CN103192566B - 一种电动窗帘薄膜及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了属于窗帘技术领域的一种电动窗帘薄膜及其制备方法和应用，该薄膜包括氧化铟锡层、聚醚醚酮(PEEK)膜层以及墨汁层，氧化铟锡层镀在PEEK膜层的一侧表面，墨汁层镀在PEEK膜层的另一侧表面。该制备方法通过逐步加热的方式对薄膜进行加热收缩定型。应用该薄膜制备的窗户包括设置在窗框内的双层玻璃，双层玻璃内部设置有该薄膜。本发明通过使用三层膜结构作为窗帘安装在窗户的双层玻璃之间，节约了空间，降低了能耗，使得室内更加舒适，并且采用逐步加热的方式，使得薄膜具有较好的弹性收缩性能，以确保薄膜能自然均匀地卷绕在连杆上，相比单一层状结构的薄膜，其延长了薄膜的使用寿命，本发明可用于家居、办公中。

Description

一种电动窗帘薄膜及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于窗帘技术领域，具体涉及一种电动窗帘薄膜及其制备方法和应用。

背景技术

传统玻璃窗会导致大量能量的浪费，因为它可以让太阳光中的红外辐射部分透过进入到房间的内部，从而导致室内温度的升高。尤其在夏季，大量热量透过玻璃窗进入室内，就需要更多的空调设备消耗电能带走室内多的热量；在冬季，传统玻璃窗又会使室内的热量外泄，于是，又需要空调来提高室内温度；在现代社会，为了达到更美观的效果，传统玻璃窗在居民住宅和商业建筑中的使用面积日益增大，因此就需要更多的空调设备来调节室内的温度来达到让室内的人感到舒适的程度。这些空调设备需要消耗大量的电能和其他资源，同时有可能对环境造成破坏。

新型实用玻璃近年来在建筑业受到了广泛的关注，例如新材料玻璃，窗帘玻璃，调光玻璃，主要应用于玻璃窗，天窗，门等方面。

众所周知的一种有效减少辐射通过玻璃的方式是使用低热辐射率玻璃，又称Low-E玻璃。Low-E玻璃是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品。其镀膜层具有对于可见光高透过和对中远红外光线高反射的特性，使其在具有良好的透光性的同时，可以在夏季阻止太阳光辐射进入室内，减少太阳光辐射会造成的潜在伤害，在冬季反射室内的热量，降低室内热量向外部的流失。同时在Low-E玻璃表面增加色彩涂层还能提高使用效率。但是，Low-E玻璃也存在缺点，首先在钢化过程中将承受接近玻璃软化点的高温，此时膜的颜色可能会有一些变化，导致色差，其次彩色Low-E玻璃在使用时的光透性和降低热量及辐射的能力之间存在一定的权衡取舍。换而言之，Low-E玻璃需要更厚的涂层来更有效保存能量，但是厚的涂层会减少光透过。

另外一种逐渐被人们熟知的产品叫电控调光玻璃，又称液晶玻璃。它是利用夹层玻璃的制造原理，在两层玻璃中间夹一层薄的液晶高分子化合物调光膜。当电源关闭时，电控调光玻璃里面的液晶分子会呈现不规则的散布状态，此时电控玻璃呈现透光而不透明的外观；通电后，里面的液晶分子呈现整齐排列，光线可以自由穿透，此时电控液晶玻璃呈现透明状态。电控调光玻璃还具有投影，安全，环保，消噪的功能。但是液晶调光膜的原材料和研制都需要耗费较高的成本，同时此玻璃不能完全阻隔光的透过，这些因素限制了电控调光玻璃的发展和在生活中的广泛应用。

聚醚醚酮(PEEK)是在主链结构中含有一个酮键和两个醚键的重复单元所构成的高聚物，属特种高分子材料。具有耐高温、耐化学药品腐蚀等物理化学性能，是一类结晶高分子材料，熔点334℃，软化点168℃，拉伸强度132～148MPa，可用作耐高温结构材料和电绝缘材料，可与玻璃纤维或碳纤维复合制备增强材料。一般采用与芳香族二元酚缩合而得的一类聚芳醚类高聚物。聚醚醚酮特性：(1)聚醚醚酮PEEK具有较高的玻璃化转变温度(Tg＝143℃)和熔点(Tm＝334℃)，其负载热变形温度高达316℃，长期使用温度为260℃，瞬时使用温度可达300℃；(2)醚醚酮PEEK具有刚性和柔性，特别是对交变应力下的抗疲劳性非常突出，可与合金材料相媲美；(3)聚醚醚酮PEEK具有优良的滑动特性，适合于严格要求低摩擦系数和耐磨耗用途的场合，特别是用碳纤维、石墨、PTFE改性的滑动牌号的PEEK耐磨性非常优越；(4)除浓硫酸外，PEEK不溶于任何溶剂和强酸、强碱，而且耐水解，具有很高的化学稳定性；(5)耐高辐照的能力很强，超过了通用树脂中耐辐照性最好的聚苯乙烯。可以作成γ辐照剂量达1100Mrad时仍能保持良好的绝缘能力的高性能。

现有技术中玻璃化温度是指高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度，指无定型聚合物(包括结晶型聚合物中的非结晶部分)由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度，是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度，通常用Tg表示。没有很固定的数值，往往随着测定的方法和条件而改变。高聚物的一种重要的工艺指标。在此温度以上，高聚物表现出弹性；在此温度以下，高聚物表现出脆性，在用作塑料、橡胶、合成纤维等时必须加以考虑。如聚醚醚酮的玻璃化温度是143℃。但是，它不是制品工作温度的上限。比如，橡胶的工作温度必须在玻璃化温度以上，否则就失去高弹性；经大量实验获得以1℃/min升温30分钟为PEEK膜的临界收缩温度，即若超过该温度，则PEEK膜会产生皱褶或者跑偏。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动窗帘薄膜以及其制备方法以及其制成的电动遮阳窗户，使得其实现了窗帘的功能，节约了空间，降低室内能耗。

本发明的目的是这样实现的：一种电动窗帘薄膜以及其制备方法以及其制成的电动遮阳窗户，所述薄膜包括氧化铟锡层、PEEK(聚醚醚酮)膜层以及墨汁层，所述氧化铟锡层镀在PEEK膜层的一侧表面，所述墨汁层镀在PEEK膜层的另一侧表面。

所述PEEK膜层的厚度为4-7μm，氧化铟锡层的电阻为250-400Ω/m²，墨汁层的厚度为0.1-1nm。

所述电动窗帘薄膜制备方法包括以下步骤：

a)取样；将两侧分别镀有氧化铟锡和墨汁的聚醚醚酮膜切割成方形，并将该方形薄膜卷绕在圆柱杆上加以固定；

b)加热；将卷绕有薄膜的圆柱杆放入加热炉进行加热；

第一次升温：将加热炉从室温升温至60-70℃，升温速率为1-5℃/min，恒温加热20-40分钟；

第二次升温：将加热炉升温至90-100℃，升温速率为1-5℃/min，恒温加热20-40分钟；

第三次升温：将加热炉升温至140-150℃，升温速率为1-5℃/min，恒温加热10-40分钟；

c)冷却：关闭加热炉，冷却至室温，降温速率为1-5℃/min，取出后抽去圆柱杆即可得到电动窗帘薄膜。

电动窗帘薄膜在制备电动遮阳窗户方面的应用，所述电动遮阳窗户的结构为：窗框内设有双层玻璃，窗框的上边框和下边框内对应设置有上转轴和下转轴，上转轴的两端经轴承安装在窗框的左边框和右边框内，下转轴固定安装在下边框内，上转轴上设有固定块，上转轴上靠近轴承的两端经轴承安装有一对上同步轮，下转轴固定安装有一对下同步轮，上同步轮和下同步轮之间经一对同步带传动连接，同步带之间经连杆相连，连杆上卷绕有电动窗帘薄膜，电动窗帘薄膜的自由端固定在上转轴上，下转轴与双轴驱动电机的输出传动连接。

所述下转轴由两根独立的小转轴组成，双轴驱动电机的两输出轴分别与两小转轴传动连接。

本发明的有益效果：

(1)本发明薄膜中的PEEK层为热塑性高分子材料，卷绕在圆柱杆上并且加热到一定温度时，由于热塑性材料的性质而使得薄膜会收缩变形，薄膜会再冷却后会形成卷绕形状的薄膜，而氧化铟锡层在一定温度和外力作用下会维持原来的形状和结构，与现有技术相比，通过在PEEK层的表面镀上一层氧化铟锡层，起到了支撑的效果，这样在PEEK层和氧化铟锡层之间也产生了张力差，此张力差大大提高了薄膜的卷绕收缩的均匀性和紧致程度，能够形成直径更小的卷曲状薄膜，从而保证了卷绕后薄膜的卷曲效果，并且通过使用PEEK膜作为窗帘，降低了室内的能耗，且使得室内更加舒适，起到冬暖夏凉的效果。

(2)本发明的夹层玻璃中间间距小，现有夹层玻璃中间加窗帘布的设计，中间距离一般在6cmm左右，本发明中间距离低于1.3cm。

(3)本发明中的薄膜加工时，采用逐步加热，第一次升温到薄膜刚开始产生卷曲效果的最低温度，配合恒温加热使其保持饱和收缩效果，第二次升温时，使PEEK膜达到玻璃化温度配合避免PEEK膜产生皱褶或者跑偏的临界条件，加热一段时间后继续恒温加热，使得薄膜渐渐收缩进入该条件下的饱和状态并且增强PEEK膜的弹性性能，第三次升温，使得温度超过玻璃化温度，并且要低于的熔点，使其最大化进行收缩反应，并且恒温加热以确保其达到饱和收缩效果。与现有技术相比，本发明通过逐步加热的方式，使得膜具有较好的弹性收缩性能，以确保膜能自然卷绕在连杆上，也大大提高了薄膜的卷绕收缩的均匀性和紧致程度。

(4)本发明中的窗户工作时，驱动电机带动下转轴转动，下转轴上的下同步轮带动同步带转动，从而带动安装在同步带上的连杆上下运动，连杆向下运动时，实现窗帘的关闭，连杆向上运动时，由于薄膜的弹性性能，薄膜自动卷曲在连杆上，实现窗帘的打开，与现有技术相比，本发明通过将窗帘安装在双层玻璃之间，节约了空间，且使用更加方便，并且降低了室内的能耗。本发明可用于家居、办公中。

附图说明

图1为本发明电动窗帘薄膜的结构示意图；

图2为本发明中电动遮阳窗户结构示意图；

其中，1-薄膜、2-左边框、3-右边框、4-上边框、5-下边框、6-上转轴、7-下转轴、8-驱动电机、9-上同步轮、10-下同步轮、11-同步带、12-连杆、13-氧化铟锡层、14-PEEK膜层、15-墨汁层、16-固定块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

如图1所示的一种电动窗帘薄膜所述薄膜1包括氧化铟锡层13、PEEK膜层14以及墨汁层15，所述氧化铟锡层13镀在PEEK膜层14的一侧表面，所述墨汁层15镀在PEEK膜层14的另一侧表面。

应用上述薄膜制成电动遮阳窗户，如图2所示，窗户包括设置在窗框内的双层玻璃，窗框的上边框4和下边框5内对应设置有上转轴6和下转轴7，上转轴6的两端经轴承安装在窗框的左边框2和右边框3内，下转轴7固定安装在下边框5内，上转轴6上设有固定块16，上转轴6上靠近轴承的两端经轴承安装有一对上同步轮9，下转轴7的两端固定安装有一对下同步轮10，上同步轮9和下同步轮10之间经一对同步带11传动连接，同步带11之间经连杆12相连，连杆12上卷绕有电动窗帘薄膜1，电动窗帘薄膜1的自由端固定在上转轴6上，下转轴7与双轴驱动电机8的输出传动连接，下转轴7由两根独立的小转轴组成，下边框5中部设置有双轴驱动电机8，双轴驱动电机8的两输出轴分别与两小转轴传动连接。

实施例2

实施例1所述电动窗帘薄膜，其制备方法包括以下步骤：a)取样，PEEK膜层的厚度为4μm，氧化铟锡层的电阻为250Ω/m²，墨汁层的厚度为0.1nm。将两侧分别镀有氧化铟锡和墨汁的PEEK膜切割成方形，并将该方形薄膜卷绕在圆柱杆上加以固定；b)加热；将卷绕有薄膜的圆柱杆放入加热炉进行加热；第一次升温：将加热炉升温至60℃，升温速率为1℃/min，恒温加热20分钟；第二次升温：将加热炉升温至90℃，升温速率为1℃/min，恒温加热20分钟；第三次升温：将加热炉升温至140℃，升温速率为1℃/min，恒温加热10分钟；c)冷却：关闭加热炉，冷却至室温，降温速率为1℃/min，取出后抽去圆柱杆即可得到所述薄膜，薄膜没有发生皱褶和跑偏。

实施例3

实施例1所述电动窗帘薄膜的制备方法，与实施例2的区别在于：PEEK膜层的厚度为5μm，氧化铟锡层的电阻为300Ω/m²，墨汁层的厚度为0.3nm。第一次升温：将加热炉升温至62℃，升温速率为1℃/mmin，恒温加热25分钟；第二次升温：将加热炉升温至92℃，升温速率为1℃/min，恒温加热25分钟；第三次升温：将加热炉升温至142℃，升温速率为1℃/mmin，恒温加热15分钟，本实施例制得的薄膜没有发生皱褶和跑偏。

实施例4

实施例1所述电动窗帘薄膜的制备方法，与实施例2的区别在于：PEEK膜层的厚度为6μm，氧化铟锡层的电阻为350Ω/m²，墨汁层的厚度为0.5nm。第一次升温：将加热炉升温至65℃，升温速率为1℃/min，恒温加热30分钟；第二次升温：将加热炉升温至95℃，升温速率为1℃/mmin，恒温加热30分钟；第三次升温：将加热炉升温至145℃，升温速率为1℃/min，恒温加热20分钟本实施例制得的薄膜没有发生皱褶和跑偏。

实施例5

实施例1所述电动窗帘薄膜的制备方法，与实施例2的区别在于：PEEK膜层的厚度为7μm，氧化铟锡层的电阻为400Ω/m²，墨汁层的厚度为1nm。第一次升温：将加热炉升温至70℃，升温速率为1℃/min，恒温加热40分钟；第二次升温：将加热炉升温至100℃，升温速率为1℃/min，恒温加热40分钟；第三次升温：将加热炉升温至150℃，升温速率为1℃/min，恒温加热40分钟，本实施例制得的薄膜没有发生皱褶和跑偏。

通过实验发现超过本发明中薄膜制备方法内的温度范围制得的薄膜出现皱褶或跑偏的现象。

本发明并不局限于上述实施例，薄膜载体材料范畴为结晶或半结晶，热塑性材料，以聚醚醚酮(PEEK)，聚乙烯(PE)，聚对苯二甲酸已二酯(PET)，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)为例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种制备电动窗帘薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)取样；将两侧分别镀有氧化铟锡和墨汁的聚醚醚酮膜切割成方形，并将该方形薄膜卷绕在圆柱杆上加以固定；

b)加热；将卷绕有薄膜的圆柱杆放入加热炉进行加热；

第一次升温：将加热炉升温至60-70℃，升温速率为1℃/min，恒温加热20-40分钟；

第二次升温：将加热炉升温至90-100℃，升温速率为1℃/min，恒温加热20-40分钟；

第三次升温：将加热炉升温至140-150℃，升温速率为1℃/min，恒温加热10-40分钟；

c)冷却：关闭加热炉，冷却至室温，取出后抽去圆柱杆即可得到电动窗帘薄膜。