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一种实时控温的隔热膜有效专利 实用

技术领域

[0001] 本实用新型涉及材料领域,具体涉及一种实时控温的隔热膜。

相关背景技术

[0002] 近年来,节能材料和薄膜广泛应用于建筑物玻璃、汽车车窗、隔墙等产品领域,能够实现节能、隔热、温控等功能;其中,建筑物和车辆对于自动化智能玻璃系统的需求日益增大,具有巨大的市场前景。随着我国城镇化进程的不断加速和人民生活水平的不断提高,智能建筑玻璃的面积在未来将呈现爆发式增长。目前市场上主要的节能控温薄膜主要有电动卷帘、电致变色薄膜和低辐射(Low Emissivity,Low-e)玻璃等产品,但这些产品在应用过程中存在一定的缺陷:例如,电动卷帘产品难以兼容多种应用场景(如柔性,非常规应用),价格也较高;电致变色薄膜产品价格昂贵、制造难度大、成本高且采用电驱动方式才能实现;Low-e 玻璃发展较为成熟,但是其制造工艺较为复杂,设备要求高,隔热效果一般,并且无法实现智能化应用。因此,开发新的隔热材料和节能控温薄膜具有十分重要的意义。实用新型内容
[0003] 本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种隔热膜,能够实现实时控温调节,具有良好的隔热效果。
[0004] 根据本实用新型实施例的隔热膜,所述隔热膜包括隔热层、上基底层和下基底层:所述隔热层贴合于上基底层和下基底层之间;所述隔热层为光敏隔热材料分散聚合物层。
所述光敏隔热材料分散聚合物层是指光敏隔热材料和聚合物基质的共混薄膜层。
[0005] 根据本实用新型实施例的隔热膜,至少具有如下有益效果:所述隔热膜为三明治型结构,中间隔热层为光敏隔热材料和聚合物基质的共混薄膜,能够实现互穿网络的锁定和光敏隔热材料的构象自由转变,因此隔热效果良好;该实时控温的隔热膜能够根据太阳光强度变化实现调温效果的改变,即太阳光越强烈,温度降低幅度越大,隔热效果越好,因此,具有实时智能调温的效果。
[0006] 根据本实用新型的一些实施例,所述隔热层的厚度为(200~600)μm。
[0007] 根据本实用新型的一些实施例,所述隔热层的厚度为(300~400)μm。隔热层的厚度在这一范围内,隔热效果更好且成本更低。
[0008] 根据本实用新型的一些实施例,所述隔热层包含光敏隔热材料和聚合物基质;所述光敏隔热材料具有如式(I)所示的结构:
[0009]
[0010] 式中,0
[0011] n为大于3小于100的正整数;
[0012] R为含有(18~60)个成环碳原子的芳香基团;
[0013] R1为含有(6~36)个碳原子的烷基链。
[0014] 根据本实用新型的一些实施例,所述聚合物基质为非结晶的高分子聚合物。
[0015] 根据本实用新型的一些实施例,所述聚合物基质包含聚乙烯-聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯- 聚甲基丙烯酸丁酯共聚物和聚丁二酸二甲酯-聚乙二醇共聚物中的至少一种。
[0016] 根据本实用新型的一些实施例,所述聚合物基质的分子量为(500~10000)Da。
[0017] 根据本实用新型的一些实施例,所述聚合物基质的分子量为(1000~3000)Da。
[0018] 根据本实用新型的一些实施例,所述光敏隔热材料层与聚合物基质层的质量比为 (1~10)%;优选地,所述光敏隔热材料层与聚合物基质层的质量比为(4~6)%。
[0019] 根据本实用新型的一些实施例,所述上基底层和下基底层分别为PC、PP、PET、PMMA、 PS或ABS层。
[0020] 本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

具体实施方式

[0025] 为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0026] 实施例1:一种实时控温的隔热膜:
[0027] 隔热膜的结构如图1所示(图1为隔热膜横截面示意图),该隔热膜包括隔热层1、上基底层2和下基底层3:隔热层1贴合于上基底层2和下基底层3之间,该隔热层的厚度为250μm。隔热层包含光敏隔热材料层和分散于其中的聚合物基质层;其中,光敏隔热材料为P1,聚合物基质为聚乙烯-醋酸乙烯酯(聚合物摩尔比1:2,分子量2.1kDa),P1与聚乙烯-醋酸乙烯酯的质量比为4%,上基底层2和下基底层3为PET薄膜材料层。
[0028] P1的结构式为:
[0029]
[0030] 实施例2:一种实时控温的隔热膜:
[0031] 该隔热膜与实施例1的区别是:光敏隔热材料为P2,隔热层的厚度为210μm。
[0032] P2的结构式为:
[0033]
[0034] 实施例3:一种实时控温的隔热膜:
[0035] 该隔热膜与实施例2的主要区别是:隔热层的厚度为410μm。
[0036] 实施例4:一种实时控温的隔热膜:
[0037] 该隔热膜与实施例1的主要区别是:光敏隔热材料为P3,聚合物基质是聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸丁酯(聚合物摩尔比1:1.5,分子量2.7kDa),P3与聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸丁酯的质量比为6%,隔热层的厚度为330μm。
[0038] P3的结构式为:
[0039]
[0040] 实施例5:一种实时控温的隔热膜:
[0041] 该隔热膜与实施例4的主要区别是:隔热层的厚度为220μm。
[0042] 实施例6:一种实时控温的隔热膜:
[0043] 该隔热膜与实施例4的主要区别是:隔热层的厚度为245μm。
[0044] 实施例7:隔热膜性能测试:
[0045] 对实施例1~实施例6的隔热膜进行测试,测试条件为:将上述得到的隔热膜裁剪成为10*10 cm2(或20*20cm2)的方块,将其放置于长宽高分别为10*10*20cm3(或20*20*50cm3)的聚丙烯塑料箱子,顶部采用隔热膜贴膜,置于太阳光下(上午9时至下午5时)进行测试,采用测温枪测量箱子内部的实时温度。
[0046] 采用面积10*10cm2的隔热膜方块的实时温度测试实验的结果如下表1所示:
[0047] 表1实时调温隔热膜调温效果(面积10*10cm2)
[0048]
[0049]
[0050] 从表1可以看出,采用实施例3制备的隔热膜降温效果较好,其原因一方面是由于实施例3 所制备的薄膜厚度较厚;另一方面,对比实施例2和5可以看出,在隔热膜厚度相同的情况下,基于聚合物P3的隔热膜的效果略好一些。除此之外,对比不同时间段的温度降低幅度,发现在中午12时和1时,降温幅度能够最高能够达到7.3度(实施例3),而在下午5时,降温幅度则为4.4度;该结果说明,本实用新型的隔热膜在太阳光更强烈的情况下,隔热效果越好,即该隔热膜具有实时调温的效果。
[0051] 采用面积20*20cm2的隔热膜方块的实时温度测试实验的结果如下表2所示:
[0052] 表2实时调温隔热膜调温效果(面积20*20cm2)
[0053]
[0054] 上表2对比表1的结果可以看出,采用更大面积的薄膜隔热效果更好。虽然测试的实际情况(天气、温度、湿度等有一定差别),但是能够看出,相比于不加隔热膜的样品,加了一层隔热膜的箱子内部温度明显降低,该结果说明本实用新型的隔热膜具有良好的隔热性能。
[0055] 从图2可以看出,实施例3的隔热膜在早上9时表现出较高的透过率,仅仅在波长大于1000 nm处具有较强的吸收。这主要是由于聚合物的本征吸收和散射造成的。而在中午12时,太阳光持续照射之后,隔热膜在全波段都具有较强的散射现象,导致红外光的透过率大幅下降,隔热效果显现出来,因此,本实用新型的隔热膜在太阳光更强烈的情况下,隔热效果越好,即该隔热膜具有实时调温的效果。
[0056] 综合表1和表2的实验结果,可知隔热层的厚度越厚,隔热效果越好;其中,使用相同光敏隔热材料P2的实施例3的隔热膜的隔热效果优于实施例2,使用相同隔热材料P3的实施例4 的隔热膜的隔热效果优于实施例5。隔热膜的隔热效果随厚度的增加逐渐达到饱和,当隔热膜厚度增加至800μm,隔热效果不再提高,因此,当隔热膜的厚度在一定范围内能够保证隔热效果也能控制隔热膜的生产成本,其优选厚度范围为200-600μm,进一步优选的范围为300-400 μm。
[0057] 本实用新型的实施例中基底材料均使用PET膜,也可以使用PC、PP、PET、PMMA、PS 和ABS等薄膜中的一种或多种组合作为基底层。
[0058] 综上所述,本实用新型具有如下有益效果:
[0059] (1)本实用新型的隔热膜能够根据太阳光强度来实现调温效果的改变,太阳光越强烈,隔热效果越好,因此具有智能调温的效果,具有较强的实用性;
[0060] (2)本实用新型制备的隔热膜结构为三明治型结构,中间隔热层为光敏隔热材料和聚合物基质的共混薄膜,能够实现互穿网络的锁定和光敏隔热材料的构象自由转变,因此隔热效果良好;该种结构容易控制隔热层的厚度和均匀性,有利于提高隔热效果。
[0061] 以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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