CN115891377A - 一种节能膜及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及薄膜技术领域，特别是涉及一种节能膜及其制备工艺。本发明提供了一种节能膜，包括：薄膜基材；内保护层，内保护层通过粘接剂粘接在所述薄膜基材的下表面；抗紫外层，抗紫外层设置在所述薄膜基材的上表面；调光膜，调光膜设置在所述抗紫外层的上表面；外保护层，外保护层通过胶体层粘结在所述调光膜的上表面。本发明采用紫外光固化胶粘剂粘接各层组分，并利用抗紫外层吸收紫外光，能够有效防止紫外线对皮肤的伤害，大幅度提高节能膜的抗老化性能；利用内、外保护层薄膜基材，实现耐磨、防老化的性能，能够提高节能膜的使用寿命；可见光透过率高，具有降低能耗的作用。

Description

一种节能膜及其制备工艺

技术领域

本发明涉及薄膜技术领域，特别是涉及一种节能膜及其制备工艺。

背景技术

目前各式各样、种类繁多的薄膜已经成为研究的热点，与传统薄膜不同，环保节能类温控薄膜能够通过感知、响应体系内或外界环境的细微变化，结构随外界刺激变化发生可逆改变，进而实现对膜自身性能的调控。而现有的温控薄膜材料普遍使用温度较窄，对太阳光的利用率不高，而这种缺陷在很大程度上限制了其进一步发展和应用。

公开号为CN107244119A的专利公开了一种可弯折的隔热节能膜，包括具有吸收紫外线和红外线功能的隔热膜及一层薄膜基材，所述隔热膜的下表面形成第一透明导电层，所述薄膜基材的上表面形成第二透明导电层，所述第一透明导电层/第二透明导电层上涂覆一层PDLC液晶层，所述隔热膜与薄膜基材复合后，所述PDLC液晶层处于第一透明导电层和第二透明导电层之间并与第一透明导电层和第二透明导电层贴在一起，所述薄膜基材的下表面还涂覆一层透明胶粘层，该申请中的节能膜对红外线的吸收率≥90％、对紫外线的阻隔率≥80％、透光率≥70％，该PET薄膜主要通过是在聚酯粒子中加入无机纳米粉体实现其防UV光的性能。

公开号为CN112659696A的专利公开了隔热节能膜，包括一基材，一红外线阻隔层以及一抗污保护层，红外线阻隔层含有均匀分布的多个复合氧化钨粒子，其具有高透光率和高红外线阻隔率，更兼具抗污保护功能及使用灵活性，该申请中的节能膜结构简单，难以调节不同温度下膜的透光率。

公开号为CN106291794A的专利公开了一种防蓝光防紫外光的透光膜或板，透光膜或板包括功能层、基材层和保护层；基材层的一面设置功能层，基材层的另一面设置保护层，该申请中采用有机染料作为蓝光吸收剂，容易破坏生态环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节能膜及其制备工艺，以满足市场的需求，解决上述背景技术中提出的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种节能膜，所述节能膜包括：

薄膜基材；

内保护层，用于保护薄膜基材，内保护层通过粘接剂粘接在所述薄膜基材的下表面；

抗紫外层，用于阻隔波长为270～380nm的紫外光，抗紫外层设置在所述薄膜基材的上表面；

调光膜，用于调节不同温度下接收光的透过率，调光膜设置在所述抗紫外层的上表面；

外保护层，用于耐磨、防老化，外保护层通过胶体层粘结在所述调光膜的上表面；

其中，所述胶体层设置为紫外光固化胶粘剂。

优选的，所述抗紫外层包括有紫外吸收剂，所述紫外吸收剂的含量为0.3％～0.8％。

优选的，所述调光膜设置为电致变色膜或光致变色膜中的一种，所述电致变色膜连接外部电场，电致变色膜与外部电场的连接处安装有用于导通或者断开电场的温控器。

优选的，所述电致变色膜包括两层导电基材，所述导电基材间设置有液晶、聚合物、金属氧化物等导电材料中一种或多种的混合。

优选的，所述聚合物包括聚乙炔、聚吡啶、聚噻吩、聚亚苯基、聚苯胺等中一种或多种的混合。

优选的，所述金属氧化物包括氧化锡、氧化钴、氧化钛、氧化钨、氧化钒、氧化铌、氧化钽等离子化合物中一种或多种的混合。

优选的，所述外保护层内包括有无机涂料。

本发明还提供了一种上述节能膜的制备工艺，包括如下步骤：

S1、启动真空泵对真空镀膜装置进行抽真空处理，将清洁后的薄膜基材送入真空镀膜设备内，向镀膜设备内通入氩气，维持设备内稳定的镀膜环境，得到预处理后的薄膜基材；

S2、采用沉积法、溅射法或电镀法在步骤S1得到的薄膜基材表面铺设含有紫外吸收剂的抗紫外层，得到处理中的薄片基材；

S3、向两层导电基材间添加用于提供载流子的液晶、聚合物、金属氧化物等导电材料中一种或多种的混合，制得调光膜；

S4、在步骤S2得到的薄片基材表面涂覆步骤S3得到的调光膜，得到初步形成的节能膜；

S5、将外保护层通过胶体层粘结在步骤S4得到的节能膜的上表面，将内保护层通过粘接剂粘接在步骤S4得到的节能膜的下表面，得到目标节能膜；

S6、镀膜结束后，步骤S5得到的目标节能膜经缓冲室和出膜室，从镀膜设备中输出。

优选的，步骤S2中，镀膜设备内的环境温度设置为20～25℃，环境湿度为15～40％，气压为0.3Pa～0.7Pa。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明采用紫外光固化胶粘剂粘接各层组分，并利用抗紫外层吸收波长为270～380nm的紫外光，能够有效防止紫外线对皮肤的伤害，大幅度提高节能膜的抗老化性能。

2.本发明利用内、外保护层薄膜基材，实现耐磨、防老化的性能，能够提高节能膜的使用寿命，在节能建筑材料或飞机、汽车玻璃窗中应用广泛。

3.本发明采用液晶、聚合物、金属氧化物作为导电材料，利用其电致变色的性质，有效降低能耗。

4.本发明的工艺步骤简单，采用温控器连接电致变色膜与外部电场，扩宽了使用温度，提高对太阳光的利用率，可见光透过率高。

具体实施方式

下面将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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本实施例提供了一种节能膜的制备工艺，具体制备工艺如下：

S1、启动真空泵对真空镀膜装置进行抽真空处理，将清洁后的薄膜基材送入真空镀膜设备内，向镀膜设备内通入氩气，维持设备内稳定的镀膜环境，温度设置为20℃，环境湿度为15％，气压为0.3Pa，得到预处理后的薄膜基材；

S2、采用沉积法或溅射法在步骤S1得到的薄膜基材表面沉积含有0.8％紫外吸收剂的抗紫外层，得到处理中的薄片基材；

S3、向两层导电基材间添加用于提供载流子的液晶，制得调光膜，调光膜设为连接外部电场的电致变色膜，电致变色膜与外部电场的连接处安装有用于导通或者断开电场的温控器；

S4、在步骤S2得到的薄片基材表面涂覆步骤S3得到的调光膜，得到初步形成的节能膜；

S5、将外保护层通过紫外光固化胶粘剂粘结在步骤S4得到的节能膜的上表面，将内保护层通过液体粘接剂粘接在步骤S4得到的节能膜的下表面，得到目标节能膜；

S6、镀膜结束后，步骤S5得到的目标节能膜经缓冲室和出膜室，从镀膜设备中输出。

本实施例还提供了一种由上述制备工艺制备出的节能膜。

实施例2：

本实施例提供了一种节能膜的制备工艺，具体制备工艺与实施例1的不同之处在于，步骤S3中，向两层导电基材间添加用于提供载流子、且导电率高的聚合物，该聚合物为聚乙炔和聚苯胺的混合物，其中聚苯胺的含量为10％～25％，制得调光膜，其余均与实施例1相同。

本实施例还提供了一种由上述制备工艺制备出的节能膜。

实施例3：

本实施例提供了一种节能膜的制备工艺，具体制备工艺与实施例1的不同之处在于，步骤S3中，向两层导电基材间添加用于提供载流子、且具有优异光电性能的金属氧化物，金属氧化物为稳定性高的五氧化二铌和五氧化二钽的混合物，其中五氧化二钽的含量为0～15％，制得调光膜，其余均与实施例1相同。

本实施例还提供了一种由上述制备工艺制备出的节能膜。

实施例4：

本实施例提供了一种节能膜的制备工艺，具体制备工艺与实施例3的不同之处在于，步骤S1中，稳定的镀膜环境中，温度设置为23℃，环境湿度为25％，气压为0.5Pa；步骤S2中，抗紫外层中含有0.5％的紫外吸收剂，其余均与实施例3相同。

本实施例还提供了一种由上述制备工艺制备出的节能膜。

实施例5：

本实施例提供了一种节能膜的制备工艺，具体制备工艺与实施例3的不同之处在于，步骤S1中，稳定的镀膜环境中，温度设置为25℃，环境湿度为40％，气压为0.7Pa；步骤S2中，抗紫外层中含有0.3％的紫外吸收剂，其余均与实施例3相同。

本实施例还提供了一种由上述制备工艺制备出的节能膜。

实施例6：

本实施例提供了一种节能膜的制备工艺，具体制备工艺与实施例3的不同之处在于，步骤S5中，外保护层内设置有具有优良耐候性和抗热氧化作用的无机涂料，具有防水性，无机涂料中可掺杂天然无机色素，其余均与实施例3相同。

本实施例还提供了一种由上述制备工艺制备出的节能膜。

按照上述实施例1-6中的制备工艺分别制备出对应的节能膜，在外加电场的作用下节能膜发生稳定、可逆的颜色变化，其红外透光率均低于10％，按照行业标准测试，利用紫外——可见光分光光度计测试节能膜的光学性能，记录可见光透光率和紫外光透过率的最高值，空白对照组为薄片基材，其测试结果如表1所示。

表1-实施例1-6制备出的节能膜的性能测试结果

由上表的性能测试结果可知，通过实施例1～5中的制备工艺制备出的节能膜的可见光透光率均在92％以上，优于同等条件下空白对照组薄膜基片的光学性能，且五氧化二铌的光学性能优于液晶和聚乙炔，由于实施例6中的外保护层包括无机涂料，基材的可见光透过率降低，但仍高于90％。通过实施例1～6中的制备工艺制备出的节能膜的紫外光透过率均低于5％，说明本发明制备出的节能膜均具备防晒性能，表现出极佳的抗老化效果。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种节能膜，其特征在于，所述节能膜包括：

薄膜基材；

内保护层，用于保护薄膜基材，内保护层通过粘接剂粘接在所述薄膜基材的下表面；

抗紫外层，用于阻隔波长为270～380nm的紫外光，抗紫外层设置在所述薄膜基材的上表面；

调光膜，用于调节不同温度下接收光的透过率，调光膜设置在所述抗紫外层的上表面；

外保护层，用于耐磨、防老化，外保护层通过胶体层粘结在所述调光膜的上表面；

其中，所述胶体层设置为紫外光固化胶粘剂。

2.根据权利要求1所述的节能膜，其特征在于，所述抗紫外层包括有紫外吸收剂，所述紫外吸收剂的含量为0.3％～0.8％。

3.根据权利要求1所述的节能膜，其特征在于，所述调光膜设置为电致变色膜。

4.根据权利要求3所述的节能膜，其特征在于，所述电致变色膜包括两层导电基材，所述导电基材间设置有液晶、聚合物、金属氧化物等导电材料中一种或多种的混合。

5.根据权利要求4所述的节能膜，其特征在于，所述聚合物包括聚乙炔、聚吡啶、聚噻吩、聚亚苯基、聚苯胺中一种或多种的混合。

6.根据权利要求4所述的节能膜，其特征在于，所述金属氧化物包括氧化锡、氧化钴、氧化钛、氧化钨、氧化钒、氧化铌、氧化钽等离子化合物中一种或多种的混合。

7.根据权利要求1所述的节能膜，其特征在于，所述外保护层内包括有无机涂料。

8.一种如权利要求1-7中任意一项所述节能膜的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1、启动真空泵对真空镀膜装置进行抽真空处理，将清洁后的薄膜基材送入真空镀膜设备内，向镀膜设备内通入氩气，维持设备内稳定的镀膜环境，得到预处理后的薄膜基材；

S2、采用沉积法、溅射法或电镀法在步骤S1得到的薄膜基材表面铺设含有紫外吸收剂的抗紫外层，得到处理中的薄片基材；

S3、向两层导电基材间添加用于提供载流子的液晶、聚合物、金属氧化物等导电材料，制得调光膜；

S4、在步骤S2得到的薄片基材表面涂覆步骤S3得到的调光膜，得到初步形成的节能膜；

S5、将外保护层通过胶体层粘结在步骤S4得到的节能膜的上表面，将内保护层通过粘接剂粘接在步骤S4得到的节能膜的下表面，得到目标节能膜；

S6、镀膜结束后，步骤S5得到的目标节能膜经缓冲室和出膜室，从镀膜设备中输出。

9.根据权利要求8所述的制备工艺，其特征在于，步骤S2中，镀膜设备内的环境温度设置为20～25℃，湿度为15～40％，气压为0.3Pa～0.7Pa。