CN109491000A - 一种警服用反光膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种警服用反光膜及其制备方法，包括依次设置的透视层、反射层以及粘接层，所述反射层与所述透视层内设置有若干个高折射率玻璃微珠，所述透视层内填充有纳米二氧化硅颗粒，所述反射层内填充有纳米银颗粒。本发明的反光膜通过在透视层内加入纳米二氧化硅颗粒、在反射层内加入纳米银颗粒，分别增加了透视层和反射层的强度，提高了的反光层抗老化能力和在保留韧性的同时提高了机械强度，大大延长了反光层的使用寿命。

Description

一种警服用反光膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及反光膜技术领域，具体涉及一种警服用反光膜及其制备方法。

背景技术

反光材料，也称逆反射材料，回复反射材料，广泛应用于交通标志标线、突起路标、轮廓标识、交通锥、防撞筒等各种道路交通安全设施，以及汽车号牌、衣物鞋帽、消防、铁路、水运、矿区等，可分为交通标志反光材料、道路标线反光材料、突起路标、轮廓标、衣物用反光材料等。

现有技术中，粘贴有反光膜的衣服大都采用的是3M反光膜，由于衣物的柔软性，其在长期使用的过程中，会产生破坏，例如出现折痕和裂痕，影响光线的反射，其抗疲劳强度相对较差。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种警服用反光膜及其制备方法，以获得反光效果的同时，提高反光层的机械性能，提高其使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种警服用反光膜，包括依次设置的透视层、反射层以及粘接层，所述反射层与所述透视层之间镶嵌有若干个高折射率玻璃微珠，所述透视层内填充有纳米二氧化硅颗粒，所述反射层内填充有纳米银颗粒。

优选地，所述透视层的厚度小于所述反射层的厚度。

优选地，所述透视层由以下重量份的原料制备而成：

ABS橡胶粉35～50份，PMMA15～20份，相容剂5～10份，染色剂5～12份，纳米二氧化硅颗粒400～500份，聚丙烯酸钠2～4份；

所述反射层由以下重量份的原料制备而成：

ABS橡胶粉70～100份，PMMA30～40份，相容剂10～20份，纳米银颗粒400～500份，聚丙烯酸钠4～8份。

一种警服用反光膜的制备方法，具体包括以下步骤：

S1：将用于制备反射层和透视层的ABS橡胶粉分开放入烘干箱内中进行干燥，保持干燥箱温度80～85℃之间，干燥时间在2～4小时之间；

S2：在其中一个用于制备反射层的反应釜内加入聚丙烯酸钠，起动反应釜内的搅拌器，转速为100rpm～150rpm，启动加热器，使得反应釜的温度上升至250～300℃；加入ABS橡胶粉，搅拌10～20分钟，然后依次加入PMMA和相容剂，搅拌均匀，并保持10～20分钟；将搅拌器转速调整至200rpm～250rpm，加入纳米银颗粒，保持1～2小时；将混合物倾倒在平整的托盘内，平铺厚度在1～2mm之间，对托盘进行降温，使其温度降低至160～240℃并进行保温，即可制得反射层；

S3：在S2中制得的反射层上平铺上高折射率玻璃微珠；

S4：在另一个用于制备透视层的反应釜内加入聚丙烯酸钠，起动反应釜内的搅拌器，转速为100rpm～150rpm，启动加热器，使得反应釜的温度上升至250～300℃；加入ABS橡胶粉，搅拌10～20分钟，然后依次加入PMMA和相容剂，搅拌均匀，并保持10～20分钟；将搅拌器转速调整至200rpm～250rpm，加入纳米二氧化硅颗粒和染色剂，保持1～2小时；

S5：将S4中制得的混合物倾倒在S3中制得的反射层上，平铺厚度在0.5～1mm之间，使其形成透视层，保持托盘的温度依旧在160～240℃之间，并保温2～3小时；

S6：待S5中的保温结束后，对托盘进行降温，使其温度降低到80～90℃之间，然后将托盘移送至压膜机上，通过压膜机对透视层和反射层施加压力，并保压10～20分钟；

S7：待S6完成后，在反射层远离透视层的表面上粘贴上粘接层即可制得反光膜。

优选地，步骤S2中纳米银颗粒的粒径在60～80nm之间。

优选地，步骤S4中纳米二氧化硅颗粒的粒径在30～50nm之间。

优选地，步骤S6中压膜机的推压距离不超过0.5mm。

优选地，所述相容剂为ABS-g-MAH。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明的反光膜通过在透视层内加入纳米二氧化硅颗粒、在反射层内加入纳米银颗粒，分别增加了透视层和反射层的强度，提高了的反光层抗老化能力和在保留韧性的同时提高了机械强度，大大延长了反光层的使用寿命；

(2)透视层和反射层均采用ABS橡胶粉作为基础，使得反射层和透视层具有较好的韧性，能够有效应对使用过程中的弯折，同时使得二者具有相同的成分，并利用ABS橡胶粉成型温度，控制透视层和反射层的有效结合，使得使得二者的结合更加紧密，进而提高了连接的有效性，避免利用胶粘剂而影响透光性的问题；

(3)纳米银颗粒和纳米二氧化硅颗粒均采用混合的方式加入ABS橡胶粉内，使得纳米银颗粒和纳米二氧化硅颗粒能够均匀分布在ABS橡胶粉内，一方面增加了ABS橡胶粉的机械强度，另一方面降低了在反射层内单独布置反射膜(镀铝膜)的工艺，简化了生产工艺；同时利用纳米银颗粒的均匀分布，使得纳米银颗粒能够有效的包覆在高折射率玻璃微珠，提高反射效果，相比于传统的反光膜内植入反射膜(镀铝膜)来说，该种设置能够避免在受到弯折时反射膜的破损。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种沥青取样装置的结构示意图。

附图标记说明：1-透视层、2-反射层、3-粘接层、4-高折射率玻璃珠。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种警服用反光膜，包括依次设置的透视层1、反射层2以及粘接层3，粘接层3可为现有技术中的传统的反光膜上使用的粘贴层，透视层1的厚度小于反射层2的厚度，反射层2与透视层1之间镶嵌有若干个高折射率玻璃微珠4其中高折射率玻璃微珠可采用济南夜明亮科技有限公司生产的高折射率玻璃微珠，其粒径在25～105微米之间，透视层1内填充有纳米二氧化硅颗粒，反射层2内填充有纳米银颗粒。

透视层1由以下重量份的原料制备而成：

ABS橡胶粉35～50份，PMMA15～20份，相容剂5～10份，染色剂5～12份，纳米二氧化硅颗粒400～500份，聚丙烯酸钠2～4份；

反射层2由以下重量份的原料制备而成：

ABS橡胶粉70～100份，PMMA30～40份，相容剂10～20份，纳米银颗粒400～500份，聚丙烯酸钠4～8份；

其中相容剂为ABS-g-MAH，用于增加ABS橡胶粉的韧性；聚丙烯酸钠起到干燥作用。

以下是本发明制备一种警服用反光膜的实施例：

实施例1：按重量份数计

S1：将70份用于制备反射层2的ABS橡胶粉和35份用于制备透视层1的ABS橡胶粉分开放入烘干箱内中进行干燥，保持干燥箱温度为80℃，干燥时间为2小时；

S2：在其中一个用于制备反射层2的反应釜内加入聚丙烯酸钠4份，起动反应釜内的搅拌器，转速为100rpm，启动加热器，使得反应釜的温度上升至250℃；加入ABS橡胶粉70份，搅拌10分钟，然后依次加入PMMA30份和相容剂10份，搅拌均匀，并保持10分钟；将搅拌器转速调整至200rpm，加入粒径为60nm的纳米银颗粒400份，保持1小时；将混合物倾倒在平整的托盘内，平铺厚度在1mm，对托盘进行降温，使其温度降低至160℃并进行保温，即可制得反射层2；

S3：在S2中制得的反射层2上平铺上高折射率玻璃微珠4，高折射率玻璃微珠4需铺满在反射层2上；

S4：在另一个用于制备透视层1的反应釜内加入聚丙烯酸钠2份，起动反应釜内的搅拌器，转速为100rpm，启动加热器，使得反应釜的温度上升至250℃；加入ABS橡胶粉35份，搅拌10分钟，然后依次加入PMMA15份和相容剂5份，搅拌均匀，并保持10分钟；将搅拌器转速调整至200rpm，加入染色剂5份和粒径为30nm的纳米二氧化硅颗粒400份，保持1小时；

S5：将S4中制得的混合物倾倒在S2中制得的反射层2上，平铺厚度为0.5mm，使其形成透视层1，保持托盘的温度依旧在160℃，并保温2小时；

S6：待S5中的保温结束后，对托盘进行降温，使其温度降低到80℃，然后将托盘移送至压膜机上，通过压膜机对透视层1和反射层2施加压力，并保压10分钟；

S7：待S6完成后，在反射层2远离透视层1的表面上粘贴上粘接层3即可制得反光膜。

实施例2：按重量份数计

S1：将85份用于制备反射层2的ABS橡胶粉和42份用于制备透视层1的ABS橡胶粉分开放入烘干箱内中进行干燥，保持干燥箱温度为82℃，干燥时间为3小时；

S2：在其中一个用于制备反射层2的反应釜内加入聚丙烯酸钠6份，起动反应釜内的搅拌器，转速为125rpm，启动加热器，使得反应釜的温度上升至275℃；加入ABS橡胶粉85份，搅拌15分钟，然后依次加入PMMA35份和相容剂15份，搅拌均匀，并保持15分钟；将搅拌器转速调整至225rpm，加入粒径为70nm的纳米银颗粒450份，保持1.5小时；将混合物倾倒在平整的托盘内，平铺厚度在1.5mm，对托盘进行降温，使其温度降低至200℃并进行保温，即可制得反射层2；

S3：在S2中制得的反射层2上平铺上高折射率玻璃微珠4，高折射率玻璃微珠4需铺满在反射层2上；

S4：在另一个用于制备透视层1的反应釜内加入聚丙烯酸钠3份，起动反应釜内的搅拌器，转速为125rpm，启动加热器，使得反应釜的温度上升至275℃；加入ABS橡胶粉42份，搅拌15分钟，然后依次加入PMMA17份和相容剂7份，搅拌均匀，并保持15分钟；将搅拌器转速调整至225rpm，加入染色剂8份和粒径为40nm的纳米二氧化硅颗粒450份，保持1.5小时；

S5：将S4中制得的混合物倾倒在S3中制得的反射层2上，平铺厚度为0.8mm，使其形成透视层1，保持托盘的温度依旧在200℃，并保温2.5小时；

S6：待S5中的保温结束后，对托盘进行降温，使其温度降低到85℃，然后将托盘移送至压膜机上，通过压膜机对透视层1和反射层2施加压力，并保压15分钟；

S7：待S6完成后，在反射层2远离透视层1的表面上粘贴上粘接层3即可制得反光膜。

实施例3：按重量份数计

S1：将100份用于制备反射层2的ABS橡胶粉和50份用于制备透视层1的ABS橡胶粉分开放入烘干箱内中进行干燥，保持干燥箱温度为85℃，干燥时间为4小时；

S2：在其中一个用于制备反射层2的反应釜内加入聚丙烯酸钠8份，起动反应釜内的搅拌器，转速为150rpm，启动加热器，使得反应釜的温度上升至300℃；加入ABS橡胶粉100份，搅拌20分钟，然后依次加入PMMA40份和相容剂20份，搅拌均匀，并保持20分钟；将搅拌器转速调整至250rpm，加入粒径为80nm的纳米银颗粒500份，保持2小时；将混合物倾倒在平整的托盘内，平铺厚度在2mm，对托盘进行降温，使其温度降低至240℃并进行保温，即可制得反射层2；

S3：在S2中制得的反射层2上平铺上高折射率玻璃微珠4，高折射率玻璃微珠4需铺满在反射层2上；

S4：在另一个用于制备透视层1的反应釜内加入聚丙烯酸钠4份，起动反应釜内的搅拌器，转速为150rpm，启动加热器，使得反应釜的温度上升至300℃；加入ABS橡胶粉50份，搅拌20分钟，然后依次加入PMMA20份和相容剂10份，搅拌均匀，并保持20分钟；将搅拌器转速调整至250rpm，加入染色剂12份和粒径为50nm的纳米二氧化硅颗粒500份，保持2小时；

S5：将S4中制得的混合物倾倒在S2中制得的反射层2上，平铺厚度为1mm，使其形成透视层1，保持托盘的温度依旧在240℃，并保温3小时；

S6：待S5中的保温结束后，对托盘进行降温，使其温度降低到90℃，然后将托盘移送至压膜机上，通过压膜机对透视层1和反射层2施加压力，并保压20分钟；

S7：待S6完成后，在反射层2远离透视层1的表面上粘贴上粘接层3即可制得反光膜。

在上述实施例1-3中，其中压膜机的推压距离不超过0.5mm，避免挤压过当，造成高折射率玻璃微珠4的破坏，由于透视层1内加入的是纳米二氧化硅颗粒，其强度要优于加入纳米银颗粒的反射层2，因此在推压时，高折射率玻璃微珠4会进入反射层2内，并使得反射层2内的纳米银微粒包覆在高折射率玻璃微珠4上；其中染色剂的成分的颜色本申请不做限定，其颜色可根据不同需求进行选择，需要注意的是，需选用透光性和兼容性较好的染色剂，即需要与ABS橡胶粉具有较好的相容性。

为此，根据上述实施例，我们分别进行了如下的对比实验，并进行了拉伸、折弯以及反光的亮度的测试对比：其中拉伸测试的方法为：取相同长度的测试样品，将其反复拉长至同样的长度，并在每次收回时测量其长度是否与一开始时未做拉伸时的长度一致；

折弯测试的方法为：取相同长度的测试样品，在其中部进行反复折弯，折弯角度为90度，并在每次折弯后观察表面的折痕和其内部的折痕，其内部的折痕可通过光照进行观察或者显微镜进行观察；

反光测试方法为：在相同黑暗的环境中采用相同的照射，观察反光强度。

对比例1：在实施例1的基础上，将实施例1步骤S4中纳米二氧化硅颗粒去除掉，其他制备步骤保持不变；

与实施例1相比较，透视层缺少了纳米二氧化硅颗粒；

在拉伸测试中，在进行到第100次拉伸后，对样品的长度进行测量，其中实施例1的样品比一开始未拉伸时变长了3.2mm，对比例1的样品则变长了8.6mm；在折弯测试中，在进行第50次折弯后，对样品的表面折痕和内部折痕进行观察，实施例1的透视层的表面出现轻微折痕，对比例1中的透视层的表面折痕要明显于实施例1的透视层的表面折痕，并且对比例1中的透视层的内部也出现褶皱，而实施例1的透视层的内部未见褶皱；在反光测试中，对比例1的反射亮度要明显低于实施例1；

由此可看出，实施例1的抗拉强度和耐折的效果都要优于对比例1；同时在黑暗环境进行反光测试时，对比例1的反射亮度要明显低于实施例1，说明透视层的透光度要差于实施例1。

对比例2：

S1：将85份用于制备反射层2的ABS橡胶粉和42份用于制备透视层1的ABS橡胶粉分开放入烘干箱内中进行干燥，保持干燥箱温度为82℃，干燥时间为3小时；

S2：在其中一个用于制备反射层2的反应釜内加入聚丙烯酸钠6份，起动反应釜内的搅拌器，转速为125rpm，启动加热器，使得反应釜的温度上升至275℃；加入ABS橡胶粉85份，搅拌15分钟，然后依次加入PMMA35份和相容剂15份，搅拌均匀，并保持15分钟；将搅拌器转速调整至225rpm，加入粒径为70nm的纳米银颗粒450份，保持1.5小时；将混合物倾倒在平整的托盘内，平铺厚度在1.5mm，对托盘进行降温，使其温度降低至200℃并进行保温，即可制得反射层2；

S3：在S2中制得的反射层2上植入高折射率玻璃微珠4，获得单层共面的效果；

S4：在另一个用于制备透视层1的反应釜内加入聚丙烯酸钠3份，起动反应釜内的搅拌器，转速为125rpm，启动加热器，使得反应釜的温度上升至275℃；加入ABS橡胶粉42份，搅拌15分钟，然后依次加入PMMA17份和相容剂7份，搅拌均匀，并保持15分钟；将搅拌器转速调整至225rpm，加入染色剂8份和粒径为40nm的纳米二氧化硅颗粒450份，保持1.5小时；

S5：将S4中制得的混合物平铺到托盘上，平铺厚度为0.8mm，使其形成透视层1，保持托盘的温度依旧在200℃，并保温2.5小时；

S6：对S2和S5中制得的反射层和透视层进行降温至80℃，然后利用透明的粘合剂将二者粘接在一起，并逐渐降低至室温；

S7：待S6完成后，在反射层2远离透视层1的表面上粘贴上粘接层3即可制得反光膜。

与实施例2相比，对比例2中的透视层和反射层采用的是胶粘的方式进行连接；

在拉伸测试中，在进行到第100次拉伸后，对样品的长度进行测量，其中实施例2的样品比一开始未拉伸时变长了2.4mm，对比例2的样品则变长了6.3mm同时其内部在透视层和反射层的连接处出现折痕；在折弯测试中，在进行第50次折弯后，对样品的表面折痕和内部折痕进行观察，对比例2和实施例2中的透视层的表面折痕基本相同，均出现轻微的折痕，对比例2的内部在透视层和反射层的连接处出现折痕，实施例2未见折痕；在反光测试中对比例2的反光强度微弱于实施例2；

可以看出在实际的折弯测试中，其耐折的效果要低于实施例2，同时由于透视层和反射层之间加入的不同成分的粘合剂，使得光的传播受到影响，在黑暗环境中进行反光测试时，其反射的亮度要稍暗于实施例2。

对比例3：选取市售的警服上的反光膜(3M反光膜)，进行对比测试，测试内容包括拉伸、折弯以及反光的亮度；

在拉伸测试中，由于对比例3的样品在未到100次时已经出现较大的变形，因此为了进一步比较，只对实施例3进行到了第100次拉伸，并对其进行测量，实施例3的样品比一开始未拉伸时变长了1.6mm；在折弯测试中，在进行第50次折弯后，对样品的表面折痕和内部折痕进行观察，对比例3的表面和内部出现明显折痕，其折痕程度要大于对比例2，而实施例3中的透视层的表面出现轻微折痕，其折痕程度要弱于实施例2，实施例3内部未见折痕；此外在观察对比例3内部时，其内部的反射膜(镀铝膜)出现裂痕，并且存在部分玻璃微珠错位的情况，而实施例1-3的内部则未见此情况。

综上，可以看出本发明获得的反光膜，在拉伸强度，折弯强度以及反光强度上相比于传统3M反光膜具有较优的效果，提高了本发明的反光膜的机械强度，大大延长了其的使用寿命，同时使得其透视层和反射层更有效的结合，避免利用胶粘剂而影响透光性的问题，利用纳米银颗粒和纳米二氧化硅颗粒均匀分布在ABS橡胶粉内，一方面增加了机械强度，另一方面降低了在反射层内单独布置反射膜的工艺，简化了生产工艺，也避免了传统的反光膜在折弯时出现玻璃微珠错位和镀铝层的破裂。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种警服用反光膜，包括依次设置的透视层(1)、反射层(2)以及粘接层(3)，其特征在于，所述反射层(2)与所述透视层(1)之间镶嵌有若干个高折射率玻璃微珠(4)，所述透视层(1)内填充有纳米二氧化硅颗粒，所述反射层(2)内填充有纳米银颗粒。

2.如权利要求1所述的一种警服用反光膜，其特征在于，所述透视层(1)的厚度小于所述反射层(2)的厚度。

3.如权利要求1所述的一种警服用反光膜，其特征在于，所述透视层(1)由以下重量份的原料制备而成：

ABS橡胶粉35～50份，PMMA15～20份，相容剂5～10份，染色剂5～12份，纳米二氧化硅颗粒400～500份，聚丙烯酸钠2～4份；

所述反射层(2)由以下重量份的原料制备而成：

ABS橡胶粉70～100份，PMMA30～40份，相容剂10～20份，纳米银颗粒400～500份，聚丙烯酸钠4～8份。

4.一种如权利要求1所述的警服用反光膜的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1：将用于制备反射层(2)和透视层(1)的ABS橡胶粉分开放入烘干箱内中进行干燥，保持干燥箱温度80～85℃之间，干燥时间在2～4小时之间；

S2：在其中一个用于制备反射层(2)的反应釜内加入聚丙烯酸钠，起动反应釜内的搅拌器，转速为100rpm～150rpm，启动加热器，使得反应釜的温度上升至250～300℃；加入ABS橡胶粉，搅拌10～20分钟，然后依次加入PMMA和相容剂，搅拌均匀，并保持10～20分钟；将搅拌器转速调整至200rpm～250rpm，加入纳米银颗粒，保持1～2小时；将混合物倾倒在平整的托盘内，平铺厚度在1～2mm之间，对托盘进行降温，使其温度降低至160～240℃并进行保温，即可制得反射层(2)；

S3：在S2中制得的反射层(2)上平铺上高折射率玻璃微珠(4)；

S4：在另一个用于制备透视层(1)的反应釜内加入聚丙烯酸钠，起动反应釜内的搅拌器，转速为100rpm～150rpm，启动加热器，使得反应釜的温度上升至250～300℃；加入ABS橡胶粉，搅拌10～20分钟，然后依次加入PMMA和相容剂，搅拌均匀，并保持10～20分钟；将搅拌器转速调整至200rpm～250rpm，加入纳米二氧化硅颗粒和染色剂，保持1～2小时；

S5：将S4中制得的混合物倾倒在S3中制得的反射层(2)上，平铺厚度在0.5～1mm之间，使其形成透视层(1)，保持托盘的温度依旧在160～240℃之间，并保温2～3小时；

S6：待S5中的保温结束后，对托盘进行降温，使其温度降低到80～90℃之间，然后将托盘移送至压膜机上，通过压膜机对透视层(1)和反射层(2)施加压力，并保压10～20分钟；

S7：待S6完成后，在反射层(2)远离透视层(1)的表面上粘贴上粘接层(3)即可制得反光膜。

5.如权利要求4所述的一种警服用反光膜的制备方法，其特征在于，步骤S2中纳米银颗粒的粒径在60～80nm之间。

6.如权利要求4所述的一种警服用反光膜的制备方法，其特征在于，步骤S4中纳米二氧化硅颗粒的粒径在30～50nm之间。

7.如权利要求4所述的一种警服用反光膜的制备方法，其特征在于，步骤S6中压膜机的推压距离不超过0.5mm。

8.如权利要求4所述的一种警服用反光膜的制备方法，其特征在于，所述相容剂为ABS-g-MAH。