[發明專利]一種疏水型隔熱降溫膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202010762762.0
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN111910442B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 王璟;楊玲妮;楚增勇;郭濤濤;孫駿宇;周滸林;謝敏
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: D06N3/04
• 分類號: D06N3/04;D06N3/06;D06N3/12;D06N3/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 何文紅

本發明提供了一種疏水型隔熱降溫膜及其制備方法，該疏水型隔熱降溫膜為聚合物多孔膜，孔隙率為30％～90％，內部為海綿狀結構，孔洞孔徑呈雙峰分布，寬分布分別為0.2μm～0.6μm和1μm～5μm。其制備方法包括：將聚合物溶解到有機良溶劑中，加入非溶劑，制成前驅體溶液，噴涂到襯底上，得到疏水型隔熱降溫膜。本發明疏水型隔熱降溫膜是一種同時具備疏水性好、隔熱效果好、降溫效果好的柔性薄膜材料，表現出非常優異的柔性性能，可隨意彎折卷曲，可適用于不同形狀基體表面，能夠實現基體內部的有效降溫及致冷，應用前景好，其制備方法具有簡單易行、生產成本低、成膜效率高等優點，適合于大規模制備，有利于工業化應用。

技術領域

本發明屬于隔熱材料技術領域，尤其涉及一種疏水型隔熱降溫膜及其制備方法。

背景技術

陽光暴曬下，為達到無能耗的隔熱降溫目的，可以在基體(建筑物、帳篷、停車棚、車或其他設備)表面覆蓋隔熱降溫膜或直接設置在基體上方。但是，目前市面上同類產品幾乎都只能部分阻隔太陽光能量的進入，而無法實現內部熱量的高效散出，比如鋁箔。現有隔熱膜產品常常用鋁箔來反射太陽光，雖然鋁箔能夠反射紅外熱，但其無法輻射紅外熱，因此散熱效果極差，并且還存在如下問題：鋁箔會吸收紫外光，導致部分太陽光熱量的進入到內部；鋁箔與襯底的結合強度較差，且耐腐蝕、耐候性較差，上述缺陷的存在限制了現有隔熱膜產品的使用壽命和隔熱效果。往隔熱膜中引入輻射型填料，雖然能夠改善散熱問題，但是該填料型隔熱膜產品的性能容易受到填料分布均勻性的影響，而且引入的填料會增加膜的面密度。因此，上述問題的存在，使得現有隔熱膜產品難以滿足更高的應用要求，不利于其推廣和應用。

聚合物多孔膜是一種高分子聚合物材料，其中聚合物包括含氟聚合物、聚烯烴、聚砜、聚酰胺、聚酰亞胺、聚酯、乙烯類聚合物、含硅聚合物等。以含氟聚合物為例，如聚偏氟乙烯基共聚物，因其具備優異的耐熱性、抗化學腐蝕性、耐候性、憎水性，已成為杰出的微濾和超濾膜材料；因其具有較高的相對介電常數、優秀的耐壓能力、較低的介電損耗，已被廣泛應用于鋰離子電池隔膜領域；該聚偏氟乙烯基共聚物還具備壓電、熱釋電和鐵電特性，近年來已成為多個研究領域的明星材料。另外，聚合物多孔膜在大氣窗口波段(8～13μm)內具有較強本征吸收和輻射這一特性，因而其有望成為一種新型的隔熱降溫膜材料。然而，尚未見到聚合物多孔膜在隔熱降溫領域中大面積應用的相關報道。此外，現有聚合物多孔膜及其制備方法仍然存在以下問題：現有聚合物多孔膜的孔徑通常小于亞微米級，此種多孔膜雖然受成分決定具有較強的紅外輻射功能，但其無法高效阻止太陽光的入射，而這部分能量對基體升溫的貢獻是不可忽略的，因而很難實現隔熱降溫功能；現有制備聚合物多孔膜的方式主要是刮涂法和噴涂法，其中刮涂法獲得的薄膜面積有限且對基底平整度要求較高，難以制備面積大、平整度高的薄膜材料，因而刮涂法并不適合于大面積、快速的制備特定孔洞的薄膜；而采用噴涂法制備聚合物多孔膜時，薄膜的孔洞形貌極易受到制備參數的影響，如前驅體溶液濃度、噴涂速率、噴涂高度等參數都是影響膜孔結構的關鍵因素，這使得現有噴涂法難以制備得到能夠對全波段太陽光(330nm～2.5μm)具有高效反射的聚合物多孔膜。實際上，現有制備聚合物多孔膜的噴涂法還存在效率低、能耗高、操作難度大等問題，這也極大的限制了噴涂法在制備聚合物多孔膜中的廣泛應用。特別的，現階段研究過程中，制備具有特定孔洞形貌的大面積疏水型隔熱降溫膜的技術是相當缺乏的，因而獲得一種簡單易行、生產成本低、成膜效率高的制備具有特定孔洞形貌的大面積疏水型隔熱降溫膜的方法具有重要意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種疏水性好、隔熱效果好、降溫效果好的疏水型隔熱降溫膜，還提供了一種簡單易行、生產成本低、成膜效率高的疏水型隔熱降溫膜的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種疏水型隔熱降溫膜，所述疏水型隔熱降溫膜為聚合物多孔膜；所述疏水型隔熱降溫膜的內部為海綿狀結構，孔洞孔徑呈雙峰分布，寬分布分別為0.2μm～0.6μm和1μm～5μm；所述疏水型隔熱降溫膜的孔隙率為30％～90％。