[发明专利]一种近红外吸收隔热膜材料及其制备方法

说明书

本发明涉及隔热膜材料领域的一种近红外吸收隔热膜材料及其制备方法。所述近红外吸收隔热膜材料，所述组成包括，R₁：二异氰酸酯；R₃聚醚或聚酯二元醇；Cya：含两个活性羟基官能团的七甲川菁染料；R₂：小分子醇扩链剂。所述隔热膜材料是一种对近红外光有良好吸收、柔性、透明的隔热膜材料，其可以吸收700nm至880nm范围内的近红外光，该种近红外吸收隔热膜材料对太阳光中的近红外光透过率低，且具有优良的柔韧性，透明度。

技术领域

本发明涉及隔热膜材料领域，更进一步说，涉及一种近红外吸收隔热膜材料及其制备方法。

背景技术

近年来，玻璃贴膜用于隔热节能逐渐被人们所关注，不单是汽车玻璃贴膜，更多开始用于建筑玻璃窗的贴膜。这种玻璃膜直接装贴在玻璃表面，可有效反射阻隔太阳光，在炎热的夏季控制室内温度迅速升高，从而降低空调负荷，改善室内舒适度，以达到节能减排的目的。而太阳光中能够直接产生热量的是占比例40％左右的近红外光，尤其是700～900nm左右的近红外光，因此有效减少这部分光线直射到室内或物体上，则可高效抑制室内和物体温度的上升。

目前的近红外吸收隔热薄膜主要有以下几种，第一种是多层复合聚酯薄膜，这种聚酯薄膜经本体染色、紫外线吸收剂注入、金属化磁控溅射、多层复合、涂胶等工艺制成。第二种是采用无机纳米颗粒与有机涂层树脂复合成膜，这是一种高透明纳米复合膜。第三种是采用溶胶-凝胶法将金属有机化合物溶解于有机溶剂或水中，在室温下以液体膜的形式浸渍于平板玻璃表面，再经高温烘烤使其脱水转变成金属氧化物膜。但这几种隔热膜不是工艺复杂、生产成本高，就是包含重金属，会给环境带来污染，不利于推广应用。因此需要开发一种制备方法相对简单、环境友好型的近红外吸收隔热膜材料。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种近红外吸收隔热膜材料。具体地说涉及一种近红外吸收隔热膜材料及其制备方法。所述隔热膜材料是一种对近红外光有良好吸收、柔性、透明的隔热膜材料，其可以吸收700nm至880nm范围内的近红外光，该种近红外吸收隔热膜材料对太阳光中的近红外光透过率低，且具有优良的柔韧性，透明度。

一般认为720nm至1500nm的波长区域通常表现为近红外线区域，该波段的光能够直接产生热量且占整个红外区域的绝大部分。该种近红外吸收隔热膜材料以含有两个活性羟基官能团的七甲川菁染料作为近红外光吸收组份，这种组份可以有效吸收700nm至880nm范围内的近红外光，摩尔吸光系数达到十万以上。本发明通过共价键将近红外吸收染料引入高分子材料中，形成具有良好耐久性，合成工艺相对简单，应用方便。

本发明目的之一是提供一种近红外吸收隔热膜材料，可由包含以下组分在内的原料制备而成：聚醚或聚酯二元醇、二异氰酸酯、小分子二元醇、七甲川菁染料。其结构式如下：

其中，所述组成包括，R₁：二异氰酸酯；R₃聚醚或聚酯二元醇；Cya为带两个活性羟基官能团的七甲川菁染料；R₂：小分子醇扩链剂。

本发明目的之二是提供所述的近红外吸收隔热膜材料的制备方法，可包括预聚、缩合、扩链、酸调节pH值等步骤；将所述聚醚或聚酯二元醇与二异氰酸酯制备聚氨酯预聚体，再加入七甲川菁染料、小分子醇扩链剂进行反应，得到所述的近红外吸收隔热膜材料。

具体可包括以下步骤：

(1)将所述聚醚或聚酯二元醇与二异氰酸酯溶于N,N-二甲基甲酰胺，在氮气氛围下进行反应，得到聚氨酯预聚体；反应温度为25℃～45℃，优选30℃～40℃；反应时间可为20min～40min，优选为20min～30min。