[發明專利]一種輻射降溫薄膜、其制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202010559925.5
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111718584A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 周涵;張海文;錢珍莉;范同祥
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08K13/04;C08K7/18;C08K5/5415;C08L27/18;C08K13/02;C08K3/22;C08K5/14;C08K7/00;C08L77/00;C08L27/06;C08L63/00;C08J5/18;B29C41/24
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種輻射降溫薄膜，其特征在于，薄膜的原料包括陶瓷顆粒、有機溶液、固化劑，所述陶瓷顆粒、有機溶液、固化劑混合形成陶瓷顆?；旌嫌袡C固化前驅液，所述薄膜為所述陶瓷顆?；旌嫌袡C固化前驅液固化后形成，所述薄膜的表面形成有微納米光子結構陣列，微納米光子結構陣列包括若干個呈陣列的微納米光子的結構基元。

2.根據權利要求1所述的輻射降溫薄膜，其特征在于，所述微納米光子結構陣列的結構基元形貌為金字塔形結構、棱形結構、圓錐結構、倒金字塔結構、倒棱形結構、倒圓錐結構中的一種，所述結構基元特征寬度在0.5μm至20μm，特征高度在0.5μm至20μm；所述薄膜的厚度為100μm至2000μm。

3.根據權利要求1所述的輻射降溫薄膜，其特征在于，所述陶瓷顆粒選自氧化鋁、氧化鋅、氧化鋯、氧化鎂、氮化硼、氧化釔、氧化鈦中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的輻射降溫薄膜，其特征在于，所述陶瓷顆粒的平均粒徑為0.2-10微米，所述陶瓷顆粒形貌為角形、類球形、球形中的一種或幾種，所述陶瓷顆粒在陶瓷顆?；旌嫌袡C固化前驅液中的質量分數占比在5％-80％。

5.根據權利要求1所述的輻射降溫薄膜，其特征在于，所述有機溶液為有機聚合物，所述有機聚合物選自聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯、聚氯乙烯中的一種；所述固化劑使得陶瓷顆粒、有機溶液、固化劑混合形成的陶瓷顆?；旌嫌袡C固化前驅液在加熱或長時間靜置條件下固化，所述固化劑包括樹脂。

6.根據權利要求1所述的輻射降溫薄膜，其特征在于，所述固化劑與陶瓷顆?；旌嫌袡C固化前驅液的質量之比為1：5至1：20。

7.一種輻射降溫薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，將所述陶瓷顆粒、有機溶液、固化劑混合制備陶瓷顆?；旌嫌袡C固化前驅液；

步驟S2：將多刻蝕微納加工過后的模板放置在勻膠機轉盤上，并連通真空泵，使得模板能夠被勻膠機轉盤吸附??；

步驟S3：將步驟S1的陶瓷顆粒混合有機固化前驅液涂覆于模板之上，通過勻膠機將陶瓷顆粒混合有機固化前驅液均勻旋涂至模板上；

步驟S4：將均勻涂覆有陶瓷顆粒混合有機固化前驅液的模板至于加熱板上進行升溫固化，隨后冷卻至室溫；

步驟S5：將固化之后的具有微納光子結構的有機-無機復合輻射降溫薄膜從多刻蝕微納加工的模板上剝離下來，得到輻射降溫薄膜。

8.根據權利要求7所述的輻射降溫薄膜的制備方法，其特征在于，還包括以下步驟：

步驟S6：重復上述步驟S1至S5，制備多片具有微納光子結構的有機-無機復合輻射降溫薄膜，并通過裁剪緊密平鋪在平整的板材上；

步驟S7：將陶瓷顆?；旌嫌袡C固化前驅液涂敷于上述平鋪的薄膜之上，進行第二次旋涂；

步驟S8：將上述覆有陶瓷顆?；旌嫌袡C固化前驅液的板材置于加熱板上進行升溫固化，隨后冷卻至室溫；

步驟S9：將固化之后形成的大面積微納光子結構的有機-無機復合輻射冷卻薄膜從模板上剝離下來，得到大面積的輻射降溫薄膜。

9.根據權利要求7或8所述的輻射降溫薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟S1形成陶瓷顆?；旌嫌袡C固化前驅液包括以下步驟：

步驟S11：將陶瓷顆粒置入有機溶液中，并通過充分攪拌將二者混合均勻；所述陶瓷顆粒從氧化鋁、氧化鋅、氧化鋯、氧化鎂、氮化硼、氧化釔和氧化鈦白色粉末中選擇一種或幾種，所述有機溶液為有機聚合物，所述有機聚合物從聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯、聚氯乙烯透明溶液的組分中選擇一種；

步驟S12：向步驟S11得到的溶液中加入固化劑，進行攪拌使其混合均勻；

步驟S13：將步驟S12得到的溶液至于真空干燥箱，抽真空將溶液中空氣排出，使溶液中最終無氣泡冒出；

步驟S14：打開真空箱的通氣閥，使真空箱內氣壓經過5到10分鐘之后緩慢回復至與外界氣壓相同的初始狀態，即獲得陶瓷顆粒混合有機固化前驅液。