一种隔热降噪车衣膜的制作方法

1.本发明涉及车衣膜领域，尤其涉及一种隔热降噪车衣膜。


背景技术：

2.目前，随着社会的发展，汽车已成为多数普通家庭的基本配备，汽车因长期暴露在外部环境中，其汽车原漆容易受到破坏，需要经常维护。近年来，城市机动车辆增长飞快，伴随而来的交通噪声污染环境现象也日益突出，这些噪声严重影响着人的身体健康和乘车舒服感。另外，在夏天，强烈的太阳光会使得汽车内部温度过高，极大地影响的汽车使用者的舒适性。
3.现有的车衣膜往往缺少隔热以及降噪吸音的功能。因此，在车衣膜领域，开发一种具有隔热降噪吸音功能、且能实现汽车轻量化的车衣膜具有显著的社会效益以及经济效益。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供了一种隔热降噪车衣膜。
5.本发明提供的车衣膜，包括，基材层，以及自下而上依次设置在基材层上表面的自修复层、保护层，和，自上而下依次设置在基材层下表面的粘胶层、离型层。
6.优选地，所述基材层厚度为100
‑
200μm；
7.优选地，所述基材层为tpu基材层，在所述tpu基材层中包含有中空粒子，所述中空粒子为具有多孔结构的无机纳米粒子；
8.优选地，所述基材层材料组分包括：tpu胶水100份、中空粒子0.1
‑
10份、硅烷偶联剂0.01
‑
1份、光稳定剂0.05
‑
1份、抗氧剂0.05
‑
1份；
9.进一步优选地，所述中空粒子与硅烷偶联剂的质量比例为10
‑
100:1；
10.优选地，所述中空粒子的尺寸为10
‑
100nm，孔径为5
‑
15nm；
11.优选地，所述中空粒子选自多孔纳米二氧化硅、多孔中空玻璃微珠、多孔纳米沸石中的一种或几种的组合；
12.优选地，所述硅烷偶联剂选自氨羟基硅烷偶联剂；
13.优选地，所述自修复层厚度为5
‑
15μm，其组分为自修复液100份、光稳定剂0.05
‑
1份、抗氧剂0.05
‑
1份；
14.优选地，所述保护层为pet保护膜，厚度为50
‑
100μm；
15.优选地，所述粘胶层厚度为20
‑
50μm，所述粘胶剂选自丙烯酸系压敏胶中的一种，其组分为粘胶胶水100份、光稳定剂0.05
‑
1份、抗氧剂0.05
‑
1份；
16.优选地，所述离型层为pet离型膜，厚度为50
‑
100μm；
17.优选地，本发明所述车衣膜还包括，设置在自修复层与基材层间的金属反射层，其厚度为5
‑
100nm，所述金属反射层材料选自二氧化钛、氧化铝、氧化铟锡、银、镍的一种。
18.本发明的有益效果是：
19.1、在基材层中添加的多孔纳米无机粒子具有大量的微孔，外界声波穿过这些微孔的过程中，声波能量会被反射、散射、吸收，从而实现降噪吸音的效果。同时，这些硬质无机粒子可以增强tpu的硬度和力学强度，从而增强车衣膜的耐冲击性能。
20.2、硅烷偶联剂可以提高多孔纳米无机粒子在聚合物中的相容性，并且硅烷偶联剂的多羟基结构可进一步增强车衣膜的硬度和力学强度，同时，其支化结构可使tpu材料分子链结构更松散，从而增强tpu本身的阻尼性能，进一步增强车衣膜的降噪吸音效果。此外，硅烷偶联剂携带的疏水基，可同时减弱tpu薄膜的吸湿性，从而防止车衣膜的老化降解。
21.3、金属反射层可反射大量太阳光，起到增强车衣膜隔热的效果。
22.4、在tpu基材层、自修复层、压敏胶层中添加光稳定剂，可实现对紫外线的吸收，避免了紫外线对汽车车漆的损害。同时，添加的抗氧剂会抑制tpu层、压敏胶层、自修复层的降解，从而增加车衣膜的使用寿命。
附图说明
23.图1为本发明实施例提供的车衣膜结构示意图。
24.其中，附图中所示标记分别为：1、基材层；11、中空粒子；2、反射层；3、自修复层；4、保护层；5、粘胶层；6、离型层。
具体实施方式
25.为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域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。
26.如图1所示，本发明一方面提供了一种隔热降噪车衣膜，包括基材层(1)，以及自下而上依次设置在基材层上表面的自修复层(3)、保护层(4)，和，自上而下依次设置在基材层(1)下表面的粘胶层(5)、离型层(6)。
27.在一种实施例中，所述基材层厚度为100
‑
200μm；
28.在一种实施例中，所述基材层材料可选自tpu、pvc或pet，在本发明中，优选地，所述基材层为tpu基材层。
29.tpu其材料本身具有一定阻尼作用，对噪音有一定的吸收作用，可轻度抵制噪音污染。
30.在一实施例中，本发明在tpu基材层中填充有中空粒子(11)，所述中空粒子为具有多孔结构的无机纳米粒子，所述中空粒子在填充前，经过硅烷偶联剂处理。
31.在一种实施例中，所述基材层材料组分包括：tpu胶水100份、中空粒子0.1
‑
10份、硅烷偶联剂0.01
‑
1份、光稳定剂0.05
‑
1份、抗氧剂0.05
‑
1份；
32.在一种实施例中，本发明所述硅烷偶联剂为氨羟基硅烷偶联剂。
33.在一种实施例中，本发明所述中空粒子与硅烷偶联剂的质量比例为10
‑
100:1。
34.中空粒子，由于其具有的多孔结构，可对噪音产生良好的吸收作用。此外，经过硅烷偶联剂处理后，硅烷偶联剂携带的多羟基结构，可使该中空粒子与基材层材料具有良好的亲和作用力，提高了基材层的力学性能，同时，本发明所选用的硅烷偶联剂具有的支化结
构，可进一步增强tpu材料自身的阻尼性能，从而进一步增强降噪吸音的效果。
35.在一种实施例中，所述中空粒子的尺寸为10
‑
100nm，孔径为5
‑
15nm。
36.中空粒子的尺寸为10
‑
100nm，可以更容易分散在tpu薄膜中，而不影响其光学性能，且稳定性更佳。另外，选用孔径为5
‑
15nm的粒子可以更大程度地增强吸音效果但不损失其力学性能。
37.优选地，所述自修复层(3)厚度为5
‑
15μm，其组分为自修复液100份、光稳定剂0.05
‑
1份、抗氧剂0.05
‑
1份；
38.优选地，所述保护层(4)为pet材料，厚度为5
‑
100nm；
39.优选地，所述粘胶层(5)厚度为20
‑
50μm，所述粘胶选自丙烯酸系压敏胶中的一种，其组分为粘胶胶水100份、光稳定剂0.05
‑
1份、抗氧剂0.05
‑
1份。
40.优选地，所述离型层(6)为pet离型膜，厚度为50
‑
100μm。
41.优选地，本发明所述车衣膜还包括，设置在自修复层(3)与基材层(1)间的金属反射层(2)，其厚度为5
‑
100nm，所述金属反射层(2)材料选自二氧化钛、氧化铝、氧化铟锡、银、镍的一种。
42.本发明另一方面提供了隔热降噪车衣膜的制备方法，包括以下步骤，
43.1)将中空粒子与硅烷偶联剂按照10
‑
100:1的比例进行混合，得到经硅烷偶联剂处理的中空粒子；
44.2)将tpu胶水溶液100份、丁酮或n,n
‑
二甲基甲酰胺溶剂100
‑
500份、经硅烷偶联剂处理过的中空粒子0.1
‑
10份、光稳定剂0.05
‑
1份、抗氧剂0.05
‑
1份，混合均匀，涂布于离型膜上，干燥固化后撕掉离型膜得到基材层；
45.3)将粘胶胶水100份、光稳定剂0.05
‑
1份、抗氧剂0.05
‑
1份，混合均匀，涂布至tpu基材层下表面，除去丁酮、n,n
‑
二甲基甲酰胺溶剂，得到粘胶层；
46.4)在tpu基材层上表面通过磁控溅射方式得到金属反射层；
47.5)通过压辊贴合的方式将保护膜与自修复层贴合；
48.6)在金属反射层上表面涂布得到自修复溶液，除去溶剂，得到自修复层，所述将自修复溶液为聚氨酯或丙烯酸系胶水100份、光稳定剂0.05
‑
1份、抗氧剂0.05
‑
1份混合均匀，涂布至金属反射层上表面，除去溶剂，得到自修复层；
49.7)通过压辊贴合方式将离型膜与压敏胶层贴合。
50.实施例1
51.(1)tpu基材层(100μm)：采用烟台万华wht
‑
2185型tpu胶水作为涂布浆料。该浆料组分为：tpu胶水100份、丁酮或n,n
‑
二甲基甲酰胺溶剂400份、具有多孔结构的无机纳米粒子(南京保克特ic010，平均尺寸为80nm，平均孔径为10nm)0.1份、硅烷偶联剂(中杰氨基硅烷偶联剂kh550)0.01份、光稳定剂(巴斯夫μv770)1份、抗氧剂(巴斯夫1098)1份。
52.(2)粘胶层(25μm)：粘胶层胶水组分为：压敏胶胶水(亚什兰)100份、光稳定剂(巴斯夫μv770)1份、抗氧剂(巴斯夫1098)1份。
53.(3)自修复层(10μm)：自修复层胶水组分为：自修复涂液(蓝柯路l
‑
2960)100份、光稳定剂(巴斯夫μv770)1份、抗氧剂(巴斯夫1098)1份。
54.(4)金属反射层(10nm)：采用二氧化钛作为金属反射层。
55.(5)保护膜(50μm)：pet材料
56.(6)离型膜(75μm)：pet离型膜
57.将无机纳米粒子经硅烷偶联剂处理，然后将溶剂型tpu和经硅烷偶联剂处理后的纳米无机粒子、光稳定剂、抗氧剂搅拌混合均匀，将混合tpu胶水通过涂布的方式涂布在离型膜上，涂覆后依次通过60℃、120℃、160℃的烘箱干燥，每个烘箱分别烘烤5分钟。
58.压敏胶层通过涂布的方式涂覆在tpu下表面，涂覆后通过100℃的烘箱烘烤2分钟除去压敏胶水中的有机溶剂。
59.金属反射层通过磁控溅射方式安装在tpu的上表面。
60.自修复层通过涂布的方式涂覆在tpu的上表面的金属反射层，涂覆后通过120℃的烘箱烘烤4分钟除去自修复液中的有机溶剂。
61.然后通过压辊贴合的方式将离型膜与压敏胶层贴合，通过压辊贴合的方式将保护膜与自修复层贴合。
62.实施例2
63.(1)tpu基材层(125μm)：采用烟台万华wht
‑
2185型tpu胶水作为涂布浆料。该浆料组分为：tpu胶水100份、丁酮或n,n
‑
二甲基甲酰胺溶剂400份、具有多孔结构的无机纳米粒子(南京保克特ic010，平均尺寸为80nm，平均孔径为10nm)1份、硅烷偶联剂(中杰氨基硅烷偶联剂kh550)0.1份、光稳定剂(巴斯夫μv770)1份、抗氧剂(巴斯夫1098)1份。
64.(2)压敏胶层(15μm)：压敏胶层胶水组分为：压敏胶胶水(亚什兰)100份、光稳定剂(巴斯夫μv770)1份、抗氧剂(巴斯夫1098)1份。
65.(3)自修复层(12μm)：自修复层胶水组分为：自修复涂液(蓝柯路l
‑
2960)100份、光稳定剂(巴斯夫μv770)1份、抗氧剂(巴斯夫1098)1份。
66.(4)金属反射层(20μm)：采用二氧化钛作为金属反射层。
67.(5)保护膜(50μm)：pet材料
68.(6)离型膜(75μm)：pet离型膜
69.将无机纳米粒子经硅烷偶联剂处理，然后将溶剂型tpu和经硅烷偶联剂处理后的纳米无机粒子、光稳定剂、抗氧剂搅拌混合均匀，将混合tpu胶水通过涂布的方式涂布在离型膜上，涂覆后依次通过60℃、120℃、160℃的烘箱干燥，每个烘箱分别烘烤5分钟。
70.压敏胶层通过涂布的方式涂覆在tpu下表面，涂覆后通过100℃的烘箱烘烤2分钟除去压敏胶水中的有机溶剂。
71.金属反射层通过磁控溅射方式安装在tpu的上表面。
72.自修复层通过涂布的方式涂覆在tpu的上表面的金属反射层，涂覆后通过120℃的烘箱烘烤4分钟除去自修复液中的有机溶剂。
73.然后通过压辊贴合的方式将下离型膜与压敏胶层贴合，通过压辊贴合的方式将上保护膜与自修复层贴合。
74.实施例3
75.(1)tpu基材层(125μm)：采用烟台万华wht
‑
2185型tpu胶水作为涂布浆料。该浆料组分为：tpu胶水100份、丁酮或n,n
‑
二甲基甲酰胺溶剂400份、具有多孔结构的无机纳米粒子(南京保克特ic010，平均尺寸为80nm，平均孔径为10nm)20份、硅烷偶联剂(中杰氨基硅烷偶联剂kh550)0.5份、光稳定剂(巴斯夫μv770)1份、抗氧剂(巴斯夫1098)1份。
76.(2)压敏胶层(20μm)：压敏胶层胶水组分为：压敏胶胶水(亚什兰)100份、光稳定剂
(巴斯夫μv770)1份、抗氧剂(巴斯夫1098)1份。
77.(3)自修复层(15μm)：自修复层胶水组分为：自修复涂液(蓝柯路l
‑
2960)100份、光稳定剂(巴斯夫μv770)1份、抗氧剂(巴斯夫1098)1份。
78.(4)金属反射层(30μm)：采用二氧化钛作为金属反射层。
79.(5)保护膜(50μm)：pet材料
80.(6)离型膜(75μm)：pet离型膜
81.将无机纳米粒子经硅烷偶联剂处理，然后将溶剂型tpu和经硅烷偶联剂处理后的纳米无机粒子、光稳定剂、抗氧剂搅拌混合均匀，将混合tpu胶水通过涂布的方式涂布在离型膜上，涂覆后依次通过60℃、120℃、160℃的烘箱干燥，每个烘箱分别烘烤5分钟。
82.压敏胶层通过涂布的方式涂覆在tpu下表面，涂覆后通过100℃的烘箱烘烤2分钟除去压敏胶水中的有机溶剂。
83.金属反射层通过磁控溅射方式安装在tpu的上表面。
84.自修复层通过涂布的方式涂覆在tpu的上表面的金属反射层，涂覆后通过120℃的烘箱烘烤4分钟除去自修复液中的有机溶剂。
85.然后通过压辊贴合的方式将下离型膜与压敏胶层贴合，通过压辊贴合的方式将上保护膜与自修复层贴合。
86.实施例4
87.(1)tpu基材层(150μm)：采用烟台万华wht
‑
2185型tpu胶水作为涂布浆料。该浆料组分为：tpu胶水100份、丁酮或n,n
‑
二甲基甲酰胺溶剂400份、具有多孔结构的无机纳米粒子(南京保克特ic010，平均尺寸为80nm，平均孔径为10nm)70份、硅烷偶联剂(中杰氨基硅烷偶联剂kh550)1份、光稳定剂(巴斯夫μv770)1份、抗氧剂(巴斯夫1098)1份。
88.(2)压敏胶层(25μm)：压敏胶层胶水组分为：压敏胶胶水(亚什兰)100份、光稳定剂(巴斯夫μv770)1份、抗氧剂(巴斯夫1098)1份。
89.(3)自修复层(17.5μm)：自修复层胶水组分为：自修复涂液(蓝柯路l
‑
2960)100份、光稳定剂(巴斯夫μv770)1份、抗氧剂(巴斯夫1098)1份。
90.(4)金属反射层(50μm)：采用二氧化钛作为金属反射层。
91.(5)保护膜(50μm)：pet材料
92.(6)离型膜(75μm)：pet离型膜
93.将无机纳米粒子经硅烷偶联剂处理，然后将溶剂型tpu和经硅烷偶联剂处理后的纳米无机粒子、光稳定剂、抗氧剂搅拌混合均匀，将混合tpu胶水通过涂布的方式涂布在离型膜上，涂覆后依次通过60℃、120℃、160℃的烘箱干燥，每个烘箱分别烘烤5分钟。
94.压敏胶层通过涂布的方式涂覆在tpu下表面，涂覆后通过100℃的烘箱烘烤2分钟除去压敏胶水中的有机溶剂。
95.金属反射层通过磁控溅射方式安装在tpu的上表面。
96.自修复层通过涂布的方式涂覆在tpu的上表面的金属反射层，涂覆后通过120℃的烘箱烘烤4分钟除去自修复液中的有机溶剂。
97.然后通过压辊贴合的方式将下离型膜与压敏胶层贴合，通过压辊贴合的方式将上保护膜与自修复层贴合。
98.对实施例制备的车衣膜进行隔热降噪吸音评价。准备一个封闭的玻璃箱，在玻璃
的外表面贴覆一层车衣膜，并将播放噪声的喇叭放入玻璃箱内。使用噪声检测器距离玻璃箱外相同的距离来检测噪声。
99.另外，同时对制备的车衣膜进行隔热效果测试。同样将1000w的太阳灯放入玻璃箱中照射，10min后使用温度计测定玻璃箱外壳的温度。
100.另外还对实施例制备的车衣膜进行拉伸测试。
101.表1为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4制备的车衣膜贴覆的玻璃箱与普通的车衣膜贴覆的玻璃箱的噪声检测结果及不同的车衣膜力学性能对照表。
102.表1
103.名称实施例1实施例2实施例3实施例4对比例噪声值/db7370656380温度/℃4647454662拉伸强度/mpa2427323520断裂伸长率/％450442358315350弹性模量/mpa5610214
104.从表1可以看出，本发明制备的车衣膜贴覆在玻璃表面可以减小内部空间的噪声，起到隔热降噪吸音的功能。同时，本发明制备车衣膜具有较大的力学强度，可以起到保护汽车漆面的作用。
105.以上，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，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。