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本发明属于汽车玻璃保护膜技术领域，具体涉及一种汽车玻璃保护膜及其制备方法和应用。所述汽车玻璃保护膜由上至下包括功能层、第一TPU膜层、第一粘合剂层、基材层、第二粘合剂层、第二TPU膜层、安装胶层；所述功能层的原料包括水性聚氨酯乳液、功能复合物、消泡剂、流平剂；所述功能复合物包括聚乙烯亚胺改性填料和负载紫外线吸收剂的纤维素气凝胶；所述填料包括六角片状氢氧化镁和纳米二氧化钛。本发明提供的汽车玻璃保护膜兼具抗紫外、隔热、防爆和使用寿命长。