一种阻燃隔热防爆汽车贴膜及其制备方法与流程

1.本发明属于高分子材料技术领域，具体是指一种阻燃隔热防爆汽车贴膜及其制备方法。

背景技术：

2.高分子汽车贴膜具有一定的阻燃、隔热以及防爆功能可以有效地保护汽车外表面，但是常用的聚丙烯酸汽车贴膜的隔热性能较差；作为一种天然的隔热阻燃结构，中空结构具有低密度、低热导率的优势，也被认为是有良好应用潜力的结构，而传统的中空结构材料体积大，不易应用在汽车贴膜之中，为了进一步提升汽车贴膜的隔热阻燃能力，本发明将中空二氧化钛纳米颗粒添加到聚丙烯酸薄膜中。
3.中空二氧化钛纳米颗粒的结构具有良好的隔热阻燃能力，其中空结构有着低热传导率和阻燃的优势，同时二氧化钛本身具有良好的光反射性能，可以通过反射多种波长的光来进一步提升汽车贴膜的隔热能力。

技术实现要素：

4.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种阻燃隔热防爆汽车贴膜，在传统防爆高分子膜中加入中空二氧化钛纳米颗以粒降低其热传导率达到隔热的目的，同时赋予材料阻燃的效果；中空结构的无机颗粒具有低的热传导性和密度，因此被广泛认为是新一代的隔热材料，但是常规中空颗粒仅是通过中空结构的低热传导率来实现隔热，本发明所使用的中空二氧化钛纳米颗粒还可以通过提高光反射率来进一步提升隔热效果。
5.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：本发明提供了一种阻燃隔热防爆汽车贴膜，所述阻燃隔热防爆汽车贴膜由中空二氧化钛纳米颗粒、聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酸乳液在去离子水中混合制得。
6.进一步地，所述中空二氧化钛纳米颗粒和聚乙烯吡咯烷酮在去离子水中超声15min分散均匀后与聚丙烯酸乳液在80℃混合并搅拌4h，将搅拌后的乳液置于聚四氟乙烯模具中在45℃干燥制得。
7.进一步地，所述中空二氧化钛纳米颗粒由钛酸乙酯、聚乙烯乳液以及聚乙烯吡咯烷酮在100ml乙醇中混合，然后通过蠕动泵以2ml/h的速度滴加含有0.12mol氨水的乙醇并持续滴加5h，滴加完成后在80℃下搅拌混合9h，然后通过离心分离得到沉淀在60℃干燥12h，最后放入管式炉中以500℃热解3h后得到。
8.进一步地，所述聚乙烯乳液由聚乙烯吡咯烷酮、偶氮二异丁脒盐酸盐以及苯乙烯在去离子水中混合制得。
9.进一步地，所述聚乙烯乳液在制备时先保持25℃静置1h，然后升温至75℃保持12h。
10.进一步地，所述聚乙烯乳液在制备过程中应持续保持在氮气氛围下。
11.进一步地，所述钛酸乙酯在与聚乙烯乳液和聚乙烯吡咯烷酮在乙醇中混合前应先溶于乙醇中。
12.进一步地，所述钛酸乙酯的添加量与聚乙烯乳液的质量比在0.83:1至1.25:1之间。
13.进一步地，所述钛酸乙酯纯度为99%，所述聚乙烯乳液中聚乙烯纳米颗粒的含量为3%wt。
14.进一步地，所述聚乙烯吡咯烷酮纯度为99%，所述偶氮二异丁脒盐酸盐纯度为99%，所述苯乙烯纯度为99%。
15.采用上述结构本发明取得的最优有益效果如下：（1）本发明通过向聚丙烯酸薄膜中加入中空二氧化钛纳米颗粒，降低了所述阻燃隔热防爆汽车贴膜的热传导率，热传导率由0.207w/m
·
k下降至0.183w/m
·
k，有效提升了阻燃隔热防爆汽车贴膜的隔热能力；（2）本发明有效地利用了中空二氧化钛纳米颗粒的高光反射效率，所述阻燃隔热防爆汽车贴膜对波长500nm的可见光反射效率由9.2%提升至56.4%，对400nm的紫外线反射效率由9.7%提升至50.9%，对900nm的红外线反射效率由10.8%提升至44.2%，通过提升光反射效率进一步提高了汽车贴膜的隔热能力；（3）本发明通过向聚丙烯酸薄膜中加入中空二氧化钛纳米颗粒，制备出阻燃隔热防爆汽车贴膜，高模量的聚丙烯酸随着中空二氧化钛纳米颗粒的加入具有优异的抗拉强度与拉伸断伸长率，力学性能得到显著提高，提升了汽车贴膜的防爆裂能力。
附图说明
16.图1为本发明提出的一种阻燃隔热防爆汽车贴膜的拉伸断裂伸长率及抗拉强度测试图；图2为本发明提出的一种阻燃隔热防爆汽车贴膜的热导率测试图；图3为本发明提出的一种阻燃隔热防爆汽车贴膜的光反射率测试图。
17.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
18.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。
19.在本发明实施例中，如无特别说明的原料或处理技术，则表明其均为本领域的常规市售原料或常规处理技术。所用试剂如无特别指出均为商品化试剂，从市场上买来均未进行进一步纯化就直接使用。
20.实施例1本发明一种阻燃隔热防爆汽车贴膜及其制备方法，具体包括：一种阻燃隔热防爆汽车贴膜，阻燃隔热防爆汽车贴膜由中空二氧化钛纳米颗粒、
聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酸乳液在去离子水中混合制得。
21.其中，中空二氧化钛纳米颗粒和聚乙烯吡咯烷酮在去离子水中超声15min分散均匀后与聚丙烯酸乳液在80℃混合并搅拌4h，将搅拌后的乳液置于聚四氟乙烯模具中在45℃干燥制得。
22.其中，中空二氧化钛纳米颗粒由钛酸乙酯、聚乙烯乳液以及聚乙烯吡咯烷酮在100ml乙醇中混合，然后通过蠕动泵以2ml/h的速度滴加含有0.12mol氨水的乙醇并持续滴加5h，滴加完成后在80℃下搅拌混合9h，然后通过离心分离得到沉淀在60℃干燥12h，最后放入管式炉中以500℃热解3h后得到。
23.其中，聚乙烯乳液由聚乙烯吡咯烷酮、偶氮二异丁脒盐酸盐以及苯乙烯在去离子水中混合制得。
24.其中，聚乙烯乳液在制备时先保持25℃静置1h，然后升温至75℃保持12h。
25.其中，聚乙烯乳液在制备过程中应持续保持在氮气氛围下。
26.其中，钛酸乙酯在与聚乙烯乳液和聚乙烯吡咯烷酮在乙醇中混合前应先溶于乙醇中。
27.其中，钛酸乙酯的添加量与聚乙烯乳液的质量比在0.83:1。
28.其中，钛酸乙酯纯度为99%，聚乙烯乳液中聚乙烯纳米颗粒的含量为3%wt。
29.其中，聚乙烯吡咯烷酮纯度为99%，偶氮二异丁脒盐酸盐纯度为99%，苯乙烯纯度为99%。
30.实施例2本发明一种阻燃隔热防爆汽车贴膜及其制备方法，具体包括：一种阻燃隔热防爆汽车贴膜，阻燃隔热防爆汽车贴膜由中空二氧化钛纳米颗粒、聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酸乳液在去离子水中混合制得。
31.其中，中空二氧化钛纳米颗粒和聚乙烯吡咯烷酮在去离子水中超声15min分散均匀后与聚丙烯酸乳液在80℃混合并搅拌4h，将搅拌后的乳液置于聚四氟乙烯模具中在45℃干燥制得。
32.其中，中空二氧化钛纳米颗粒由钛酸乙酯、聚乙烯乳液以及聚乙烯吡咯烷酮在100ml乙醇中混合，然后通过蠕动泵以2ml/h的速度滴加含有0.12mol氨水的乙醇并持续滴加5h，滴加完成后在80℃下搅拌混合9h，然后通过离心分离得到沉淀在60℃干燥12h，最后放入管式炉中以500℃热解3h后得到。
33.其中，聚乙烯乳液由聚乙烯吡咯烷酮、偶氮二异丁脒盐酸盐以及苯乙烯在去离子水中混合制得。
34.其中，聚乙烯乳液在制备时先保持25℃静置1h，然后升温至75℃保持12h。
35.其中，聚乙烯乳液在制备过程中应持续保持在氮气氛围下。
36.其中，钛酸乙酯在与聚乙烯乳液和聚乙烯吡咯烷酮在乙醇中混合前应先溶于乙醇中。
37.其中，钛酸乙酯的添加量与聚乙烯乳液的质量比在1.25:1。
38.其中，钛酸乙酯纯度为99%，聚乙烯乳液中聚乙烯纳米颗粒的含量为3%wt。
39.其中，聚乙烯吡咯烷酮纯度为99%，偶氮二异丁脒盐酸盐纯度为99%，苯乙烯纯度为99%。
40.性能测试对所制得的一种阻燃隔热防爆汽车贴膜进行了热传导率、光反射率、抗拉强度和拉伸断裂伸长率的测试并与聚丙烯酸膜进行对比，其中抗拉强度和拉伸断裂伸长率通过购自英国英斯特朗公司的instron-1221型万能材料试验机测得，热传导率通过购自西安夏溪电子科技有限公司的tc3000通用型导热仪测得，光反射率由购自安捷伦科技有限公司的cary5000型紫外可见近红外分光光度计测得；其中实施例1测试结果最优，其显著效果如下：（1）抗拉强度由4.4mpa提升至8.3mpa；（2）拉伸断裂伸长率由48.2%提升至113.1%；（3）热传导率由0.207w/m
·
k下降至0.183w/m
·
k；（4）对500nm可见光反射效率由9.2%提升至56.4%；（5）对400nm紫外线反射效率由9.7%提升至50.9%；（6）对900nm红外线反射效率由10.8%提升至44.2%。
41.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
42.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种阻燃隔热防爆汽车贴膜，其特征在于：所述阻燃隔热防爆汽车贴膜由中空二氧化钛纳米颗粒、聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酸乳液在去离子水中混合制得。2.根据权利要求1所述的一种阻燃隔热防爆汽车贴膜，其特征在于：所述中空二氧化钛纳米颗粒和聚乙烯吡咯烷酮在去离子水中超声15min分散均匀后与聚丙烯酸乳液在80℃混合并搅拌4h，将搅拌后的乳液置于聚四氟乙烯模具中在45℃干燥制得。3.根据权利要求2所述的一种阻燃隔热防爆汽车贴膜，其特征在于：所述中空二氧化钛纳米颗粒由钛酸乙酯、聚乙烯乳液以及聚乙烯吡咯烷酮在100ml乙醇中混合，然后通过蠕动泵以2ml/h的速度滴加含有0.12mol氨水的乙醇并持续滴加5h，滴加完成后在80℃下搅拌混合9h，然后通过离心分离得到沉淀在60℃干燥12h，最后放入管式炉中以500℃热解3h后得到。4.根据权利要求3所述的一种阻燃隔热防爆汽车贴膜，其特征在于：所述聚乙烯乳液由聚乙烯吡咯烷酮、偶氮二异丁脒盐酸盐以及苯乙烯在去离子水中混合制得。5.根据权利要求4所述的一种阻燃隔热防爆汽车贴膜，其特征在于：所述聚乙烯乳液在制备时先保持25℃静置1h，然后升温至75℃保持12h。6.根据权利要求5所述的一种阻燃隔热防爆汽车贴膜，其特征在于：所述聚乙烯乳液在制备过程中应持续保持在氮气氛围下。7.根据权利要求6所述的一种阻燃隔热防爆汽车贴膜，其特征在于：所述钛酸乙酯在与聚乙烯乳液和聚乙烯吡咯烷酮在乙醇中混合前应先溶于乙醇中。8.根据权利要求7所述的一种阻燃隔热防爆汽车贴膜，其特征在于：所述钛酸乙酯的添加量与聚乙烯乳液的质量比在0.83:1至1.25:1之间。9.根据权利要求8所述的一种阻燃隔热防爆汽车贴膜，其特征在于：所述钛酸乙酯纯度为99%，所述聚乙烯乳液中聚乙烯纳米颗粒的含量为3%wt。10.根据权利要求9所述的一种阻燃隔热防爆汽车贴膜，其特征在于：所述聚乙烯吡咯烷酮纯度为99%，所述偶氮二异丁脒盐酸盐纯度为99%，所述苯乙烯纯度为99%。

技术总结

本发明公开了高分子材料技术领域的一种阻燃隔热防爆汽车贴膜及其制备方法，所述阻燃隔热防爆汽车贴膜由中空二氧化钛纳米颗粒、聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酸乳液在去离子水中混合制得，本发明利用了中空纳米颗粒结构低热导率和高阻燃性能的优势来增强所述阻燃隔热防爆汽车贴膜的隔热阻燃能力，同时也利用了二氧化钛本身高光反射率的特性进一步增强了汽车贴膜的隔热能力；相较于传统的聚丙烯酸汽车贴膜，本发明所制备的一种阻燃隔热防爆汽车贴膜具有更优的机械性能和阻燃隔热能力。具有更优的机械性能和阻燃隔热能力。具有更优的机械性能和阻燃隔热能力。