本发明具体涉及一种纳米陶瓷隔热保温窗膜，特别适合粘贴在建筑物的玻璃表面或者汽车的玻璃表面。
背景技术：
随着社会对节能和环保要求的不断提高，人们对建筑物和汽车等要求良好采光的场所提出了更高的隔热要求。由于普通玻璃对太阳光的透过不具有选择性，因此在有充足可见光透过的同时，太阳光谱中红外光区的大量热量也会随之传递，导致室内温度升高，加大了空调等的负荷，从而造成能源的浪费。针对门窗玻璃等的能量损耗，人们发明了低辐射玻璃、玻璃隔热窗膜，这些方法都是为了隔绝太阳热辐射，降低温度。纳米陶瓷隔热膜因其具有良好的透光率和红外线阻隔率而备受关注，但目前市面上的纳米陶瓷隔热膜存在隔热率低，或者在隔热率较高的情况下其可见光透射比较低，影响采光，而且产品表观雾度大，容易褪色或者隔热效果的耐候性差。
技术实现要素：
本发明的目的是：提供一种具有绿色节能效果的纳米陶瓷隔热保温窗膜，夏季可以遮阳隔热，冬季可以吸收室内热辐射再次辐射回去，具有保温的效果，同时还不影响可见光透射比。
实现本发明目的的技术方案是：一种纳米陶瓷隔热保温窗膜，它是由耐磨层、基膜层、纳米陶瓷隔热胶层、功能膜层、压敏胶层和保护膜层构成，且各层复合为一体；
所述耐磨层经紫外光固化结合在基膜层的一个表面，纳米陶瓷隔热胶层热固化结合在基膜层的另一个表面，功能膜层的一个表面复合在纳米陶瓷隔热胶层的外表面，压敏胶层热固化结合在功能膜层的另一个表面，保护膜层复合在功能膜层的外表面；
所述纳米陶瓷隔热胶层是用复配纳米红外阻隔材料、溶剂、紫外吸收剂、染料或颜料、聚氨酯胶黏剂或丙烯酸酯胶粘剂、固化剂组成的混合物料涂覆在基膜层的另一个表面上，在温度60～130 ℃，放置 10～120秒后固化所得，其中，复配纳米红外阻隔材料是由掺杂氧化锡锑、掺杂氧化铟锡、掺杂氧化氟锡、改性氧化铋锡、改性氧化钨、改性二氧化硅、改性二氧化钛、六硼化镧中任意两种或两种以上组成的混合物料。
在上述技术方案中，所述基膜层为聚酯膜、聚碳酸酯膜、聚酰亚胺膜、聚苯乙烯膜中的任何一种；所述功能膜层为透明聚酯膜、染色聚酯膜、原色聚酯膜、紫外阻隔聚酯膜、镀铝聚酯膜、磁控溅射聚酯膜中的任何一种，或者与基膜层相同；保护膜层为涂布离型硅油的聚酯膜。
在上述技术方案中，所述复配纳米红外阻隔材料是由改性氧化锡锑、改性氧化铟锡、改性氧化氟锡、改性氧化铋锡、改性氧化钨、改性氧化硅、改性二氧化钛、改性六硼化镧中任意两种组成的混合物料，两者的质量比为30～60∶45～65，或者是由改性氧化锡锑、改性氧化铟锡、改性氧化氟锡、改性氧化铋锡、改性氧化钨、改性氧化硅、改性二氧化钛、改性六硼化镧中任意三种组成的混合物料，三者的质量比为0.1～35∶0.1～40 ：0.1～50，或者是由改性氧化锡锑、改性氧化铟锡、改性氧化氟锡、改性氧化铋锡、改性氧化钨、改性氧化硅、改性二氧化钛、改性六硼化镧中任意四种组成的混合物料，四者的质量比为0.1～25∶0.1～30 ：0.1～60：0.1～30，或者是由改性氧化锡锑、改性氧化铟锡、改性氧化氟锡、改性氧化铋锡、改性氧化钨、改性氧化硅、改性二氧化钛、改性六硼化镧中任意五种组成的混合物料，五者的质量比为0.1～20∶0.1～30 ：0.1～25 ：0.1～30：0.1～65，或者是由改性氧化锡锑、改性氧化铟锡、改性氧化氟锡、改性氧化铋锡、改性氧化钨、改性氧化硅、改性二氧化钛、改性六硼化镧中任意六种组成的混合物料，六者的质量比为0.1～10∶0.1～15：0.1～10：0.1～20 ：0.1～5：0.1～70，或者由改性氧化锡锑、改性氧化铟锡、改性氧化氟锡、改性氧化铋锡、改性氧化钨、改性氧化硅、改性二氧化钛、改性六硼化镧中任意七种组成的混合物料，七者的质量比为0.1～10∶0.1～10：0.1～5 ：0.1～10：0.1～70：0.1～10：0.1～10，或者是由改性氧化锡锑、改性氧化铟锡、改性氧化氟锡、改性氧化铋锡、改性氧化钨、改性氧化硅、改性二氧化钛、改性六硼化镧按质量比为0.1～5∶0.1～10：0.1 ～15：0.1～10 ：0.1～70：0.1～30：0.1～20 ：0.1～10 组成的混合物料。
在上述技术方案中，形成所述纳米陶瓷隔热胶层的混合物料是由复配纳米红外阻隔材料5～50wt%，溶剂20～45 wt%，紫外吸收剂0.5～2.0 wt%，染料或颜料0～30 wt%，丙烯酸酯胶粘剂40～50 wt%，固化剂0.5～2.0 wt%组成，上述各组分之和为100 wt％，其中，复配纳米红外阻隔材料是由改性氧化锡锑与改性氧化钨按质量比为30～60∶45～65组成的混合物料，配制时，在上述范围内选择各组分用量，在环境温度为15～28℃下，先将复配纳米红外阻隔材料改性氧化锡锑和改性氧化钨与溶剂混合并搅拌5～15分钟后，再依次加入紫外吸收剂、染料或颜料、丙烯酸酯胶粘剂和固化剂，搅拌10 ~30分钟，用旋转粘度计或者是蔡恩杯测量粘度为80～300厘泊，即可保存备用。
在上述技术方案中，所述染料是酞菁类、偶氮类、蒽醌类、苯并吡唑酮类、三芳甲烷类和杂环酮类中的一种；所述颜料是酞菁颜料、偶氮颜料、喹吖啶酮颜料、金属氧化物、铬酸盐、碳酸盐、硫酸盐、硫化物中的一种或几种。
在上述技术方案中，所述纳米陶瓷隔热保温窗膜的厚度为53～556μm，其中，耐磨层的厚度为1～6μm，基膜层的厚度为12～175μm，纳米陶瓷隔热胶层的厚度为3～50μm，功能膜层的厚度为12～175μm，压敏胶层的厚度为6～50μm，保护膜层的厚度为19～100μm。
本发明的技术效果是：本发明纳米陶瓷隔热保温窗膜具有复合结构，它是由耐磨层、基膜层、纳米陶瓷隔热胶层、功能膜层、压敏胶层和保护膜层构成，且各层复合为一体，各层具有相互协同作用。本发明纳米陶瓷隔热保温窗膜的纳米陶瓷隔热胶层中含有适当数量的复配纳米红外阻隔材料，且组成复复配纳米红外阻隔材料的改性氧化锡锑、改性氧化铟锡、改性氧化氟锡、改性氧化铋锡、改性氧化钨、改性氧化硅、改性二氧化钛、改性六硼化镧，它们都具有光谱选择特性，其具有的纳米级颗粒、晶须、晶片纤维等，使材料的强度、柔韧性和超塑性大幅度提高，由于复配纳米红外阻隔材料的气孔变为纳米级气孔，加上材料本身极低的体积密度，使得复配纳米红外阻隔材料内部含有极多的反射与散射红外光的颗粒，从而达到对红外线进行选择性有效阻隔效果，同时不影响产品的可见光透射比；所述纳米陶瓷隔热胶层对于波长在780～2500nm之间的红外光具有选择性阻隔功能，对波长780～1750nm的红外光吸收能力更强，同时纳米陶瓷隔热胶层还具有一定的反射红外光的作用，因此，纳米陶瓷隔热胶层具有明显的隔热效果；同时采用的复配纳米红外阻隔材料，可以与胶粘剂具有很好的相容性，使得最终制备的纳米陶瓷隔热膜清晰度好，雾度低，隔热效果更优异。本发明纳米陶瓷隔热保温窗膜同时还具有耐磨功能。此外，本发明纳米陶瓷隔热保温窗膜的制备方法简单易操作，各层之间结合牢固，使用十分方便，使用时，将最外层的保护膜层剥离后，粘贴在汽车车窗、建筑物装饰玻璃或是门窗玻璃表面。本发明具有绿色节能效果，同时还不影响可见光透射比。
附图说明
图1为本发明的一种纳米陶瓷隔热保温窗膜的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步具体描述，但不受此限制。
实施例所用原料，除另有说明外，均为市售工业品，通过商业渠道可以购得。
如图1所示，一种纳米陶瓷隔热保温窗膜，它是由耐磨层1、基膜层2、纳米陶瓷隔热胶层3、功能膜层4、压敏胶层5和保护膜层6构成，且各层复合为一体；
所述耐磨层1经紫外光固化结合在基膜层2的一个表面，纳米陶瓷隔热胶层3热固化结合在基膜层2的另一个表面，功能膜层4的一个表面复合在纳米陶瓷隔热胶层3的外表面，压敏胶层5热固化结合在功能膜层4的另一个表面，保护膜层6复合在功能膜层4的外表面；
所述纳米陶瓷隔热胶层3是用复配纳米红外阻隔材料、溶剂、紫外吸收剂、染料或颜料、聚氨酯胶黏剂或丙烯酸酯胶粘剂、固化剂组成的混合物料涂覆在基膜层2的另一个表面上，在温度60～130 ℃，放置 10～120秒后固化所得，其中，复配纳米红外阻隔材料是由掺杂氧化锡锑、掺杂氧化铟锡、掺杂氧化氟锡、改性氧化铋锡、改性氧化钨、改性二氧化硅、改性二氧化钛、六硼化镧中任意两种或两种以上组成的混合物料。
在纳米陶瓷隔热保温窗膜中，所述基膜层2为聚酯膜、聚碳酸酯膜、聚酰亚胺膜、聚苯乙烯膜中的任何一种；所述功能膜层4为透明聚酯膜、染色聚酯膜、原色聚酯膜、紫外阻隔聚酯膜、镀铝聚酯膜、磁控溅射聚酯膜中的任何一种，或者与基膜层2相同；保护膜层6为涂布离型硅油的聚酯膜。
在纳米陶瓷隔热保温窗膜中，所述复配纳米红外阻隔材料是由改性氧化锡锑、改性氧化铟锡、改性氧化氟锡、改性氧化铋锡、改性氧化钨、改性氧化硅、改性二氧化钛、改性六硼化镧中任意两种组成的混合物料，两者的质量比为30～60∶45～65，或者是由改性氧化锡锑、改性氧化铟锡、改性氧化氟锡、改性氧化铋锡、改性氧化钨、改性氧化硅、改性二氧化钛、改性六硼化镧中任意三种组成的混合物料，三者的质量比为0.1～35∶0.1～40 ：0.1～50，或者是由改性氧化锡锑、改性氧化铟锡、改性氧化氟锡、改性氧化铋锡、改性氧化钨、改性氧化硅、改性二氧化钛、改性六硼化镧中任意四种组成的混合物料，四者的质量比为0.1～25∶0.1～30 ：0.1～60：0.1～30，或者是由改性氧化锡锑、改性氧化铟锡、改性氧化氟锡、改性氧化铋锡、改性氧化钨、改性氧化硅、改性二氧化钛、改性六硼化镧中任意五种组成的混合物料，五者的质量比为0.1～20∶0.1～30 ：0.1～25 ：0.1～30：0.1～65，或者是由改性氧化锡锑、改性氧化铟锡、改性氧化氟锡、改性氧化铋锡、改性氧化钨、改性氧化硅、改性二氧化钛、改性六硼化镧中任意六种组成的混合物料，六者的质量比为0.1～10∶0.1～15：0.1～10：0.1～20 ：0.1～5：0.1～70，或者由改性氧化锡锑、改性氧化铟锡、改性氧化氟锡、改性氧化铋锡、改性氧化钨、改性氧化硅、改性二氧化钛、改性六硼化镧中任意七种组成的混合物料，七者的质量比为0.1～10∶0.1～10：0.1～5 ：0.1～10：0.1～70：0.1～10：0.1～10，或者是由改性氧化锡锑、改性氧化铟锡、改性氧化氟锡、改性氧化铋锡、改性氧化钨、改性氧化硅、改性二氧化钛、改性六硼化镧按质量比为0.1～5∶0.1～10：0.1 ～15：0.1～10 ：0.1～70：0.1～30：0.1～20 ：0.1～10 组成的混合物料。
在纳米陶瓷隔热保温窗膜中，形成所述纳米陶瓷隔热胶层3的混合物料是由复配纳米红外阻隔材料5～50wt%，溶剂20～45 wt%，紫外吸收剂0.5～2.0 wt%，染料或颜料0～30 wt%，丙烯酸酯胶粘剂40～50 wt%，固化剂0.5～2.0 wt%组成，上述各组分之和为100 wt％，其中，复配纳米红外阻隔材料是由改性氧化锡锑与改性氧化钨按质量比为30～60∶45～65组成的混合物料，配制时，在上述范围内选择各组分用量，在环境温度为15～28℃下，先将复配纳米红外阻隔材料改性氧化锡锑和改性氧化钨与溶剂混合并搅拌5～15分钟后，再依次加入紫外吸收剂、染料或颜料、丙烯酸酯胶粘剂和固化剂，搅拌10 ~30分钟，用旋转粘度计或者是蔡恩杯测量粘度为80～300厘泊，即可保存备用。
在纳米陶瓷隔热保温窗膜中，所述染料是酞菁类、偶氮类、蒽醌类、苯并吡唑酮类、三芳甲烷类和杂环酮类中的一种；所述颜料是酞菁颜料、偶氮颜料、喹吖啶酮颜料、金属氧化物、铬酸盐、碳酸盐、硫酸盐、硫化物中的一种或几种。
所述纳米陶瓷隔热保温窗膜的厚度为53～556μm，其中，耐磨层1的厚度为1～6μm，基膜层2的厚度为12～175μm，纳米陶瓷隔热胶层3的厚度为3～50μm，功能膜层4的厚度为12～175μm，压敏胶层5的厚度为6～50μm，保护膜层6的厚度为19～100μm。
实施例1~3制备纳米陶瓷隔热保温窗膜A~C
具体操作如下：
（A）准备原料
①准备基材
准备厚度为50μm的透明聚酯膜作为基膜层2，厚度36μm的磁控溅射有Ag、Ni、Cr金属的磁控溅射聚酯膜作为功能膜层4，厚度为23μm的涂布离型硅油的聚酯膜作为保护膜层6；
②配制形成耐磨层1的混合物料A~C
按质量比为1：1准备耐刮剂和溶剂乙酸乙酯，将二者混合均匀制得形成耐磨层的混合物料，保存备用，其中，耐刮剂为丹阳中顺化工有限公司生产的聚氨酯丙烯酸酯类涂料BW1001；乙酸乙酯来自常州源兴化工有限公司；
③配制形成纳米陶瓷隔热胶层3的混合物料A～C
形成所述纳米陶瓷隔热胶层3的混合物料是由复配纳米红外阻隔材料5～50wt%，溶剂20～45 wt%，紫外吸收剂0.1～2.0 wt%，染料或颜料0～30 wt%，丙烯酸酯胶粘剂40～50 wt%，固化剂0.5～2.0 wt% 组成，上述各组分之和为100 wt％，其中，复配纳米红外阻隔材料是由改性氧化锡锑与改性氧化钨按质量比为30～60∶45～65组成的混合物料。具体配方见表1。
按表1配方量称取各个组分，在环境温度为15～28℃下，向容器内，按先后顺序分别添加复配纳米红外阻隔材料、溶剂、紫外吸收剂、胶粘剂、固化剂后，并按相应搅拌顺序搅拌45～60分钟，制得形成纳米陶瓷隔热胶层的混合物料A~C，用旋转粘度计测量粘度为180厘泊后，保存备用。
表1
其中，复配纳米红外阻隔材料中，GTO为通过改性掺杂Cr6+的氧化钨， ATO为改性氧化锡锑化合物，两者均由上海沪正纳米科技有限公司生产，其固体含量为20wt％；紫外吸收剂是T-571，为德国巴斯夫股份公司生产；胶粘剂为丙烯酸酯胶粘剂SAA1401、固化剂为SAC12均为西安航天三沃化学有限公司生产；溶剂TOL为常州源兴化工有限公司生产；
④配制形成压敏胶层5的混合物料
按胶粘剂：溶剂：紫外吸收剂：固化剂的质量比为20：20：0.3：0.3准备各组分，在环境温度为15～25℃下，搅拌均匀后保存备用；
其中，胶粘剂SAA1401、固化剂SAC12均为西安航天三沃化学有限公司生产；紫外吸收剂是T-571，为德国巴斯夫股份公司生产；溶剂为乙酸乙酯，来自常州源兴化工有限公司；
（B）制备纳米陶瓷隔热保温窗膜
①制备纳米陶瓷隔热保温窗膜A
在基膜层2的一个表面上，涂覆形成耐磨层1的混合物料后，干燥并光固化得到耐磨层1，在基膜层2的另一个表面上涂覆纳米陶瓷隔热胶层的混合物料A后，干燥并热固化得到纳米陶瓷隔热胶层3，功能膜层4的一个表面复合在纳米陶瓷隔热胶层3的外表面，在功能膜层4的另一个表面上涂覆形成压敏胶层的混合物料后，干燥并热固化得到压敏胶层5,再将保护膜层6复合在压敏胶层5外表面，从而得到各层复合为一体的纳米陶瓷隔热保温窗膜（如附图1所示），该纳米陶瓷隔热保温窗膜厚度为133μm；耐磨层1的厚度为2μm；基膜层2的厚度为50μm；纳米陶瓷隔热胶层3的厚度为12μm；功能膜层4的厚度为36μm；压敏胶层5的厚度为10μm；保护膜层6的厚度为23μm。
②制备纳米陶瓷隔热保温窗膜B
与纳米陶瓷隔热保温窗膜A方法基本相同，不同点是用纳米陶瓷隔热胶层的混合物料B替换形成纳米陶瓷隔热胶层的混合物料A，制得光致变色窗膜B（如附图1所示），该纳米陶瓷隔热保温窗膜厚度为125μm；耐磨层1的厚度为3μm；基膜层2的厚度为50μm；纳米陶瓷隔热胶层3的厚度为5μm；功能膜层4的厚度为36μm；压敏胶层5的厚度为8μm；保护膜层6的厚度为23μm。
③制备纳米陶瓷隔热保温窗膜C
与纳米陶瓷隔热保温窗膜A方法基本相同，不同点是用纳米陶瓷隔热胶层的混合物料C替换形成纳米陶瓷隔热胶层的混合物料A，制得光致变色窗膜C（如附图1所示），该纳米陶瓷隔热保温窗膜厚度为129μm；耐磨层1的厚度为2μm；基膜层2的厚度为50μm；纳米陶瓷隔热胶层3的厚度为9μm；功能膜层4的厚度为36μm；压敏胶层5的厚度为9μm；保护膜层6的厚度为23μm。
（C）检测纳米陶瓷隔热保温窗膜性能
对上述制备的纳米陶瓷隔热保温窗膜A～C的性能进行检测，结果见表2。
表2
注：表2中，各项数据是按下述方法对实施例制得的本发明纳纳米陶瓷隔热保温窗膜进行检测获得的：
①可见光透射比/太阳能总透射比/遮蔽系数：采用珀金埃尔默企业管理有限公司生产的紫外可见近红外分光光度计（型号lambda 950S），参照GB/T 2680标准方法进行；
②硬度：参照国家标准GB/T 6739进行检测。
雾度：参照ASTM D1003标准进行检测。
从表2检测结果可以看出，本发明的纳米陶瓷隔热保温窗膜，既能有效阻隔红外线，其太阳能总阻隔率可达到50%以上，同时又具有不影响可见光透射比、抗划伤等功能，其产品性能符合用户要求。
本发明纳米陶瓷隔热保温窗膜的使用非常简单，只要根据具体尺寸裁剪后，将最外层的保护膜层6剥离后粘贴在玻璃表面即可。在建筑物、汽车等玻璃上粘贴本发明纳米陶瓷隔热保温窗膜后，具有很好的隔热节能效果。