CN108948719A - 一种仪表台隔热防反光薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种仪表台隔热防反光薄膜及其制备方法，原料组分如下：空心氧化铝改性树脂、无机填料、陶瓷粉、羧甲基纤维素钠、甘油、甲壳质、20‑30%的乙酸、十二烷基硫酸钠、硅烷偶联剂，具体制备方法为：将甲壳质加入到乙酸中，振荡后取上清液与、无机填料、陶瓷粉、硅烷偶联剂振荡后制成混合浆料，然后取空心氧化铝改性树脂十二烷基苯硫酸钠、甘油、羧甲基纤维素钠混合加热后冷却流延成膜，制得半成品薄膜，最后将混合浆料装入喷枪中喷射在半成品薄膜上即可制得。本发明制备的薄膜可以有效的起到隔热、防反射，提高挡风玻璃亮度的作用，同时还可以吸附空气中的有害气体，达到净化空气的目的。

Description

一种仪表台隔热防反光薄膜及其制备方法
技术领域
本发明属于薄膜制备技术领域，具体涉及一种仪表台隔热防反光薄膜及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展和人们生活水平的提高，有车一组越来越多，目前新车都存在不同程度的空气污染问题。汽车所使用的塑料和橡胶部件、织物、保温材料、粘合剂等材料中释放出来的甲醛、苯、甲苯、芳香烃等有机污染物会使人的抵抗力下降，引发慢性疾病，危害人们的健康。同时，由于仪表台的反光作用，会对驾驶员造成视觉疲劳和视线模糊，很容易发生交通事故，据不完全统计数据表明:中国每分钟就有一人因车祸死亡，每一分钟都会因车祸致残，而因疲劳造成的车祸占40%。
目前市面上大多采用在仪表台上放置避光垫的方法防止阳光反射，增加挡风玻璃的透光亮度，提高行车安全。但是，这种避光垫不仅影响美观而且长期使用后清洗较为麻烦，并且不具有净化空气的效果，同时表面的针织长时间使用会起毛，会引起部分过敏人群的过敏反应。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种仪表台隔热防反光薄膜及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种仪表台隔热防反光薄膜，按重量份，组分如下：空心氧化铝改性树脂20-50份、无机填料5-10份、陶瓷粉5-15份、羧甲基纤维素钠5-10份、甘油5-10份、甲壳质5-15份、20-30%的乙酸30-50份、十二烷基硫酸钠5-15份、硅烷偶联剂5-10份。
优选地，一种仪表台隔热防反光薄膜，其中无机填料是由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米玻璃微珠按照1:1:2-1:2:3的重量配比制备的。
优选地，一种仪表台隔热防反光薄膜的制备方法，具体步骤如下：
1）取聚氨酯树脂20-30份、环氧树脂15-25份混合均匀后加入二甲基甲酰胺20-40份，进行加热反应，加热温度200-240℃，反应时间30-50min，待反应结束后，将温度降低至100-150℃，缓慢滴加聚乙二醇5-15份，滴加速度为0.2-0.5份/min，反应时间1-2h，待反应结束后取出产物冷却备用；
2）取蒸馏水10-30份，加入白砂糖5-10份，进行超声波振荡10-20min，功率为200-300W，待溶液透明加入聚四氟乙烯5-10份，混合后倒入反应釜中进行加热，加热温度为180-240℃，加热时间5-8h，冷却至室温后，离心、过滤，用无水乙醇将滤液洗涤至无色，放入真空容器中，加热至60-90℃，进行干燥，即可得到空心碳微球；
3）取氧化铝10-30份，放入充满氮气的马弗炉中进行高温煅烧，煅烧温度为400-500℃，煅烧时间为2-3h，待煅烧结束后再取环乙烷5-10份、丁醇2-5份、十六烷基三甲基溴化铵1-2份，混合后加入2）中的产物，再加入蒸馏水20-30份，进行超声波振荡15-30min，功率为200-300W，待振荡结束后加入30-40%的稀硝酸，调节pH为5-6，再缓慢40-60%的乙醇溶液20-50份，滴加速度为0.5-1份/min，在滴加过程中进行搅拌，转速为100-200r/min，搅拌时间1-2h，去除上层清液，将固相产物用40-60%的乙醇进行洗涤至溶液呈中性，然后放入60-100℃的真空容器中进行干燥，待干燥结束后放入马弗炉中进行煅烧，温度为600-700℃，，煅烧时间3-4h；
4）待煅烧结束后，取出产物，加入10-20份聚乙二醇、10-15份黄原胶，和1）中的产物，搅拌混合后再加入十二烷基苯磺酸钠5-10份，放入超声波水浴振荡器中进行加热振荡，水浴温度为50-80℃，振荡功率为400-600W，振荡时间为40-60min，待振荡结束后即可得到空心氧化铝改性树脂；
5）取20-30%乙酸30-50份倒入容器中，加入甲壳质5-15份，搅拌均匀，进行离心振荡，功率为200-350W，振荡时间10-20min，取上清液备用；
6）将5）中的上清液、无机填料5-10份、陶瓷粉5-15份、硅烷偶联剂5-10份，混合后在500-700W超声波下分散20-30min，得到混合浆料；
7）取空心氧化铝改性树脂20-50份、十二烷基苯硫酸钠5-15份、甘油5-10份、羧甲基纤维素钠10-20份，混合后进行加热，加热温度100-150℃，加热时间30-50min，待冷却后进行流延成膜，得到半成品薄膜；
8）将6）中的混合浆料装入喷枪中，并均匀的喷涂在半成品薄膜上，加热至40-50℃，烘干后放入电磁炉中，以5-10℃/min的速度升温至150-170℃并保温1-2h，冷却后取出即可制得隔热防反光薄膜。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明制备的隔热防反光薄膜，将氧化铝高温煅烧后形成的是一种多孔晶体结构，不仅具有很强的吸附能力，而且阳光照射后经多次折射容易造成能量损失，降低光照强度，将氧化铝和空心碳微球复合制备的空心氧化铝进一步提高比表面积和孔隙数，提高吸附能力，将空心氧化铝与树脂复合改性后，制备的薄膜不仅可以有效的起到隔热、防反射，提高挡风玻璃亮度的作用，同时还可以有效的吸附空气中的有害气体，在阳光的照射下，利用纳米二氧化钛的催化降解功能，可以有效的降解空气中的有害气体，达到净化空气的目的。
具体实施方式
下面结合具体实施方法对本发明做进一步的说明。
实施例1
一种仪表台隔热防反光薄膜，按重量份组分如下：空心氧化铝改性树脂20份、无机填料5份、陶瓷粉5份、羧甲基纤维素钠5份、甘油5份、甲壳质5份、20%的乙酸30份、十二烷基硫酸钠5份、硅烷偶联剂5份。
作为优选，无机填料是由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米玻璃微珠按照1:1:2的重量配比制备的。
一种仪表台隔热防反光薄膜的制备方法，具体步骤如下：
1）取聚氨酯树脂20份、环氧树脂15份混合均匀后加入二甲基甲酰胺20份，进行加热反应，加热温度200℃，反应时间30min，待反应结束后，将温度降低至100℃，缓慢滴加聚乙二醇5份，滴加速度为0.2份/min，反应时间1h，待反应结束后取出产物冷却备用；
2）取蒸馏水10份，加入白砂糖5份，进行超声波振荡10min，功率为200W，待溶液透明加入聚四氟乙烯5份，混合后倒入反应釜中进行加热，加热温度为180℃，加热时间5h，冷却至室温后，离心、过滤，用无水乙醇将滤液洗涤至无色，放入真空容器中，加热至60℃，进行干燥，即可得到空心碳微球；
3）取氧化铝10份，放入充满氮气的马弗炉中进行高温煅烧，煅烧温度为400℃，煅烧时间为2h，待煅烧结束后再取环乙烷5份、丁醇2份、十六烷基三甲基溴化铵1份，混合后加入2）中的产物，再加入蒸馏水20份，进行超声波振荡15min，功率为200W，待振荡结束后加入30%的稀硝酸，调节pH为5，再缓慢40%的乙醇溶液20份，滴加速度为0.5份/min，在滴加过程中进行搅拌，转速为100r/min，搅拌时间1h，去除上层清液，将固相产物用40%的乙醇进行洗涤至溶液呈中性，然后放入60℃的真空容器中进行干燥，待干燥结束后放入马弗炉中进行煅烧，温度为600℃，，煅烧时间3h；
4）待煅烧结束后，取出产物，加入10份聚乙二醇、10份黄原胶和1）中的产物，搅拌混合后再加入十二烷基苯磺酸钠5份，放入超声波水浴振荡器中进行加热振荡，水浴温度为50℃，振荡功率为400W，振荡时间为40min，待振荡结束后即可得到空心氧化铝改性树脂；
5）取20%乙酸30份倒入容器中，加入甲壳质5份，搅拌均匀，进行离心振荡，功率为200W，振荡时间10min，取上清液备用；
6）将5）中的上清液、无机填料5份、陶瓷粉5份、硅烷偶联剂5份，混合后在500W超声波下分散20min，得到混合浆料；
7）取空心氧化铝改性树脂20份、十二烷基苯硫酸钠5份、甘油5份、羧甲基纤维素钠10份，混合后进行加热，加热温度100℃，加热时间30min，待冷却后进行流延成膜，得到半成品薄膜；
8）将6）中的混合浆料装入喷枪中，并均匀的喷涂在半成品薄膜上，加热至40℃，烘干后放入电磁炉中，以5℃/min的速度升温至150℃并保温1h，冷却后取出即可制得隔热防反光薄膜。
实施例2
一种仪表台隔热防反光薄膜，按重量份，组分如下：空心氧化铝改性树脂30份、无机填料7份、陶瓷粉10份、羧甲基纤维素钠7份、甘油7份、甲壳质10份、20%的乙酸40份、十二烷基硫酸钠10份、硅烷偶联剂7份。
作为优选，无机填料是由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米玻璃微珠按照1:2:2的重量配比制备的。
一种仪表台隔热防反光薄膜的制备方法，具体步骤如下：
1）取聚氨酯树脂25份、环氧树脂20份混合均匀后加入二甲基甲酰胺30份，进行加热反应，加热温度220℃，反应时间40min，待反应结束后，将温度降低至120℃，缓慢滴加聚乙二醇10份，滴加速度为0.3份/min，反应时间1.5h，待反应结束后取出产物冷却备用；
2）取蒸馏水20份，加入白砂糖7份，进行超声波振荡15min，功率为260W，待溶液透明加入聚四氟乙烯7份，混合后倒入反应釜中进行加热，加热温度为200℃，加热时间7h，冷却至室温后，离心、过滤，用无水乙醇将滤液洗涤至无色，放入真空容器中，加热至70℃，进行干燥，即可得到空心碳微球；
3）取氧化铝20份，放入充满氮气的马弗炉中进行高温煅烧，煅烧温度为450℃，煅烧时间为2.5h，待煅烧结束后再取环乙烷7份、丁醇3份、十六烷基三甲基溴化铵1份，混合后加入2）中的产物，再加入蒸馏水25份，进行超声波振荡25min，功率为240W，待振荡结束后加入35%的稀硝酸，调节pH为5.5，再缓慢50%的乙醇溶液30份，滴加速度为0.6份/min，在滴加过程中进行搅拌，转速为150r/min，搅拌时间1.5h，去除上层清液，将固相产物用50%的乙醇进行洗涤至溶液呈中性，然后放入80℃的真空容器中进行干燥，待干燥结束后放入马弗炉中进行煅烧，温度为650℃，，煅烧时间3.5h；
4）待煅烧结束后，取出产物，加入15份聚乙二醇、12份黄原胶和1）中的产物，搅拌混合后再加入十二烷基苯磺酸钠7份，放入超声波水浴振荡器中进行加热振荡，水浴温度为60℃，振荡功率为500W，振荡时间为50min，待振荡结束后即可得到空心氧化铝改性树脂；
5）取20%乙酸40份倒入容器中，加入甲壳质10份，搅拌均匀，进行离心振荡，功率为300W，振荡时间15min，取上清液备用；
6）将5）中的上清液、无机填料7份、陶瓷粉10份、硅烷偶联剂7份，混合后在600W超声波下分散25min，得到混合浆料；
7）取空心氧化铝改性树脂30份、十二烷基苯硫酸钠10份、甘油7份、羧甲基纤维素钠15份，混合后进行加热，加热温度120℃，加热时间40min，待冷却后进行流延成膜，得到半成品薄膜；
8）将6）中的混合浆料装入喷枪中，并均匀的喷涂在半成品薄膜上，加热至45℃，烘干后放入电磁炉中，以7℃/min的速度升温至160℃并保温1.5h，冷却后取出即可制得隔热防反光薄膜。
实施例3
一种仪表台隔热防反光薄膜，按重量份，组分如下：空心氧化铝改性树脂50份、无机填料10份、陶瓷粉15份、羧甲基纤维素钠10份、甘油10份、甲壳质15份、30%的乙酸50份、十二烷基硫酸钠15份、硅烷偶联剂10份。
作为优选，无机填料是由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米玻璃微珠按照1:2:3的重量配比制备的。
一种仪表台隔热防反光薄膜的制备方法，具体步骤如下：
1）取聚氨酯树脂30份、环氧树脂25份混合均匀后加入二甲基甲酰胺40份，进行加热反应，加热温度240℃，反应时间50min，待反应结束后，将温度降低至150℃，缓慢滴加聚乙二醇15份，滴加速度为0.5份/min，反应时间2h，待反应结束后取出产物冷却备用；
2）取蒸馏水30份，加入白砂糖10份，进行超声波振荡20min，功率为300W，待溶液透明加入聚四氟乙烯10份，混合后倒入反应釜中进行加热，加热温度为240℃，加热时间8h，冷却至室温后，离心、过滤，用无水乙醇将滤液洗涤至无色，放入真空容器中，加热至90℃，进行干燥，即可得到空心碳微球；
3）取氧化铝30份，放入充满氮气的马弗炉中进行高温煅烧，煅烧温度为500℃，煅烧时间为3h，待煅烧结束后再取环乙烷10份、丁醇5份、十六烷基三甲基溴化铵2份，混合后加入2）中的产物，再加入蒸馏水30份，进行超声波振荡30min，功率为300W，待振荡结束后加入40%的稀硝酸，调节pH为6，再缓慢60%的乙醇溶液50份，滴加速度为1份/min，在滴加过程中进行搅拌，转速为200r/min，搅拌时间2h，去除上层清液，将固相产物用60%的乙醇进行洗涤至溶液呈中性，然后放入100℃的真空容器中进行干燥，待干燥结束后放入马弗炉中进行煅烧，温度为700℃，，煅烧时间4h；
4）待煅烧结束后，取出产物，加入20份聚乙二醇、15份黄原胶，和1）中的产物，搅拌混合后再加入十二烷基苯磺酸钠10份，放入超声波水浴振荡器中进行加热振荡，水浴温度为80℃，振荡功率为600W，振荡时间为60min，待振荡结束后即可得到空心氧化铝改性树脂；
5）取30%乙酸50份倒入容器中，加入甲壳质15份，搅拌均匀，进行离心振荡，功率为350W，取上清液备用；
6）将5）中的上清液、无机填料10份、陶瓷粉15份、硅烷偶联剂10份，混合后在700W超声波下分散30min，得到混合浆料；
7）取空心氧化铝改性树脂50份、十二烷基苯硫酸钠15份、甘油10份、羧甲基纤维素钠20份，混合后进行加热，加热温度150℃，加热时间50min，待冷却后进行流延成膜，得到半成品薄膜；
8）将6）中的混合浆料装入喷枪中，并均匀的喷涂在半成品薄膜上，加热至50℃，烘干后放入电磁炉中，以10℃/min的速度升温至170℃并保温2h，冷却后取出即可制得隔热防反光薄膜。
对比例1：制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于使用聚乙烯树脂代替空心氧化铝改性树脂。
对比例2：制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于不含有无机填料。
对比例3：市面上常见的涤纶材料制成的避光垫。
实验例1：挡风玻璃亮度的研究。
实验过程和结果
将汽车的仪表台分成6个区域，分别将实施例1-3、对比例1-2提供的薄膜和对比例3的避光垫放置在汽车仪表台上，在阳光照射下观察前挡风玻璃的亮度，记录结果如表一所示：
表一
注：表格中的亮度提升（%）是相比较仪表台不做处理时挡风玻璃的亮度。
从表一可以看出，实施例1-3的玻璃亮度相比较对比例1-3提升显著，其中实施例1效果最佳，由此可见，本发明制备的薄膜可以有效起到防反光的作用，提高挡风玻璃亮度。
实验例2：车内空气质量研究
实验过程和结果
将实施例1-3、对比例1-2提供的薄膜和对比例3的避光垫分别放置在同一品牌的新车的仪表台上，将车停在室外，一个月后检测车内空气质量变化，记录如表二所示：
表二
从表二可以看出，实施例1-3净化空气的效果明显优于对比例1-3，其中实施例1效果最佳，由此可见，本发明制备的薄膜可以有效的吸附有害气体，达到净化空气的目的，并且效果显著。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种仪表台隔热防反光薄膜，其特征在于，按重量份组分如下：空心氧化铝改性树脂20-50份、无机填料5-10份、陶瓷粉5-15份、羧甲基纤维素钠5-10份、甘油5-10份、甲壳质5-15份、20-30%的乙酸30-50份、十二烷基硫酸钠5-15份、硅烷偶联剂5-10份。
2.如权利要求1所述的一种仪表台隔热防反光薄膜，其特征在于，无机填料是由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米玻璃微珠按照1:1:2-1:2:3的重量配比制备的。
3.如权利要求1所述的一种仪表台隔热防反光薄膜，其特征在于，空心氧化铝改性树脂的制备方法如下：
1）取聚氨酯树脂20-30份、环氧树脂15-25份混合均匀后加入二甲基甲酰胺20-40份，进行加热反应，加热温度200-240℃，反应时间30-50min，待反应结束后，将温度降低至100-150℃，缓慢滴加聚乙二醇5-15份，滴加速度为0.2-0.5份/min，反应时间1-2h，待反应结束后取出产物冷却备用；
2）取蒸馏水10-30份，加入白砂糖5-10份，进行超声波振荡10-20min，功率为200-300W，待溶液透明加入聚四氟乙烯5-10份，混合后倒入反应釜中进行加热，加热温度为180-240℃，加热时间5-8h，冷却至室温后，离心、过滤，用无水乙醇将滤液洗涤至无色，放入真空容器中，加热至60-90℃，进行干燥，即可得到空心碳微球；
3）取氧化铝10-30份，放入充满氮气的马弗炉中进行高温煅烧，煅烧温度为400-500℃，煅烧时间为2-3h，待煅烧结束后再取环乙烷5-10份、丁醇2-5份、十六烷基三甲基溴化铵1-2份，混合后加入2）中的产物，再加入蒸馏水20-30份，进行超声波振荡15-30min，功率为200-300W，待振荡结束后加入30-40%的稀硝酸，调节pH为5-6，再缓慢40-60%的乙醇溶液20-50份，滴加速度为0.5-1份/min，在滴加过程中进行搅拌，转速为100-200r/min，搅拌时间1-2h，去除上层清液，将固相产物用40-60%的乙醇进行洗涤至溶液呈中性，然后放入60-100℃的真空容器中进行干燥，待干燥结束后放入马弗炉中进行煅烧，温度为600-700℃，，煅烧时间3-4h；
4）待煅烧结束后，取出产物，加入10-20份聚乙二醇、10-15份黄原胶，和1）中的产物，搅拌混合后再加入十二烷基苯磺酸钠5-10份，放入超声波水浴振荡器中进行加热振荡，水浴温度为50-80℃，振荡功率为400-600W，振荡时间为40-60min，待振荡结束后即可得到空心氧化铝改性树脂。
4.一种如权利要求1所述的仪表台隔热防反光薄膜的制备方法，具体步骤如下：
1）取20-30%乙酸30-50份倒入容器中，加入甲壳质5-15份，搅拌均匀，进行离心振荡，功率为200-350W，振荡时间10-20min，取上清液备用；
2）将1）中的上清液、无机填料5-10份、陶瓷粉5-15份、硅烷偶联剂5-10份，混合后在500-700W超声波下分散20-30min，得到混合浆料；
3）取空心氧化铝改性树脂20-50份、十二烷基苯硫酸钠5-15份、甘油5-10份、羧甲基纤维素钠10-20份，混合后进行加热，加热温度100-150℃，加热时间30-50min，待冷却后进行流延成膜，得到半成品薄膜；
4）将2）中的混合浆料装入喷枪中，并均匀的喷涂在半成品薄膜上，加热至40-50℃，烘干后放入电磁炉中，以5-10℃/min的速度升温至150-170℃并保温1-2h，冷却后取出即可制得隔热防反光薄膜。
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