一种不阻隔信号光谱选择隔热膜及其制备工艺的制作方法

本发明属于膜材料，具体涉及一种不阻隔信号光谱选择隔热膜及其制备工艺。

背景技术：

1、现有技术中的隔热保护窗膜，通常采用防蓝光材料，限定使用范围较大，同时所用颜料较为复杂，对窗膜的雾度产生不利影响。尤其是应用在新能源汽车上时，由于防蓝光材料以及隔热材料中含有大量的金属离子，对通讯信号产生阻隔作用。

2、新能源车型结构与燃油车有着本质的区别，新能源车多导入智能通讯系统，对信号有着更高的要求，同时由于4g和5g信号传输的不同，5g信号更易被阻挡损耗，传统的金属膜和单双银磁控膜，即使通过裁剪留白、信号增强等方法，仍会在一定程度上影响通讯的流畅性。

技术实现思路

1、1.要解决的技术问题

2、针对上述现有技术中存在的问题之一，本发明提供一种不阻隔信号光谱选择隔热膜及其制备工艺，通过精确、均匀的涂层厚度及严格的层间匹配来实现所需的光学特性，根据紫外线、可见光、红外线特性及南北方的气候差异(“夏热冬暖、夏热冬冷”)，形成光谱选择性窗膜，同时，不采用对信号具有干扰作用的金属，能够在不阻隔通讯信号的情况下，既能反射南方夏天太阳透过玻璃辐射到车内的热量，又能阻隔北方冬天采暖中通过热辐射及热传导的能源损耗，实现节能降耗的目的。

3、2.技术方案

4、为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

5、本发明提供了一种不阻隔信号光谱选择隔热膜，从里至外，包括离型膜、紫外阻隔压敏胶层、第二聚酯层、光谱选择隔热层、第一聚酯层和抗划伤层；

6、其中，光谱选择隔热层中含有隔热材料、胶黏剂、氮化钛化合物、固化剂和溶剂；

7、隔热材料为改性掺杂氧化钨。

8、进一步的，氮化钛化合物是单质钛和氮气直接产生化合反应得到的氮化钛。这种直接合成的氮化钛具有不同于其他制备方法的特殊的晶体形貌，能够在一定程度上提高氮化钛与改性掺杂氧化钨之间的协同作用效果。

9、进一步的，氮化钛的粒径和改性掺杂氧化钨的粒径的比例由以下方法确定：

10、d2＝(d1*λ1*(1-r1)*p2)/(λ2*(1-r2)*p1*(k1*α1)/(k2*α2))；

11、其中，d1表示氮化钛的平均粒径，单位是nm；

12、d2表示改性掺杂氧化钨的平均粒径，单位是nm；

13、λ1和λ2分别表示氮化钛和改性掺杂氧化钨的入射光的波长，单位是nm；

14、r1和r2分别表示氮化钛和改性掺杂氧化钨的反射率；

15、k1和k2分别表示氮化钛和改性掺杂氧化钨的消光系数，单位是1；

16、α1和α2分别表示氮化钛和改性掺杂氧化钨的吸收截面积，单位是nm2；

17、p1表示颜料的紫外阻隔压敏胶层与光谱选择隔热层的厚度的比值，p2表示光谱选择隔热层与第一聚酯层的厚度的比值。

18、本发明中，考虑了各层之间的厚度比，并将其与其他参数(如光波长、反射率、消光系数和吸收截面积)进行了综合考虑，选择具有合适粒径比的材料，以提高隔热膜的抗剥离性能、热稳定性和耐久性以及抗热老化性能，延长隔热膜的使用寿命。

19、同时综合提高隔热膜材料的光学性能也有影响，通过选择适当的粒径比，可以优化隔热膜的透射、反射和吸收特性，以实现所需的光学性能，例如清晰度、透光率等，使之即使不采用金属材料，依然能够达到窗膜的使用标准，同时具有不阻隔信号的优点。

20、进一步的，按照质量百分比计算，制备光谱选择隔热层的原材料包括如下组分：胶黏剂45～55％，隔热材料10～20％，固化剂0.5～1.0％，氮化钛0.5～10％，紫外阻隔剂1～2％和溶剂20～25％；优选为：胶黏剂51.48％，隔热材料18.02％，固化剂0.77％，氮化钛3.4％，紫外阻隔剂1.29％和溶剂25.04％。

21、进一步的，第一聚酯层和/或第二聚酯是透明聚酯膜、染色聚酯膜、原色聚酯膜或紫外阻隔聚酯膜中的任意一种经过电晕处理或化学处理得到的。

22、进一步的，抗划伤层由耐刮剂和溶剂混合而成，固体含量为46～50wt％。

23、进一步的，制备压敏胶层的原材料包括丙烯酸酯胶黏剂、固化剂和溶剂，其质量比为30:(1～3):20，优选为30:1.5:20。

24、进一步的，不阻隔信号光谱选择隔热膜的总厚度为53～556μm；其中，抗划伤层的厚度为1～10μm；离型膜的厚度为16～100μm、紫外阻隔压敏胶层的厚度为3～30μm、第二聚酯层的厚度为12～188μm、光谱选择隔热层的厚度为3～30μm、第一聚酯层的厚度为12～188μm。

25、本发明还提供了一种不阻隔信号光谱选择隔热膜的制备工艺，包括如下操作步骤：

26、s1、准备第一聚酯膜和第二聚酯膜；

27、s2、配制抗划伤层的混合物料；

28、s3、配制光谱选择隔热层的混合物料；

29、s4、配制紫外阻隔压敏胶层的混合物料；

30、s5、将抗划伤层的混合物料涂覆于第一聚酯层上，固化，形成抗划伤层；

31、s6、在第一聚酯层远离抗划伤层的一面涂覆光谱选择隔热层的混合物料，固化，形成光谱选择隔热层；

32、s7、在光谱选择隔热层上复合第二聚酯膜，形成第二聚酯膜层；

33、s8、在第二聚酯膜层上涂覆紫外阻隔压敏胶层的混合料，固化，形成紫外阻隔压敏胶层；

34、s9、在紫外阻隔压敏胶层表面复合离型膜。

35、进一步的，步骤s5中，固化的温度是70～130℃。

36、进一步的，步骤s6中，固化的温度是90～150℃。

37、进一步的，步骤s8中，固化温度是100～130℃

38、3.有益效果

39、本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

40、(1)本发明提供的不阻隔信号且具有光谱选择的隔热窗膜具有复合结构，它是由抗划伤层、第一聚酯膜或聚碳酸酯膜基材、光谱选择隔热+氮化钛胶层、第二聚酯膜或聚碳酸酯膜基材、紫外阻隔压敏胶层和离型膜构成复合为一体的，各层具有相互协同作用。

41、(2)本发明提供的光谱选择隔热胶层中含有适当数量的纳米隔热材料，采用多种功能材料、多层结构的膜系设计，通过精确、均匀的涂层厚度及严格的层间匹配来实现所需的光学特性，形成光谱选择性窗膜。能够根据紫外线、可见光、红外线特性及南北方的气候差异(夏热冬暖、夏热冬冷)，反射南方夏天太阳透过玻璃辐射到车内的热量，阻隔北方冬天采暖中通过热辐射及热传导的能源损耗，实现节能降耗的目的。

42、(3)本发明提供的光谱选择隔热窗膜的制备方法简单易操作，各层之间结合牢固，使用十分方便，使用时，将最外层的离型膜剥离后，粘贴在汽车车窗、建筑物的玻璃表面，并且应用新能源汽车的贴膜市场时，具有不阻隔信号的优势，使得用户在5g时代可以畅行无阻。

43、(4)本发明中，还通过光学特性以及膜层厚度对氮化钛和改性掺杂氧化钨的粒径比进行了限定，根据本发明中的膜层结构对材料粒径进行合理选择，进一步发挥两者的协同作用，提高隔热膜的力学性能和光学性能。