【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于輻射冷熱轉(zhuǎn)換薄膜，具體涉及一種具有輻射能量調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換功能的節(jié)能陶瓷涂料及其制備方法和應用。
技術介紹
1、作為一種新興的制冷技術，被動式日間輻射制冷技術(pdrc)利用大氣窗口(atw，8-13μm)通過輻射換熱將物體表面熱量傳輸?shù)?270℃外太空，并通過增強太陽光譜(0.3-2.5μm)的反射率來減少熱量吸收。在不消耗任何能源的情況下實現(xiàn)溫度降低，可廣泛應用于零能耗建筑、太陽能電池、戶外電力設備等場景。
2、輻射制冷涂料是一種創(chuàng)新型涂料，旨在反射陽光并發(fā)射紅外輻射，從而降低其所涂表面的溫度。這種涂料的工作原理是反射大部分太陽光線，包括可見光和紫外線，同時以紅外輻射的形式發(fā)射熱量。這種雙重作用使涂有輻射冷卻涂料的表面即使在陽光直射下也能保持比周圍環(huán)境更涼爽。該技術在降低建筑物對空調(diào)的需求方面具有潛在的應用價值，有助于提高能源效率并減輕城市熱島效應。
3、但現(xiàn)有的輻射制冷涂料對太陽光反射率和大氣透射窗發(fā)射率一般都低于90％，使其溫度調(diào)控效果較差。此外，現(xiàn)有的輻射制冷涂料還存在制備流程復雜、機械強度低、耐候性差、成本過高等缺點。因此，迫切需要開發(fā)一種新型的高能效輻射制冷涂料。
技術實現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術的不足，本專利技術提供了一種具有輻射能量調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換功能的節(jié)能陶瓷涂料及其制備方法和應用。以本專利技術提供的節(jié)能陶瓷涂料制備的涂層，具有高太陽反射率、高大氣透射窗發(fā)射率、高機械強度和低厚度等特點。涂層可以在不使用機械制冷設備的情況下提供被動能量調(diào)
2、本專利技術所提供的技術方案如下：
3、一種具有輻射能量調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換功能的節(jié)能陶瓷涂料的制備方法，包括以下步驟：
4、1)將苯乙烯二甲基丙烯酸甲酯共聚物聚合物(smma)加入到丙酮溶液中，超聲下攪拌，至完全溶解，隨后加熱除去丙酮，得到半粘稠狀的smma預聚物分散液；
5、2)將α-氧化鋁粉末加入到乙醇溶液中，超聲分散，得到α-氧化鋁的乙醇分散液；
6、3)將smma預聚物分散液與α-氧化鋁的乙醇分散液混合，超聲，然后充分攪拌，得到白色陶瓷涂料，即為具有輻射能量調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換功能的節(jié)能陶瓷涂料。
7、上述技術方案得到的節(jié)能陶瓷涂料可方便的制作涂層，所得涂層具有高反射率，該涂層在任何厚度的大氣窗口透射率范圍內(nèi)都具有高反射率，使其適用于涂覆混凝土和類似基材。
8、所述的smma聚合物分子量通常在幾千到十幾萬之間，優(yōu)選的，smma聚合物分子量為12000，可購于阿拉丁試劑公司。
9、所述的smma聚合物與丙酮的質(zhì)量比為1:(5-30)，優(yōu)選的，質(zhì)量比為1:15。
10、所述的α-氧化鋁粉末平均粒徑在25-2000nm，優(yōu)選的，α-氧化鋁粉末平均粒徑在120nm，可購于國藥試劑公司。
11、所述的α-氧化鋁的乙醇分散液中，α-氧化鋁與乙醇的質(zhì)量比為1:(20-50)，優(yōu)選的，質(zhì)量比為1:30。
12、所述smma預聚物分散液與α-氧化鋁的乙醇分散液的質(zhì)量比為1:(5-10)，優(yōu)選的，質(zhì)量比為1:7。
13、本專利技術還提供了上述制備方法制備得到的具有輻射能量調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換功能的節(jié)能陶瓷涂料。
14、本專利技術還提供了節(jié)能陶瓷涂料的應用，用于制作建筑外墻。
15、節(jié)能陶瓷涂料的應用具體包括以下步驟：將節(jié)能陶瓷涂料涂抹在建筑物混凝土外墻或屋頂后，待溶劑在室外溫度條件下自然揮發(fā)完全，即在建筑物混凝土外墻或屋頂表面形成節(jié)能陶瓷涂料層。
16、基于上述技術方案：
17、所得到的節(jié)能陶瓷涂料層具有亞環(huán)境冷卻性能，即使在中午，該涂層也能實現(xiàn)5℃以上的低于環(huán)境冷卻，與白色商業(yè)瓷磚相比，溫度更低；
18、所得到的節(jié)能陶瓷涂料對環(huán)境刺激有抵抗力，該涂層在用氟硅烷處理時可抵抗污染物，將太陽反射率保持在97％以上。該涂層還具有抗紫外線輻射和防火性能；
19、所述節(jié)能陶瓷涂料層厚度大于或等于160μm時，節(jié)能陶瓷涂料層的太陽反射率大于或等于97％，大氣透射窗發(fā)射率大于或等于95％?；诖?，可實現(xiàn)低于環(huán)境溫度7.2℃，而現(xiàn)有的高性能屋頂冷卻涂料通常需要厚度大于2毫米；
20、所述節(jié)能陶瓷涂料層厚度大于或等于160μm時，節(jié)能陶瓷涂料層的抗壓強度大于或等于140mpa。基于此，遠高于建筑圍護結構需要35mpa的要求。
21、本專利技術的技術方案與現(xiàn)有技術相比，能夠取得下列有益效果：
22、1)該涂層具有高太陽反射率、高機械強度、低厚度和低成本等特點。
23、2)輻射涂層可以在不使用機械制冷設備的情況下提供被動冷卻。這些涂層在反射太陽輻射并向寒冷的外太空發(fā)射熱輻射，從而實現(xiàn)無電自發(fā)冷卻。
24、3)該方法制備的建筑物涂層可實現(xiàn)建筑物室內(nèi)熱量和溫度調(diào)控，可減少大約20％的冷卻電量，達到節(jié)能的目的。
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1.一種具有輻射能量調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換功能的節(jié)能陶瓷涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的具有輻射能量調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換功能的節(jié)能陶瓷涂料的制備方法，其特征在于，步驟1)中：苯乙烯二甲基丙烯酸甲酯共聚物與丙酮的質(zhì)量比為1:(5-30)。
3.根據(jù)權利要求1所述的具有輻射能量調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換功能的節(jié)能陶瓷涂料的制備方法，其特征在于，步驟2)中：α-氧化鋁粉末平均粒徑在25-2000nm。
4.根據(jù)權利要求3所述的具有輻射能量調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換功能的節(jié)能陶瓷涂料的制備方法，其特征在于：α-氧化鋁與乙醇的質(zhì)量比為1:(20-50)。
5.根據(jù)權利要求1所述的具有輻射能量調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換功能的節(jié)能陶瓷涂料的制備方法，其特征在于，步驟3)中：SMMA預聚物分散液與α-氧化鋁的乙醇分散液的質(zhì)量比為1:(5-10)。
6.一種根據(jù)權利要求1至5任一所述的制備方法制備得到的具有輻射能量調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換功能的節(jié)能陶瓷涂料。
7.一種根據(jù)權利要求6所述的節(jié)能陶瓷涂料的應用，其特征在于：用于制作建筑外墻。
8.根據(jù)權利要求7所述的
9.根據(jù)權利要求8所述的應用，其特征在于：所述節(jié)能陶瓷涂料層厚度大于或等于160μm時，節(jié)能陶瓷涂料層的太陽反射率大于或等于97％，大氣透射窗發(fā)射率大于或等于95％。
10.根據(jù)權利要求8所述的應用，其特征在于：所述節(jié)能陶瓷涂料層厚度大于或等于160μm時，節(jié)能陶瓷涂料層的抗壓強度大于或等于140MPa。
...【技術特征摘要】
1.一種具有輻射能量調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換功能的節(jié)能陶瓷涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的具有輻射能量調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換功能的節(jié)能陶瓷涂料的制備方法，其特征在于，步驟1)中：苯乙烯二甲基丙烯酸甲酯共聚物與丙酮的質(zhì)量比為1:(5-30)。
3.根據(jù)權利要求1所述的具有輻射能量調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換功能的節(jié)能陶瓷涂料的制備方法，其特征在于，步驟2)中：α-氧化鋁粉末平均粒徑在25-2000nm。
4.根據(jù)權利要求3所述的具有輻射能量調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換功能的節(jié)能陶瓷涂料的制備方法，其特征在于：α-氧化鋁與乙醇的質(zhì)量比為1:(20-50)。
5.根據(jù)權利要求1所述的具有輻射能量調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換功能的節(jié)能陶瓷涂料的制備方法，其特征在于，步驟3)中：smma預聚物分散液與α-氧化鋁的乙醇分散液的質(zhì)量比為1:(5-...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉秋新，
申請(專利權)人：湖北零碳城市發(fā)展集團有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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