技术摘要:
本发明公开了一种低成本辐射降温膜的制备方法,该制备方法包括:将高分子粉末、紫外线反射材料、填料和助剂混合均匀,再通过挤出流延得到紫外反射薄膜;将紫外反射薄膜进行真空镀铝,得到低成本辐射降温膜。本发明中,通过无溶剂流延膜和真空镀铝的方式,可便捷地采用 全部
背景技术:
太阳辐射给建筑和工业设施带来高温,影响生产生活。为应对设施的高温,一般采 用喷水或空调等形式进行降温,并结合隔热保温材料阻挡热量。抵御高温往往需要大量的 能源,因此也带来较高的能耗。尽管反射隔热涂层技术也能显著降低各类设施的温度,但不 能实现主动降温,只能作为辅助手段协助空调来降温。 近年来,具有超高反射率和高辐射率的超材料引起人们的广泛关注,可以方便地 实现主动降温,降温功率可达50W/m2。然而超材料的工艺要求极高,需要蒸镀多层金属氧化 物及金属薄膜,成本高且难以批量生产。美国科罗多拉大学杨荣贵教授创造性的采用随机 堆积微球涂层实现散射辐射降温,为降温材料的批量生产提供一条途径。发明专利CN 201810238449.X(公告号CN108250873A)公开了一种室外用全天候太阳光反射与红外辐射 制冷涂料,通过添加微米级球形微珠、微米级镀金属片状体,和/或微米级镀金属球形体于 涂料体系中,通过用分层涂布的方式,使得镀金属片状结构实现太阳光高反射及红外高辐 射,从而达到被动式制冷的效果。然而由于使用微米级镀金属反射材料,因此该技术方案的 反射率相对偏低,同时采用分层涂布的方式,现场工艺较为复杂。 本发明开发的低成本辐射降温膜具有极高的反射率和辐射率,同时具有便捷的应 用工艺,具有创新性。
技术实现要素:
为解决现有技术的不足,本发明提供一种低成本辐射降温膜及其制备方法,极高 的反射率和辐射率,同时具有便捷的应用工艺。将其应用到建筑和工业设施中具有高效节 能、应用便捷、维护成本低等优点。 本发明采用如下技术方案: 一种低成本辐射降温膜的制备方法,包括以下步骤: 将高分子粉末、紫外线反射材料、填料和助剂混合均匀,再通过挤出流延得到紫外 反射薄膜;将紫外反射薄膜进行真空镀铝,得到低成本辐射降温膜。 本发明中,通过无溶剂流延膜和真空镀铝的方式,可便捷地采用现有镀铝膜工艺 快速生产低成本辐射降温膜,具有极高的太阳光反射率和合适的厚度。紫外线反射材料提 供紫外线反射功能,填料则可辅助提升紫外线反射性能,高分子粉末作为成膜物质形成耐 久、防水等效果。同时,镀铝膜能够提供极高的可见光和近红外线反射功能。此外,还可以在 低成本辐射降温膜上复合粘结层和离型膜,便于现场粘合应用,无需铆钉、粘合剂、胶水等 辅助材料。 所述的低成本辐射降温膜,采用以下重量份的原料: 3 CN 111574732 A 说 明 书 2/4 页 所述的高分子粉末为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚丙烯 酸酯、聚氨酯弹性体、聚偏氟乙烯中的至少一种(即一种或一种以上)。所述的高分子粉末具 有良好的耐紫外线功能和疏水性,赋予涂层长寿命和耐水性的特点。优选聚丁二酸丁二醇 酯、聚乳酸、聚氨酯弹性体中的一种或一种以上。 所述的高分子粉末(即高分子成膜物质)的重量份为30~70份,优选为40~60份。 所述的紫外线反射材料为氧化锆、硅酸锆、氧化锑、硅酸铝钠、硫化锌、磷酸锌、磷 酸锌钠中的至少一种(即一种或一种以上)。所述的紫外线反射材料不吸收可见光和近红外 光,在0.25~0.4μm具有极高的反射率。 所述的紫外线反射材料的粒径为0.1~10μm,优选为0.2~5μm; 所述的紫外线反射材料的重量份为20~60份,优选为30~50份。 所述的填料为二氧化硅、碳酸钙、氧化铝、硫酸钡中的至少一种(即一种或一种以 上)。所述的填料不仅能够降低薄膜的成本,还能通过散射方式提高紫外线反射性能。优选 二氧化硅、碳酸钙中的至少一种(即一种或一种以上)。 所述的填料的粒径为1~10μm,优选为1~5μm; 所述的填料的重量份为20~40份。 所述的助剂为分散剂、抗菌剂、防霉剂中的至少一种(即一种或一种以上)。所述的 助剂能够提高紫外线反射材料和填料的分散性,并赋予涂层抗菌防霉特性。 所述的助剂的重量份为2~5份。 所述的紫外反射薄膜的厚度为100~1000μm,优选为100~500μm。 所述的真空镀铝的厚度为20~1000nm,优选为20~200nm。 所述的挤出流延采用挤出流延机,所述的挤出流延的温度为150~300℃(进一步 优选为160~195℃),厚度为100~1000μm。 在低成本辐射降温膜上涂覆胶黏剂,固化后用离型膜进行保护,得到低成本辐射 降温膜成品。 所述的胶黏剂为聚氨酯、丙烯酸、有机硅中的一种或一种以上,具体可采用有机硅 压敏胶。 所述的离型膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯中的一种或一 种以上,具体可采用聚对苯二甲酸乙二醇酯离型膜。 所述的胶黏剂厚度为20~200μm,所述的离型膜厚度为20~200μm。 最优选的,一种低成本辐射降温膜的制备方法,包括以下步骤: 将2份分散剂甲基三甲氧基硅烷、3份抗菌防霉剂、60份硅酸铝钠、20份硫酸钡、70 份聚氨酯弹性体加入到混合机中,搅拌8min后转移至挤出流延机,并在180℃下挤出流延, 得到100μm的紫外线反射薄膜,再将得到的紫外线反射薄膜在真空镀铝机中蒸镀20nm的铝 膜,得到本发明的低成本辐射降温膜。该低成本辐射降温膜的太阳光反射率可达0.97,半球 4 CN 111574732 A 说 明 书 3/4 页 发射率可达0.94,性能十分优异。 与现有技术相比,本发明具有如下优点: 1、采用无溶剂流延膜和真空镀铝方式,具有环保、高效、低成本的优势。 2、低成本辐射降温膜还可以提供自粘型产品,与涂料相比具有便捷的优势。 3、本发明制备的低成本辐射降温膜的高效率极高,并具有极高的太阳光反射率和 半球发射率,应用该低成本辐射降温膜能够实现降温效果,具有良好的应用前景。
本发明公开了一种低成本辐射降温膜的制备方法,该制备方法包括:将高分子粉末、紫外线反射材料、填料和助剂混合均匀,再通过挤出流延得到紫外反射薄膜;将紫外反射薄膜进行真空镀铝,得到低成本辐射降温膜。本发明中,通过无溶剂流延膜和真空镀铝的方式,可便捷地采用 全部
背景技术:
太阳辐射给建筑和工业设施带来高温,影响生产生活。为应对设施的高温,一般采 用喷水或空调等形式进行降温,并结合隔热保温材料阻挡热量。抵御高温往往需要大量的 能源,因此也带来较高的能耗。尽管反射隔热涂层技术也能显著降低各类设施的温度,但不 能实现主动降温,只能作为辅助手段协助空调来降温。 近年来,具有超高反射率和高辐射率的超材料引起人们的广泛关注,可以方便地 实现主动降温,降温功率可达50W/m2。然而超材料的工艺要求极高,需要蒸镀多层金属氧化 物及金属薄膜,成本高且难以批量生产。美国科罗多拉大学杨荣贵教授创造性的采用随机 堆积微球涂层实现散射辐射降温,为降温材料的批量生产提供一条途径。发明专利CN 201810238449.X(公告号CN108250873A)公开了一种室外用全天候太阳光反射与红外辐射 制冷涂料,通过添加微米级球形微珠、微米级镀金属片状体,和/或微米级镀金属球形体于 涂料体系中,通过用分层涂布的方式,使得镀金属片状结构实现太阳光高反射及红外高辐 射,从而达到被动式制冷的效果。然而由于使用微米级镀金属反射材料,因此该技术方案的 反射率相对偏低,同时采用分层涂布的方式,现场工艺较为复杂。 本发明开发的低成本辐射降温膜具有极高的反射率和辐射率,同时具有便捷的应 用工艺,具有创新性。
技术实现要素:
为解决现有技术的不足,本发明提供一种低成本辐射降温膜及其制备方法,极高 的反射率和辐射率,同时具有便捷的应用工艺。将其应用到建筑和工业设施中具有高效节 能、应用便捷、维护成本低等优点。 本发明采用如下技术方案: 一种低成本辐射降温膜的制备方法,包括以下步骤: 将高分子粉末、紫外线反射材料、填料和助剂混合均匀,再通过挤出流延得到紫外 反射薄膜;将紫外反射薄膜进行真空镀铝,得到低成本辐射降温膜。 本发明中,通过无溶剂流延膜和真空镀铝的方式,可便捷地采用现有镀铝膜工艺 快速生产低成本辐射降温膜,具有极高的太阳光反射率和合适的厚度。紫外线反射材料提 供紫外线反射功能,填料则可辅助提升紫外线反射性能,高分子粉末作为成膜物质形成耐 久、防水等效果。同时,镀铝膜能够提供极高的可见光和近红外线反射功能。此外,还可以在 低成本辐射降温膜上复合粘结层和离型膜,便于现场粘合应用,无需铆钉、粘合剂、胶水等 辅助材料。 所述的低成本辐射降温膜,采用以下重量份的原料: 3 CN 111574732 A 说 明 书 2/4 页 所述的高分子粉末为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚丙烯 酸酯、聚氨酯弹性体、聚偏氟乙烯中的至少一种(即一种或一种以上)。所述的高分子粉末具 有良好的耐紫外线功能和疏水性,赋予涂层长寿命和耐水性的特点。优选聚丁二酸丁二醇 酯、聚乳酸、聚氨酯弹性体中的一种或一种以上。 所述的高分子粉末(即高分子成膜物质)的重量份为30~70份,优选为40~60份。 所述的紫外线反射材料为氧化锆、硅酸锆、氧化锑、硅酸铝钠、硫化锌、磷酸锌、磷 酸锌钠中的至少一种(即一种或一种以上)。所述的紫外线反射材料不吸收可见光和近红外 光,在0.25~0.4μm具有极高的反射率。 所述的紫外线反射材料的粒径为0.1~10μm,优选为0.2~5μm; 所述的紫外线反射材料的重量份为20~60份,优选为30~50份。 所述的填料为二氧化硅、碳酸钙、氧化铝、硫酸钡中的至少一种(即一种或一种以 上)。所述的填料不仅能够降低薄膜的成本,还能通过散射方式提高紫外线反射性能。优选 二氧化硅、碳酸钙中的至少一种(即一种或一种以上)。 所述的填料的粒径为1~10μm,优选为1~5μm; 所述的填料的重量份为20~40份。 所述的助剂为分散剂、抗菌剂、防霉剂中的至少一种(即一种或一种以上)。所述的 助剂能够提高紫外线反射材料和填料的分散性,并赋予涂层抗菌防霉特性。 所述的助剂的重量份为2~5份。 所述的紫外反射薄膜的厚度为100~1000μm,优选为100~500μm。 所述的真空镀铝的厚度为20~1000nm,优选为20~200nm。 所述的挤出流延采用挤出流延机,所述的挤出流延的温度为150~300℃(进一步 优选为160~195℃),厚度为100~1000μm。 在低成本辐射降温膜上涂覆胶黏剂,固化后用离型膜进行保护,得到低成本辐射 降温膜成品。 所述的胶黏剂为聚氨酯、丙烯酸、有机硅中的一种或一种以上,具体可采用有机硅 压敏胶。 所述的离型膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯中的一种或一 种以上,具体可采用聚对苯二甲酸乙二醇酯离型膜。 所述的胶黏剂厚度为20~200μm,所述的离型膜厚度为20~200μm。 最优选的,一种低成本辐射降温膜的制备方法,包括以下步骤: 将2份分散剂甲基三甲氧基硅烷、3份抗菌防霉剂、60份硅酸铝钠、20份硫酸钡、70 份聚氨酯弹性体加入到混合机中,搅拌8min后转移至挤出流延机,并在180℃下挤出流延, 得到100μm的紫外线反射薄膜,再将得到的紫外线反射薄膜在真空镀铝机中蒸镀20nm的铝 膜,得到本发明的低成本辐射降温膜。该低成本辐射降温膜的太阳光反射率可达0.97,半球 4 CN 111574732 A 说 明 书 3/4 页 发射率可达0.94,性能十分优异。 与现有技术相比,本发明具有如下优点: 1、采用无溶剂流延膜和真空镀铝方式,具有环保、高效、低成本的优势。 2、低成本辐射降温膜还可以提供自粘型产品,与涂料相比具有便捷的优势。 3、本发明制备的低成本辐射降温膜的高效率极高,并具有极高的太阳光反射率和 半球发射率,应用该低成本辐射降温膜能够实现降温效果,具有良好的应用前景。