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浅谈汽车防爆膜隔热原理与选择浅谈汽车防爆膜隔热原理与选择 作者：何伟民 广州白云国际机场地勤服务有限公司汽车维修部 摘要：随着中国汽车行业的高速发展，汽车用品也伴随着汽车销量的猛增，得到广泛的普及与应用，其中汽车防爆太阳膜（防爆隔热膜）各种最为中国国人接受的汽车用品，汽车隔热膜从原来的选装到现在的必装，几乎成为与汽车销量1：1 的装车率，其普及性超过任何一款汽车用品，汽车防爆隔热膜以其能创造最佳美感、提高防爆性能、抵御有害紫外线、保证乘车隐密性等诸多功能受到了业内人士和广大爱车族的青睐，如何选择适合自己的防爆膜，如何辨别真伪，本文汇总了防爆膜的产品知识与选购判别方式，对消费者有很大借鉴指导意义。 关键字：隔热、防爆膜、真伪3M 人类社会的发展，汽车就是行动效率的进化史，从步行到马车，从马车到单车、摩托车，再到现在的汽车、高铁、飞机，人类移动的速度越来越快，也越来越舒适，以前我们踩单车或者开摩托车都不可避免的要在路上接受太阳光的考验，时至今日当汽车已经成为普遍的交通工具，成为人类活动的第三个主要的空间，除了家和公司以外的第三空间，对于舒适的追求人类从来没有停止，汽车舒适感最大的痛点就是热与安全。太阳是万物之母，地球万物都离不开阳光的照射，但阳光并不是百分百对人类有益，太阳光中也有很多有害的部分会对人类产生副作用，我们可以通过选择特定的隔热防爆膜可以有选择性的接受对我们有益的阳光，拒绝有害的阳光。下文我们将详细的讲解光的原理以及如何通过选择防爆膜改善我们的驾乘舒适感。从光控角度为大家提供一些有价值的光学知识。 一、阳光中有什么？ 太阳光是太阳电磁波的表象，通过大范围的传播将能量传递到宇宙各个角落，但由于有地球大气层的存在，真正能穿透大气层达到地球表面的太阳能电磁波范围只有250-2500nm，我们经常在电影中看到一旦有物体暴露在宇宙中就会导致燃烧，其实要感谢地球大气层为我们抵挡绝大部分的太阳辐射电磁波能量。我们根据波长范围和频率分为可见光、红外线、紫外线。太阳电磁波穿透大气层辐射到地球表面的太阳光波段主要范围是250-380nm,，比较偏近紫外区，因此我们经常说过多的紫外线对人体的影响，较少听到红外线对人体的影响。紫外光在300-380纳米，过多的紫外线对人体皮肤与眼睛都有伤害。可见光380-780纳米，它是光视线的主要媒介；红外线780-2500纳米，基本占据了太阳能热量的一半。 二、紫外线对我们的影响 紫外线的特性是光量子能力较高，容易引发化学反应，在户外爆晒的物品会加速其老化现象。具体表现为光能在分子结构中引起光化学反应以及生物学效应，物体在太阳光的照耀下会进行分解变脆变色，这是光反应的一种表现。日产生产中有许多利用紫外线技术的应用，例如紫外杀菌，紫外加速老化实验等等。对于人类而言，紫外线有害的表现主要是生物学效应导致人皮肤过敏晒伤，对汽车而言会导致塑料、皮革过度老化变色等。因此紫外线无论对人或者车都是弊大于利。 1、 紫外线对人的影响 紫外线对人有着双重影响，一方面适度的紫外线可以抑制身上的细菌，促进人体维生素d的合成。另一方面过量的紫外线会引起各种病变产生生物学效应，根据紫外线的定义，长、中、短波进行区分。长紫外光的影响主要是导致皮肤老化，由于长紫外光是属于穿透能力最强的波段，所以可以直接影响到真皮组织，使皮肤中的纤维蛋白质变性，胶原蛋白减少，角质细胞增厚，毛细血管扩张，色素沉淀，皮肤慢慢老化变差，这就为什么外国人喜欢日光浴爆晒，身体与脸部多有斑点的原因。 中波紫外线穿透能力较差，但它主要可以影响皮肤的表皮与真皮浅层，严重的会引起DNA变异，如果我们在烈日下游泳往往会导致皮肤脱皮、变红、晒伤，这就是皮肤被杀死的表现。据科学研究同样剂量的中波紫外线比长波紫外线对人体的损伤大800倍。 短波紫外线对人体伤害最大，短时间照射就会灼伤皮肤，长期高强度的照射更加会致癌，这就是我们常常说的皮肤癌。但由于短波紫外线的穿透性最弱，玻璃与塑料薄膜都可以有效的阻隔，因此只要贴了高质量的隔热防爆膜就能有效的防护我们。 2、 紫外线对车的影响 汽车内部一般包括软内饰和硬内饰，例如我们说的座椅、顶棚、皮革、毛毡等为软内饰，塑料面板、电装产品为硬内饰，从材料来看无非是织物类、皮革类、高分子合成类。 织物是最常见的纤维材料加工成型产品，主要是用PP或者PET等涤纶纤维通过各种加工工艺生产出汽车内饰，这些汽车内饰遇到最大的问题就是织物本身的色牢固性能，长期暴晒会出现褪色、变硬、脆化、分层等问题。 皮革类主要应用与汽车内饰、座椅、门板复皮等工艺，通过将动物的皮肤组织粘贴或者热压贴合，将这些有机物与车身零部件结合在一起，长期使用不变质、不开裂。但紫外光辐射对这些物质就像对人体皮肤一样会导致皮肤加速老化、有机物分解，纤维的柔韧性丧失，最终导致真皮表面开裂、磨损、变脆。 高分子材料包括塑料件、高分子发泡材料，胶带胶水等长分子链物体，这些材料通过分子间发生交联反应将短分子链变为长分子链或者更加稳定饱和的分子链结构，再表现出不同性能的零部件。这些材料的老化过程是通过紫外光波将能量冲击分子链，将能量替换长分子链的化学键，导致长分子链分解，随着分子链的锻炼进一步发生氧化反应，使材料失去弹性变得脆，失去耐老化性与韧性，汽车里面的装饰膜或者印刷油墨对这个反应由于敏感，我们从汽车内饰件变色、仪表台人造皮革爆裂等都可以明显感受。 3、 汽车隔热、防爆膜应用原理 当人类意识到光对人与汽车的伤害是如此的大，人类就希望通过各种手段来实现对太阳紫外光的有效控制，汽车隔热防爆膜应运而生。我们经常说的防爆膜其实有两种含义，一是隔热；二是防爆。 1）如何隔热 人类对紫外线的了解认识到紫外光是可以通过屏蔽的方法进行阻隔，其原理就是通过对紫外线的光能进行反射、折射与吸收从而达到阻止其穿透的目的。由于金属类的铝、金、银、镍都是比较常见的无机物屏蔽紫外线材料，是防爆膜开发初期最常见的材料组成，随着科技的发展陶瓷类的氧化铟锡、氧化锡锑、氮化钛逐渐取代了原来的金属膜，成为更好的紫外屏蔽材料，不但有效的阻隔太阳紫外线还同时具备非常高的透光率。现在3M的晶锐系列就是采用最新的陶瓷粒子技术。在生产中金属膜的生产工艺大部分都是通过蒸发镀膜或者磁控溅射工艺将金属粒子均匀沉淀到PET基材上。陶瓷颗粒是一种自由电子气模材料，可以通过涂布或者气相沉淀工艺将材料涂布在PET上。 3M的最新屏蔽类光技术采用的是微复制多层膜技术，在全介质高反射膜的基材上通过高透射率与低透射率材料交替复合，将膜厚控制为入射光波长的四分之一。由于不同的波段会在光的不同透射率的介质表面发生折射或者反射，当膜层足够多，3M的膜层高达200层，就可以选择性范围的光进行近乎100%的反射，从而实现光控制。隔绝太阳紫外线的方式主要是反射。 另外一种方式是对太阳紫外光通过小分子材料将光波进行吸收，在通过空气或者热传导将能量释放出去。这种方式主要是将无机物或者有机物涂布在PET基材表面，或者直接填充到PET膜内，增加膜的吸收能力。之前我们提到到紫外光波能将光能打破分子链从而加速高分子的老化，因此在生产防爆膜的同时必须在胶水层加入紫外线稳定剂，试胶水能长期的保持透明、稳定。我们经常会看到有些汽车后窗出现气泡是什么原因？其实就是因为材料用的胶水光稳定剂不稳定，在长期的光照反应下，胶水从液体变成了气体，又无法排出，从而形成气泡，最终导致防爆膜与玻璃分离形成大小不一的气泡。 2） 如何防爆 前文我们讲解了 隔热防爆膜的隔热原理，那么这样一层膜又是如何实现防爆的呢？总所周知汽车在高速运转下一个小小的石头也能变成子弹一样的有冲击性，一旦冲击玻璃就会形成极大的破坏力，对汽车或者里面的驾驶者产生非常大伤害。3M的晶锐膜是行业中的佼佼者。相比普通隔热膜，晶锐安全膜在膜基材厚度和强度以及粘接强度等方面都有明显的提高。晶锐安全膜的厚度为4mil（0.1mm）是普通隔热膜的2倍，粘接强度也接近普通隔热膜的2倍。晶锐安全膜的断裂强度100lbs/in（45kg/25mm，即断裂时2.5厘米宽的膜可以承受45kg的重量），断裂延伸率超过110%，即膜被拉伸断裂时的长度可以达到原长度的2倍以上，拥有优异的延展性能。因此贴装晶锐安全膜，通过更强韧的基材来抵抗冲击，更强的粘胶性能来粘附玻璃碎片，可以减少玻璃破碎飞溅伤人风险，降低盗抢和财物损失风险，提升安全防护性能。 4、 隔热防爆膜的常见分类 图片：微信图片_20200926102647.png  从上图我们可以看到近20年汽车防爆膜的发展历史，从最初的茶色纸到现在的光学膜，一带比一带更具有技术革新。由于现在的汽车具有大量的无线设备与电子设备，未来对防爆膜的好坏评价不单单是从可见光透过率、太阳能总阻隔率、紫外线阻隔率、内反光、炫目阻隔率、抗拉强度、断裂强度、断裂伸长率去评价，还有新增的信号屏蔽率，根据GB/T30142-2013《平面型电磁屏蔽材料屏蔽效能测试方法》电磁信号“零”屏蔽（30MHz -6000 MHz）含2400 MHz、2450MHz、2600 MHz、3000 MHz、4000MHz、5200 MHz、6000 MHz，包括常用5G信号频段都必须实现零屏蔽才能算是好的隔热防爆安全膜。 图片：微信图片_20200926104328.png  结论：随着现在原来越多的材料与工艺应用在汽车隔热防爆膜领域，高质量的汽车膜将得到持续的提升，面对市场上品牌繁多的车膜产品，无论是汽车美容店经营者还是消费者都对防爆膜的选择知之甚少。作为汽车膜中知名的品牌3M是我最信赖的品质之一，其稳定的性能与优秀的隔热效果都能在使用后觉得特别放心。然而如何辨别3M车膜真伪呢？这个又是一个摆在大家面前的难题，3M的技术人员再次用科技证明材料的独特性，在最新的车膜技术上3M加入了南美大闪碟仿生物技术，将普通透明的防爆膜变得不普通，只需要将材料折叠成扇形放入水中，就可以呈现出多种颜色的折射效果，而普通的防爆膜则依然是透明无颜色。加上3M公司进行的严密渠道管理，每一卷材料都有唯一的认证码，为每辆车生成唯一的电子质保卡，双管齐下的管理，让消费者消费得更放心。详细通过了解更多车膜技术与功能背景可以让广大的消费者避免对汽车隔热膜的误解，只对透光率差的膜才认为是好膜，而忽略了对紫外线隔绝评价等因此。通过大家的深层次学习，让行业更加的规范与繁荣。 |
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