隔热防晒防盗防虫防尘防火防雹防爆的汽车门窗系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种汽车门窗结构。


背景技术：

2.目前，常规的铁皮汽车存在着一些致命的缺陷：冬季车内热气外泄变得寒冷、夏季烈日高照车内酷热，维持车内舒适空调需要消耗大量的电力或燃油，解决这一问题，车窗以外的部分可以改善内饰层的材质和厚度来减轻冬季寒冷与夏季酷热，而车窗玻璃部分要保持透光则鲜见有好的方案，有些方案只解决了夏季的遮阳问题，如：贴膜、增加遮阳窗帘，而不能解决冬季车内热气外泄的问题。检索中外专利和调研市场现有技术，没有发现成功解决冬季车内热气外泄变得寒冷与夏季烈日高照车内酷热这两大难题的方案。


技术实现要素：

3.为成功解决冬季车内热气外泄变得寒冷与夏季烈日高照车内酷热这两大难题，本实用新型公开一种方案：隔热防晒防盗防虫防尘防火防雹防爆的汽车门窗系统，包括汽车门窗1，门窗下箱板2，门窗框3，门窗玻璃4，隔热防晒防爆板 5，防虫防尘网6，升降机构7，其特征为：现有的门窗玻璃4的侧面增加隔热防晒防爆板5和防虫防尘网6，利用现有车窗结构，增加两道车窗升降导槽，并对现有升降机构进行改进或增加升降部件，使之可以分别或同时升降门窗玻璃4、隔热防晒防爆板5和防虫防尘网6三块板状物。门窗下箱板2和门窗框3的金属板外壳内饰层为高隔热材料，优选气凝胶芯层织物毯8，或门窗下箱板2和门窗框3的金属板外壳可更新为隔热性能和防撞性能更好的气凝胶芯层织物树脂板9。隔热防晒防爆板 5优选气凝胶芯层织物树脂板9。为减轻板的重量、提高板的强度、增加板的抗变形抗冲击能力、减少树脂用量、降低成本、减轻车体重量、节省燃油，气凝胶芯层织物树脂板的树脂中可混有中空微珠。气凝胶芯层织物毯8有多种结构：cn2021204486353带有柔性气凝胶芯层的隔热耐晒双疏三维织物毯、cn202121576504x中空微珠矩阵面层柔性气凝胶芯层三维织物毯8a、cn 2021232099514中空微珠矩阵面层柔性气凝胶芯层双面织物毯8b、cn202123392682x中空微珠矩阵面层柔性气凝胶发泡芯层双面织物毯8c;气凝胶芯层织物树脂板9也有多种结构：cn 2019223326615中空微珠与气凝胶复合绝热板瓦9a 、cn 2021233350389中空微珠矩阵面层柔性气凝胶芯层双面织物树脂板9b、cn2021233927038中空微珠矩阵面层气凝胶发泡芯层双面织物树脂板9c。
4.气凝胶是一种固体形态物质，世界上密度很小的固体之一，密度为3千克每立方米。常见的硅气凝胶因其半透明的色彩和超轻重量，有时也被称为“固态烟”或“冻住的烟”。这种新材料看似脆弱不堪，其实非常坚固耐用，可以承受相当于自身质量几千倍的压力，最高能承受1400摄氏度的高温。此外它的导热性和折射率也很低，热导率可低达0．002w/m
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k，绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。由于具备这些特性，气凝胶便成为航天探测中不可替代的材料，俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器都用它来进行热绝缘, 在2018年火星探险时，宇航员们将穿上用新型气凝胶制造的宇航服。该公司的资深科
学家马克
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克拉杰沃斯基说，只要在宇航服中加入18毫米厚的气凝胶层，那么它就能帮助宇航员扛住1300℃的高温和零下130℃的超低温。硅气凝胶超密纳米孔结构使其还具备低声速特性，是一种理想的声学延迟或高温隔音材料。
5.中空微珠是一种中空的圆球粉末状性能优异的超轻质无机非金属新材料，其真密度在0.20-0.60/cm,粒径在200-125000纳米之间。具有重量轻、体积大，导热系数低，抗压强度高、吸油率低、分散性和流动性好、化学稳定性高等特点。是隔热涂料、热固性塑料、玻璃钢、smc、人造石等产品的优质填料。最早美国国家航空航天局, 在20世纪90年代为了解决航天飞行器传热控制问题而研发的一种新型中空微珠矩阵太空绝热反射瓷层，该瓷层材料是由一些悬浮于惰性乳胶中的微小陶瓷中空微珠构成，这种材料是本身具有高太阳反射比、高半球发射率、低导热系数、低蓄热系数等热工性能的环保材料，这种绝热反射材料在国外经历了由航天领域，到工业及建筑业的转变，同时也由厚层向薄层的技术转变。目前在世界各地建筑和工业设施中得到了越来越多的应用。现在中空微珠隔热涂料的工艺是把中空微珠混合于9倍左右的涂料中在涂覆在工件表面，由于中空微珠比涂料的密度小很多，总是向上浮，致使混合好的涂料放置时间稍一长就上下含珠密度不均，从而造成涂层部分缺珠，不能形成隔热效果最好的中空微珠紧密排列的中空微珠矩阵层。而且配料繁多工艺复杂，无形中又增加了许多的成本。而本人发明的“中空微珠矩阵层粘涂方法”解决了目前中空微珠隔热涂料的工艺造成涂层部分缺珠和工艺繁琐问题。
6.二氧化钛抗辐射、自洁、杀菌、清洁空气原理：按照波长的不同，紫外线分为短波区190～280nm、中波区280～320nm、长波区320～400nm。短波区紫外线能量最高，但在经过离臭氧层时被阻挡，因此，对人体伤害的一般是中波区和长波区紫外线。二氧化钛的强抗紫外线能力是由于其具有高折光性和高光活性。其抗紫外线能力及其机理与其粒径有关:当粒径较大时，对紫外线的阻隔是以反射、散射为主，且对中波区和长波区紫外线均有效。防晒机理是简单的遮盖，属一般的物理防晒，防晒能力较弱;随着粒径的减小，光线能透过二氧化钛的粒子面，对长波区紫外线的反射、散射性不明显，而对中波区紫外线的吸收性明显增强。其防晒机理是吸收紫外线，主要吸收中波区紫外线。由此可见，二氧化钛对不同波长紫外线的防晒机理不一样，对长波区紫外线的阻隔以散射为主，对中波区紫外线的阻隔以吸收为主。纳米级二氧化钛由于粒径小，活性大，既能反射、散射紫外线，又能吸收紫外线，从而对紫外线有更强的阻隔能力。二氧化钛对紫外线的吸收机理可能是：纳米二氧化钛的电子结构是由价电子带和空轨道形成的传导带构成的，当其受紫外线照射时，比其禁带宽度（约为3.2ev）能量大的光线被吸收，使价带的电子激发至导带，结果使价电子带缺少电子而发生空穴，形成容易移动且活性很强的电子空穴对。这样的电子空穴对一方面可以在发生各种氧化还原反应时相互之间又重新结合，以热量或产生荧光的形式释放能量，另一方面可离解成在晶格中自由迁移到晶格表面或其它反应场所的自由空穴和自由电子，并立即被表面基团捕获。通常情况下二氧化钛会表面水活化产生表面羟基捕获自由空穴，形成羟基自由基，而游离的自由电子很快会与吸收态氧气结合产生超氧自由基，因而还会将周围的细菌与病毒杀死。二氧化钛的光化学性能已使其可用于许多领域，如空气、水和流体的净化。以碳或其他杂原子掺杂的光催化剂也可用于具有散射光源的密封空间或区域。用于建筑、人行石板、混凝土墙或屋顶瓦上的涂料中时，它们可以明显增加对空气中污染物如氮氧化物、芳烃和醛类的分解。二氧化钛，作为光涂料颜料的催化剂，不仅是一种环境安全的清
洁剂，而且可以起到节省能量还有保护环境资源的作用。早期日本和英国的科学家将二氧化钛涂覆在城市马路的铺路石表面，用以清洗路面空气。二氧化钛可以与沥青混合，减少空气中的污染物。当汽车经过时，含二氧化钛的混凝土或沥青可以净化空气，消除车辆排放物中25%到45%的氮氧化物。将二氧化钛涂覆在混凝土面上，其清洗空气的效果同样显著。
7.本实用新型的有益效果是：升起门窗玻璃4的外面隔热防晒防爆板5，可以有效阻止冷天车内热量的外泄以及热天车外热气和阳光的侵入，织物树脂板常规为玻纤织物浸渍树脂固化而成，俗称玻璃钢，用它制作门窗下箱板2、门窗框3和隔热防晒防爆板5，赋予了门窗并且防盗防雹防爆的性能，再加上中空微珠矩阵面层，便又赋予了门窗防火性能。夏季夜晚露营，防虫防尘网6则可以让车内四面通风，行者凉爽地在车内休息而不被蚊虫骚扰。传统隔热材料被动抗御热的传导，而中空微珠矩阵面层气凝胶芯织物树脂板（或毯）对环境热源主动隔断。热流进入质点间传导之前，几乎所有的热转移形式都是热辐射和热对流（含漫射与反射），表层抗辐射膜和中空微珠矩阵面层阻隔“大气环境”热辐射侵入围护结构，反射掉进入质点传导总量80%以上的热流，而中空微珠矩阵面层和气凝胶芯层则进一步阻隔已进入质点热流的传导。由于中空微珠有一定的真空度以及气凝胶超密纳米孔结构，所以此板（或毯）具有很好的隔音效果，而二氧化钛抗辐射膜具有自洁、杀菌、清洁空气的功能。中空微珠矩阵面层气凝胶芯层织物树脂板的树脂中混有中空微珠，不仅减轻板的重量、提高板的强度、增加板的抗变形抗冲击能力、而且还减少树脂用量，降低成本，更减轻了车体的重量，节省了燃油。
附图说明
8.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：
9.图1是本实用新型的结构示意图。
10.图2是本实用新型的结构示意图。
11.图3是本实用新型的结构示意图。
12.图4是本实用新型的结构示意图。
13.图5是本实用新型的结构示意图。
14.图中1. 汽车门窗，2.门窗下箱板，3. 门窗框，4. 门窗玻璃，5. 隔热防晒防爆板，6.防虫防尘网，7.升降机构，8a.中空微珠矩阵面层柔性气凝胶芯层三维织物毯, 8b.中空微珠矩阵面层柔性气凝胶芯层双面织物毯，8c.中空微珠矩阵面层气凝胶发泡芯层双面织物树脂毯，9a.中空微珠矩阵面层柔性气凝胶芯层三维织物树脂板，9b.中空微珠矩阵面层柔性气凝胶芯层双面织物树脂板，9c.中空微珠矩阵面层气凝胶发泡芯层双面织物树脂板，a. 三维织物（板），a'.双面织物（板），b.柔性气凝胶芯层，b'.气凝胶发泡芯层，c.中空微珠矩阵层，d.抗辐射双疏膜，e .面纱层, s.间隔纱, f.气凝发泡料, q.气凝胶粉粒。
具体实施方式
[0015] 在图1中，汽车门窗1由门窗下箱板2、门窗框3、门窗玻璃4、隔热防晒防爆板 5、防虫防尘网6、升降机构7组成，其特征为：现有的门窗玻璃4的侧面增加隔热防晒防爆板5和防虫防尘网6，利用现有车窗结构，增加两道车窗升降导槽，并对现有升降机构进行改进或增加升降部件，使之可以分别或同时升降门窗玻璃4、隔热防晒防爆板5和防虫防尘网6三块板
状物。门窗下箱板2和门窗框3的金属板外壳内饰层为高隔热材料，优选气凝胶芯层织物毯8，隔热防晒防爆板 5优选气凝胶芯层织物树脂板9。
[0016]
在图2中，门窗下箱板2和门窗框3的金属板外壳可更新为隔热性能和防撞性能更好的气凝胶芯层织物树脂板9。
[0017]
在图3中，详解了中空微珠矩阵面层柔性气凝胶芯层三维织物毯8a和中空微珠矩阵面层柔性气凝胶芯层三维织物树脂板9a的结构，a为10mm厚的玻纤面料，上小图上下两层面纱层e通过间隔纱s相互交织，将两层面纱层捆绑成为一个整体
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三维织物a，中小图三维织物a的两层面纱层e之间填充（原位合成）柔性气凝胶芯层b，三维织物a表面涂覆中空微珠矩阵层c，中空微珠矩阵层c表面涂覆抗辐射膜d，即形成中空微珠矩阵面层柔性气凝胶芯层三维织物毯8a，中空微珠矩阵面层柔性气凝胶芯层三维织物毯8a的面纱层e和间隔纱s浸渍树脂固化即成为中空微珠矩阵面层柔性气凝胶芯层三维织物树脂板9a。检索中国专利，柔性气凝胶有很多种制备方案，如：cn103708476b、cn111072037a、cn11187444a、cn111348886a、cn111559746a，现以cn111072037a一种柔韧性较好的二氧化硅气凝胶的制备方法为例，示范柔性气凝胶芯层2的制备：将甲基三烷氧基硅烷、结构通式为r1si(or2)的功能性硅烷偶联剂、无水乙醇和去离子水混合，加入酸溶液进行水解，再加入碱化合物进行缩合，制得湿凝胶；所述湿凝胶老化后，用交联剂溶液置换2次后取出，填入三维织物的两层面纱层之间的空间里，在紫外光照射下交联，干燥，获得柔韧性二氧化硅气凝胶芯层三维织物毯。本案的二氧化硅气凝胶可压缩33％或以上而不发生破碎，反复压缩20次后还能保持原高度的93％以上。接着喷涂1-2道次二氧化钛纳米粉与氟硅烷的混合溶液（或者喷涂一遍氟硅烷溶液后，涂上一层极薄的二氧化钛纳米粉，再喷涂一遍氟硅烷溶液，涂覆二氧化钛纳米粉优选风粘涂法，即让喷涂了氟硅烷溶液的织物带穿过充满二氧化钛纳米粉尘的密闭鼓风箱，未干的织物表层就会均匀粘上一层极薄的二氧化钛纳米粉），而后在80℃烘箱中固化10-120min，即可获得水性耐磨纳米双疏抗辐射层。所述氟硅烷混合溶液是先将1份氟硅烷滴入1份乙醇中，再加入0.1
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0.5份二氧化钛纳米粉以及微量悬浮剂，超声5min后再倒入100份去离子水超声10min获得的混合溶液。所述水性耐磨纳米双疏抗辐射层具有超双疏性能，水滴接触角大于160
°
、滚动角小于5
°
；油滴接触角大于150
°
、滚动角小于10
°
。不仅不影响其柔软性、透气率等性能，而且还能防水透气、防潮、防污、防油、防冰、防结露、防霉、自清洁、抗菌、抗紫外线照射引起的老化。水性耐磨纳米双疏抗辐射层经1500目金相砂纸100 g砝码负重9.8kpa压力下滑动距离90米下打磨1000次后、磨耗仪1kg负载橡胶轮材质下打磨1000转、30
°
倾斜角度50mm高度800ml连续水滴撞击后，涂层仍能保持超双疏性；经划圈法测量涂层在硬质基底上的的附着力等级是一级，涂层与基底的结合力好。在水性体系中制备无任何有毒的有机溶剂，从源头上避免了有毒物质的残留或处理不完全，满足环保要求，也降低了生产成本，且不燃、voc低，适用于通风不畅、高温、有明火等多种苛刻场合，便于生产、储存、运输和施工作业。
[0018]
在图4中，详解了中空微珠矩阵面层柔性气凝胶芯层双面织物毯8b和中空微珠矩阵面层柔性气凝胶芯层双面织物树脂板9b的结构，双面织物a'为两层面纱层e组成的双层结构织物，为5mm厚的耐晒涤纶纺织面料，两层面纱层e之间填充（原位合成）柔性气凝胶芯层b，双面织物a'表面涂覆中空微珠矩阵层c，中空微珠矩阵层c附着抗辐射膜d，即形成中空微珠矩阵面层柔性气凝胶芯层双面织物毯8b，中空微珠矩阵面层柔性气凝胶芯层双面织物
毯8b的面纱层e浸渍树脂固化即成为中空微珠矩阵面层柔性气凝胶芯层双面织物树脂板9b。
[0019]
在图5中，详解了中空微珠矩阵面层气凝胶发泡芯层双面织物树脂毯8c和中空微珠矩阵面层气凝胶发泡芯层双面织物树脂板9c的结构，双面织物a'为两层面纱层e组成的双层结构织物，为8mm厚的耐晒涤纶纺织面料，两层面纱层e之间填充气凝胶发泡芯层b'，双面织物a'表面涂覆中空微珠矩阵层c，中空微珠矩阵层c附着抗辐射膜d，即形成中空微珠矩阵面层柔性气凝胶发泡芯层双面织物树脂毯8c，中空微珠矩阵面层柔性气凝胶发泡芯层双面织物树脂毯8c的面纱层e浸渍树脂固化即成为中空微珠矩阵面层柔性气凝胶发泡芯层双面织物树脂板9c。下右小图为气凝胶发泡芯层b'的显微结构图：气凝发泡料f的泡泡中包覆着气凝胶粉粒q。工艺可参考现有技术“一种气凝胶乳胶泡棉及其制备方法和应用”所公开的方法,具体为：（1)将95重量份的浓缩乳胶液与15重量份的气凝胶粉粒搅拌均匀，再在均匀搅拌下依次加入1.5重量份的促进剂、1.5重量份的硫化剂、1重量份防老化剂和4重量份的发泡剂、浓缩乳胶液的固含量为63wt％；（2)再在均匀搅拌下加入1重量份的活化剂，填充入两层面纱层5之间并在150℃下发泡；（3)发泡后再加入2重量份的胶凝剂和2重量份的硫化剂，进行凝固和硫化；（4)再经脱水和干燥，得到所述的气凝胶发泡芯层b'。然后双面织物a'表面涂覆中空微珠矩阵层c，中空微珠矩阵层c表面涂覆抗辐射膜d。

技术特征：
1.隔热防晒防盗防虫防尘防火防雹防爆的汽车门窗系统，包括汽车门窗（1），门窗下箱板（2），门窗框（3），门窗玻璃（4），隔热防晒防爆板（5），防虫防尘网（6），升降机构（7），其特征为：现有的门窗玻璃（4）的侧面增加隔热防晒防爆板（5）和防虫防尘网（6），利用现有车窗结构，增加两道车窗升降导槽，并对现有升降机构进行改进或增加升降部件，使之可以分别或同时升降门窗玻璃（4）、隔热防晒防爆板（5）和防虫防尘网（6）三块板状物。2.根据权利要求1所述的隔热防晒防盗防虫防尘防火防雹防爆的汽车门窗系统，其特征为：门窗下箱板（2）和门窗框（3）的金属板外壳内饰层为高隔热材料，优选气凝胶芯层织物毯（8）；或门窗下箱板（2）和门窗框（3）的金属板外壳可更新为隔热性能和防撞性能更好的气凝胶芯层织物树脂板（9）。3.根据权利要求1所述的隔热防晒防盗防虫防尘防火防雹防爆的汽车门窗系统，其特征为：隔热防晒防爆板（5）优选气凝胶芯层织物树脂板（9）。

技术总结
隔热防晒防盗防虫防尘防火防雹防爆的汽车门窗系统，包括汽车门窗1，门窗下箱板2，门窗框3，门窗玻璃4，隔热防晒防爆板5，防虫防尘网6，升降机构7，其特征为：现有的门窗玻璃4的侧面增加隔热防晒防爆板5和防虫防尘网6，利用现有车窗结构，增加两道车窗升降导槽，并对现有升降机构进行改进或增加升降部件，使之可以分别或同时升降门窗玻璃4、隔热防晒防爆板5和防虫防尘网6三块板状物。汇集两种航天隔热材料，有效阻止冷天车内热量的外泄以及热天车外热气和阳光的侵入，隔热、隔音、防晒、防盗、防虫、防尘、防火、防雹、防爆、节能，让车主无忧。让车主无忧。让车主无忧。


技术研发人员：田国
受保护的技术使用者：田国
技术研发日：2022.01.26
技术公布日：2023/6/28