[發明專利]一種凝膠型輻射降溫涂料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011002831.4
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112126287B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 徐意
• 申請（專利權）人: 杭州凈碳科技有限公司
• 主分類號: C09D129/04
• 分類號: C09D129/04;C09D5/33;C09D7/61;C09D7/63;C09D1/00;C09D7/65;B05D7/24;B05D5/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 陳升華

本發明公開了一種凝膠型輻射降溫涂料及其制備方法和應用，以重量份計，由5～30份水性聚合物、20～40份太陽光反射材料、20～40份紅外輻射材料、3～5份助劑、60～100份去離子水組成，通過高速分散混合均勻，經濾網過濾，得到所述的凝膠型輻射降溫涂料。將該凝膠型輻射降溫涂料按200～800μm的厚度涂布到基材上，密閉封裝后交聯形成的水凝膠涂層具有0.92～0.96的太陽光反射率，污染后經過清水沖洗即可恢復太陽光反射功能。本發明的輻射降溫涂料工藝簡單、成本低廉、適用于異形和平面，適用于居民建筑、商業建筑、工業廠房等場合，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于功能涂料技術領域，特別涉及一種凝膠型輻射降溫涂料及其制備方法和應用。

背景技術

輻射降溫材料作為無需能耗的被動式降溫材料，在太陽輻照下實現低于大氣溫度的降溫效果，能夠降低空調能耗，并在一定條件下能夠替代空調、噴淋等方式，節能效果顯著，具有巨大的應用價值。然而現有的輻射降溫材料往往是含有金屬鍍層材料，工藝復雜、價格昂貴、而且僅適用于平整表面。中國發明專利CN 201810238449.X公開了一種室外用全天候太陽光反射與紅外輻射制冷涂料，通過添加微米級球形微珠、微米級鍍金屬片狀體，和/或微米級鍍金屬球形體于涂料體系中，通過用分層涂布的方式，使得鍍金屬片狀結構實現太陽光高反射及紅外高輻射，從而達到被動式制冷的效果。然而由于使用微米級鍍金屬反射材料，因此該發明的反射率相對偏低，同時采用分層涂布的方式，現場工藝較為復雜。

而涂料形式的輻射降溫材料能夠適用于任意表面。以溶劑型PVDF為成分的輻射降溫材料具有極高的太陽光反射率和紅外發射率，但其溶劑污染不適合現場大規模應用。中國發明專利CN201810317662.X公開了一種散射輻射降溫隨機堆積微球涂層及其制備方法，該涂層由粒徑為0.15-100μm的金屬氧化物、水和表面活性劑組成的涂料經噴涂或刷涂而成，涂層的堆積密度為40～80％，厚度為20～2000μm，具有高達0.9～0.98的反射率，可實現5℃的表面降溫。然而該涂層表面無成膜物質，灰塵極易滲入微球涂層，無法長期保持輻射降溫效果。

發明內容

本發明提供了一種凝膠型輻射降溫涂料及其制備方法和應用，通過構建密閉的水凝膠涂層，利用功能填料產生的太陽光反射和紅外輻射，實現長期穩定的輻射降溫功能。

本發明的技術方案如下：將水性聚合物、太陽光反射材料、紅外輻射材料和助劑加入到去離子水中，高速分散混合均勻，經濾網過濾，得到凝膠型輻射降溫涂料。將該凝膠型輻射降溫涂料涂布到基材上，形成的凝膠層具有超高的太陽光反射率和半球發射率，具有輻射降溫功能。

一種凝膠型輻射降溫涂料，由以下重量份的組分組成：

作為優選，所述的凝膠型輻射降溫涂料，由以下重量份的組分組成：

應用上述技術方案，所述的水性聚合物為聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、羥乙基纖維素、甲基纖維素、羧甲基纖維素、海藻酸鈉、聚氧化乙烯、殼聚糖、透明質酸、明膠中的一種或一種以上(一種或兩種以上，包括兩種)。所述的水性聚合物可以在特定的條件下(如化學交聯、物理交聯等)形成水凝膠，并在密閉條件下可長期穩定，滿足室外長期應用。所述的水性聚合物優選為聚乙烯醇或海藻酸鈉，具有合適的交聯速度和良好的抗紫外線性能。

所述的水性聚合物為聚乙烯醇，所述的聚合物助劑為戊二醛。

應用上述技術方案，所述的太陽光反射材料為氧化鋁、碳酸鈣、氧化鋯、硅酸鈣、二氧化硅、氧化鋅、硅酸鋯、鋁酸鋅、氫氧化鎂、氫氧化鋁、錫酸鋅、硅酸鋁、硅酸鋅、鉬酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋅、鈦酸鉀中的一種或一種以上(一種或兩種以上，包括兩種)。所述的太陽光反射材料在0.25～2.5μm為極弱的吸收光譜，并且具有較高的折射率，賦予涂層具有強太陽光反射功能。