一种耐老化高稳定的全遮光膜及其制备方法与流程

本申请属于遮光材料，具体涉及一种耐老化高稳定的全遮光膜及其制备方法。

背景技术：

1、目前，市场上窗帘卷帘常用遮光层主要包括涂层面料和遮光面料。涂层面料是利用涂层设备在所选的面料上涂层，需涂刷2-3次才能实现所需功能效果，而且，面料上的涂层浆料存在苯系物等有害溶剂，才能使涂层表面平整光滑，涂层浆料有的是多种化工原料合成，涂覆过程会产生较多的废气和废水，而且涂覆工艺复杂，且不符合目前的环保趋势严重，且采用涂层面料的窗帘卷帘易老化，脱落，不耐水洗，干洗，不利于后期清洗，影响美观；编织面料是用提花机编制而成的，采用面料底层、面层，中间加一排黑色的遮光丝来编织而成，其面料克重高，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。

2、但是，由于遮光膜需要长时间遮挡光线，全遮光膜在使用过程中吸热作用明显，黑色遮光膜容易因吸热而加速老化，降低了遮光膜的使用寿命，且起遮光作用的无机颜料的大量添加使遮光膜的刚性增强而耐候性下降，使得这些产品的稳定性较差，一段时间使用后，其遮光防晒效果更是迅速变差，难以满足现有消费市场的需求，如何同时提高遮光膜的耐候性和长期遮光性是目前遮光膜应用领域亟待解决的重要问题。

技术实现思路

1、针对现有全遮光膜耐候性和长期遮光性不足的问题，本申请提供一种耐老化高稳定的全遮光膜及其制备方法。

2、第一方面，本申请提供一种耐老化高稳定的全遮光膜，包括按照重量份计算的如下组分：改性聚氨脂tpu 38-50份、pbt 10-15份、环氧树脂15-18份、爽滑剂5-8份、遮光填料8-16份、光反射助剂3-5份、抗氧剂1-1.5份。

3、通过采用上述技术方案，通过改性聚氨脂和环氧树脂交联反应提供交联骨架，环氧树脂在上述结构框架上表现出优异的物理性能和耐化学腐蚀性能，形成柔韧耐用的全遮光膜材料的基础，再通过加入聚对苯二甲酸丁二醇酯pbt，属于聚酯系列，结晶型热塑性聚酯树脂中较长的酯基链段，可深入缠绕到的上述结构框架上，进一步提高整体材料的韧性，耐磨损性，提高全遮光膜结构强度、垂感和耐久性，在通过遮光填料能够将光线有效阻断，遮光效果好，遮光填料和光反射助剂的混合使用，充分发挥遮光作用和反光作用，避免光线直接照射深色遮光层而使深色遮光层加速老化，延长了全遮光膜整体的使用寿命。这样制成的产品整体颜色偏差小，产品的遮光效果均匀一致。可用于制作全遮光窗帘、卷帘以及帐篷、遮阳布之类，使用范围广泛，降低了制造成本，提升了高品质产品的需求。

4、在一个具体的可实施方案中，所述改性聚氨脂tpu为丙烯酸改性聚氨酯tpu，制备方法包括如下步骤：将二元醇与异氰酸酯混合反应后，得到两端异氰酸酯基封端的预聚体；再与含羟基的丙烯酸酯混合反应，得到所述丙烯酸改性聚氨酯tpu。

5、通过采用上述技术方案，改性聚氨脂tpu中丙烯酸官能团上的双键与环氧基团发生加成反应，形成稳定的交联结构。

6、所述遮光填料包括活性炭负载纳米二氧化钛、炭黑和铬黑粉末。

7、通过采用上述技术方案，活性炭负载纳米二氧化钛搭配两种遮光填料，活性炭负载纳米二氧化钛具有反射光的作用，可产生良好的反射和散射，阻止光透过复合材料，使得全遮光膜具有一定的机械性能的前提下，耐老化性和耐候性显著提升，在保证遮光率的前提下，耐候性能大大提升。

8、在一个具体的可实施方案中，所述活性炭负载纳米二氧化钛的制备方法包括将活性炭和钛酸四丁酯的乙醇溶液混合吸附，静置1-2h制得前驱体；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钛。

9、通过是活性炭负载纳米二氧化钛，一方面，保证材料的遮光性，并避免二氧化钛团聚，提高材料的分散性，使得遮光性均匀，提高材料的抗老化性能；保证纳米二氧化钛与结构框架的内嵌性和结合力，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，将粉体固定在结构框架中。

10、在一个具体的可实施方案中，所述活性炭负载纳米二氧化钛、炭黑和铬黑粉末的质量比为(10-15)：(12-16):1。

11、通过一定比例范围的活性炭负载纳米二氧化钛、炭黑和铬黑粉末使得全遮光膜具有相当的遮光率，并保证好材料具有的机械性能，使得耐老化性和耐候性显著提升。

12、在一个具体的可实施方案中，所述光反射助剂选用吸油值在20g/100g-30g/100g的氧化锌。

13、光反射助剂与遮光填料可相互配合，增强聚丙烯复合材料的遮光性能，提高其反射率；纳米氧化锌和遮光填料相互协同，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，紫外线波段的透过率达到低点，从而有效提升了所述高耐候遮光膜的耐候性和耐老化性。

14、所述抗氧化剂受阻酚抗氧剂。

15、第二方面，本申请提供一种耐老化高稳定的全遮光膜的制备方法，采用如下的技术方案：

16、一种耐老化高稳定的全遮光膜的制备方法，包括以下步骤：

17、按比例依次加入改性聚氨脂tpu、pbt和环氧树脂，经高速混炼搅拌机高速混合后，之后添加爽滑剂，经双螺杆挤出造粒后，再加入遮光填料、光反射助剂、抗氧剂高速混合20min，得到混合料；

18、将混合料投入双螺杆挤出机中，熔融挤出，冷却后切粒，干燥，得到预制颗粒；将预制颗粒投入流延机中挤出流延成型，冷却后得到全遮光膜。

19、在一个具体的可实施方案中，熔融加工温度为180-220℃、螺杆转速为25-35hz。

20、综上所述，本申请具有以下有益效果：

21、1.通过改性聚氨脂和环氧树脂交联反应提供交联骨架，环氧树脂在上述结构框架上表现出优异的物理性能和耐化学腐蚀性能，形成柔韧耐用的全遮光膜材料的基础，再通过加入聚对苯二甲酸丁二醇酯pbt，属于聚酯系列，结晶型热塑性聚酯树脂中较长的酯基链段，可深入缠绕到的上述结构框架上，进一步提高整体材料的韧性，耐磨损性，提高全遮光膜结构强度、垂感和耐久性，在通过遮光填料能够将光线有效阻断，遮光效果好，遮光填料和光反射助剂的混合使用，充分发挥遮光作用和反光作用，避免光线直接照射深色遮光层而使深色遮光层加速老化，延长了全遮光膜整体的使用寿命。这样制成的产品整体颜色偏差小，产品的遮光效果均匀一致。可用于制作全遮光窗帘、卷帘以及帐篷、遮阳布之类，使用范围广泛，降低了制造成本，提升了高品质产品的需求。

22、2.增强复合材料的遮光性能，提高其反射率；纳米氧化锌和遮光填料相互协同，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，紫外线波段的透过率达到低点，从而有效提升了所述高耐候遮光膜的耐候性和耐老化性。

技术特征：

1.一种耐老化高稳定的全遮光膜，其特征在于：包括按照重量份计算的如下组分：改性聚氨脂tpu 38-50份、pbt 10-15份、环氧树脂15-18份、爽滑剂5-8份、遮光填料8-16份、光反射助剂3-5份、抗氧剂1-1.5份。

2.根据权利要求1所述的一种耐老化高稳定的全遮光膜，其特征在于：所述改性聚氨脂tpu为丙烯酸改性聚氨酯tpu，制备方法包括如下步骤：将二元醇与异氰酸酯混合反应后，得到两端异氰酸酯基封端的预聚体；再与含羟基的丙烯酸酯混合反应，得到所述丙烯酸改性聚氨酯tpu。

3.根据权利要求1所述的一种耐老化高稳定的全遮光膜，其特征在于：所述遮光填料包括活性炭负载纳米二氧化钛、炭黑和铬黑粉末。

4.根据权利要求3所述的一种耐老化高稳定的全遮光膜，其特征在于：所述活性炭负载纳米二氧化钛的制备方法包括将活性炭和钛酸四丁酯的乙醇溶液混合吸附，静置1-2h制得前驱体；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钛。

5.根据权利要求3所述的一种耐老化高稳定的全遮光膜，其特征在于：所述活性炭负载纳米二氧化钛、炭黑和铬黑粉末的质量比为（10-15）：（12-16）:1。

6.根据权利要求1所述的一种耐老化高稳定的全遮光膜，其特征在于：所述光反射助剂选用吸油值在20g/100g-30g/100g的氧化锌。

7.根据权利要求1所述的一种耐老化高稳定的全遮光膜，其特征在于：所述抗氧化剂受阻酚抗氧剂。

8.根据权利要求1-7所述的一种耐老化高稳定的全遮光膜的制备方法，其特征在于：按比例依次加入改性聚氨脂tpu、pbt和环氧树脂，经高速混炼搅拌机高速混合后，之后添加爽滑剂，经双螺杆挤出造粒后，再加入遮光填料、光反射助剂、抗氧剂高速混合20min，得到混合料；

9.根据权利要求8所述的一种耐老化高稳定的全遮光膜的制备方法，其特征在于：熔融加工温度为180-220℃、螺杆转速为25-35hz。

技术总结
本申请属于遮光材料技术领域，具体涉及一种耐老化高稳定的全遮光膜及其制备方法。一种耐老化高稳定的全遮光膜，包括按照重量份计算的如下组分：改性聚氨脂TPU 38‑50份、PBT 10‑15份、环氧树脂15‑18份、爽滑剂5‑8份、遮光填料8‑16份、光反射助剂3‑5份、抗氧剂1‑1.5份。本申请的一种耐老化高稳定的全遮光膜，改善了遮光膜长期使用耐候性下降，使得这些产品的稳定性较差，一段时间使用后，其遮光防晒效果更是迅速变差，难以满足现有消费市场的需求的问题，耐老化高稳定的全遮光膜，遮光率高，长期稳定性好，耐候性好，适宜商业推广使用。

技术研发人员：杨强
受保护的技术使用者：昆山红苹果塑胶新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/27