂伸长率：按照国家标准gb/t13022-1991中规定的方法进行测试；每个样品取5个测试位点，得到的数据取平均值；
(2)遮光率：将待测的高耐候遮光膜与纯色涤纶布(克重120g/m2)复合，然后按照aatcc-148-79中记载的光透射“箱法”测试遮光性能；
(3)耐老化性能：将待测的高耐候遮光膜置于紫外臭氧老化试验箱中进行测试，紫外辐照强度为400μw/cm2，臭氧浓度为20ppm，温度为28℃，持续辐照240h后测试其拉伸强度；每个样品取5个测试位点，得到的数据取平均值；将此时测得的拉伸强度与紫外辐照前的拉伸强度相比，得到性能保持率。
按照上述性能测试方法测试实施例1～11、对比例1～8提供的高耐候遮光膜的性能，测试数据如表1所示。
表1
从表1的数据可知，本发明实施例1～11提供的高耐候遮光膜的遮光率达到100％，具有优异的机械性能和耐老化性，拉伸强度为35.4～39.3mpa，断裂伸长率为383～421％，经过紫外和臭氧老化240h后拉伸强度仍然保持在32.9～37.8mpa，耐老化处理后的拉伸强度保持率可以达到90～97.5％，证明其具有优异的耐候性和耐老化性。
比较实施例1和实施例4～6可知，有机稳定剂的引入能够进一步提升所述高耐候遮光膜的耐候性和耐老化性，且有机稳定剂为邻羟基苯并三唑类化合物、邻羟基二苯甲酮类化合物和受阻胺三者的组合时，对于耐老化性和耐候性的提升更加显著。
比较实施例1～3和实施例7～9可知，制备原料中炭黑负载纳米氧化锌和活性炭负载纳米二氧化铈的质量比为1:0.5～1:1.3时，所述高耐候遮光膜的耐候性和耐老化性优异，耐老化后的性能保持率可以达到95％以上；如果二者的质量比超出上述范围(实施例8、9)，则会使耐老化性和耐候性有所降低。
本发明所述炭黑负载纳米氧化锌中氧化锌的负载量为20～50％，所述活性炭负载纳米二氧化铈中的二氧化铈的负载量为20～50％，此时两种纳米粒子相互协同，能够对各波段的紫外线能量具有均衡的吸收，所述高耐候遮光膜的耐候性和耐老化性更好。如果纳米粒子的负载量过低(实施例10、11)，则会使高耐候遮光膜的老化后性能保持率下降，耐候性和耐老化性欠佳。
本发明中，两种特定的黑色填料炭黑负载纳米氧化锌和活性炭负载纳米二氧化铈相互协同，能够有效降低紫外线对聚合物内部结构的影响，增强聚合物膜材料的耐候性和耐紫外老化性；而且，负载结构的引入有效避免了纳米粒子的团聚，使纳米氧化锌和纳米二氧化铈以纳米尺度均匀分散于高耐候遮光膜中，发挥出更好的抗紫外老化性能。如果体系中并非炭黑负载纳米氧化锌和活性炭负载纳米二氧化铈的组合，任一组分的缺失(对比例1、3、5、6和7)都会导致遮光膜的耐老化性下降；而且，如果纳米粒子直接加入体系中而并非以负载的形式引入，同样无法达到理想的耐候和耐老化效果。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的一种高耐候遮光膜及其制备方法，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。