[發明專利]一步法構筑梯度的輻射制冷防污涂層及制備方法

在審

• 申請號: 202210018759.7
• 申請日: 2022-01-09
• 公開（公告）號: CN114456713A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 崔家喜;吳倩;楊莉
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: C09D183/08
• 分類號: C09D183/08;C09D7/61;C08J7/02
• 代理公司: 西安智萃知識產權代理有限公司 61221
• 代理人: 方力平

本發明提供了一種一步法構筑梯度的輻射制冷防污涂層及制備方法，其特征在于，通過將動態有機硅溶液和輻射制冷顆粒混合后，簡單澆筑在基材上，通過溶劑揮發，氫鍵自組裝形成梯度復合涂層，所述復合涂層再溶脹潤滑劑形成有機硅油凝膠膜，得到多功能梯度復合涂層。本發明可以高效的制備同時具有自修復，可回收，防污，被動輻射制冷性能的梯度復合節能涂層，制備工藝簡單，所述復合涂層的自修復性能和防污性能可以有效延長涂層的服役壽命，同時有效提高輻射制冷性能的穩定性。

技術領域

本發明涉及材料科學技術領域，具體涉及一種一步法構筑梯度的輻射制冷防污涂層及制備方法。

背景技術

隨著科技的進步，越來越關注環境和能源問題。輻射制冷作為一種不需要能源輸入，而降低自身溫度的技術，引起了廣泛的關注。相比于空調制冷中大量使用的CFCS、HCFCS、HFC等制冷工質對臭氧層以及環境氣候的威脅，輻射制冷是一種更加綠色的制冷技術，對于環境保護和能量利用都有著非常重要的意義。

被動輻射冷卻聚合物涂層是目前研究熱點，由于其通過聚合物基質中引入空腔或者填充顆粒來創建異質結構，從而實現反射太陽光(波長范圍為0.3-2.5μm)和通過大氣窗口(波長范圍為8-13μm)向寒冷的外太空進行熱輻射。目前已經市場化的輻射制冷產品卻存在一些待解決的問題。如輻射制冷膜因較薄，在使用過程中容易破損，輻射制冷涂層因干膠過程中容易裂開。目前常見的做法是在輻射制冷功能層外涂布或粘貼保護層，保護層通常具有較好的力學性能，不易破損。但是，保護層對太陽光以及7～14μm波段的輻射并非100％透過，因此保護層的存在會影響輻射制冷功能層的輻射制冷效率。而且，保護層的設置也增加了輻射制冷膜的工藝復雜程度。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供了一種一步法構筑梯度的輻射制冷防污涂層，可以高效的制得同時具有自修復，可回收，防污，被動輻射制冷性能的多功能梯度復合涂層，為擴展節能材料的使用提供了新的思路。

為實現上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種一步法構筑梯度的輻射制冷防污涂層，通過將動態有機硅溶液和輻射制冷顆粒混合，澆筑在基材上，通過溶劑揮發，自發形成梯度復合涂層，再溶脹潤滑劑，構筑了一種自修復，可回收，防污，被動輻射制冷性能集于一體的節能涂層。

進一步，所述防污涂層包括多層次功能結構，如圖1所示，具有兩個功能層，第一功能層為防污涂層的保護層，是由有機硅油凝膠形成的成膜層，有機硅油凝膠表面具有良好的潤滑性，可為防污涂層提供自清潔/防污性能，第二層為輻射制冷功能層，有機硅作為輻射制冷功能粒子的載體，在成膜過程中自發形成粒徑梯度的顆粒密堆積層，賦予防污涂層輻射制冷性能。

進一步，氫鍵交聯有機硅凝膠由含脲鍵等氫鍵成鍵官能團的有機硅通過溶劑揮發自組裝成膜后溶脹硅油形成，與常規的共價鍵交聯的有機硅油凝膠相比，具有可回收的特性。

進一步，所述輻射制冷顆粒選自以下一種或者多種：三氧化二鋁，二氧化鈦，二氧化硅，氧化鋅，三氧化二鐵，氮化硅，氧化鋯，硫酸鋇，硅酸鋁，氧化鎂、陶瓷珠、玻璃珠。

進一步，所述有機硅油凝膠和輻射制冷填料的質量比例分別為：25％～60％，40％～75％。

進一步，輻射制冷功能填料顆粒具有多分散性，粒徑范圍為0.2～30μm。

進一步，所述輻射制冷涂層的斷裂伸長率為200％～2000％。

上述技術特征可以各種適合的方式組合或由等效的技術特征來替代，只要能夠達到本發明的目的。

本發明提供的一種一步法構筑梯度復合涂層，與現有技術相比，至少具備有以下有益效果：