CN111607976A - 辐射制冷涂层及其应用、辐射制冷涂料、纺织品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种辐射制冷涂层及其应用、辐射制冷涂料、纺织品，其中辐射制冷涂层包括层叠设置的第一功能层和第二功能层，第一功能层对太阳光中的可见光和/或红外光的反射率≥85％，第二功能层对紫外光的反射率≥87％；第一功能层包括第一水性聚氨酯树脂和分布于第一水性聚氨酯树脂中的热反射颜填料；第二功能层包括第二水性聚氨酯树脂和分布于第二水性聚氨酯树脂中的紫外反射颜填料；第一水性聚氨酯树脂和第二水性聚氨酯树脂的分子结构中的软链段占比各自独立地为50％～90％；第一水性聚氨酯树脂和第二水性聚氨酯树脂的断裂伸长率各自独立地为400％～1500％。该辐射制冷涂层可以赋予户外纺织品良好的降温效果和优异的紫外线防护效果。
Description
技术领域
本发明涉及纺织物技术领域，特别是涉及一种辐射制冷涂层及其应用、辐射制冷涂料、纺织品。
背景技术
织物在太阳光的持续照射下会积聚大量热量，导致其表面和内侧温度升高，尤其是在炎热的夏天和高温地区，同时随着全球变暖趋势的加剧，世界各地频频报道出现历史最高气温，空调能耗大大增加；臭氧层破坏，导致全球皮肤病患者增多。这些环境问题给人们的生产、生活带来诸多不便。市场迫切要求出现相关的用于织物的涂料，通过将涂料涂覆在织物表面后抑制织物表面热量的传递，降低织物覆盖物内部的温度，起到节能和隔热的作用，并赋予织物一定的防紫外线、防水、通气透湿，阻燃防污以及遮光反射等特殊功能，从而来解决上述问题或减弱上述现象带来的危害。
目前，纺织涂料的主要研究方向是功能性涂料，如阻燃性、调温相变、透气透湿、四防涂料、自洁防水拒油、抗菌、有机硅柔软、彩色发光等功能性涂料开发。国内外对于隔热降温涂层涂料的研制、生产主要集中在建筑行业、工业设备及航空等领域。而针对帐篷等户外纺织品用隔热降温涂料的研究和报道较少。市场上的纺织品隔热涂层主要是银胶涂层、发泡涂层和紫外防护涂层，其中，银胶涂层的热发射率为50％～60％左右，其虽具有一定的隔热功能，但整体吸热比较严重，且没有降温功能，节能效果有限；发泡涂层有一定的隔热作用，但涂层厚度偏厚、涂层的剥离强力仅为(2～5)N/25mm，容易剥离脱落；而紫外防护涂料主要是通过添加紫外吸收剂来实现紫外吸收阻隔，然而这会导致涂层本身热量吸收，影响隔热效果和长期的耐候老化效果。
发明内容
基于此，有必要提供一种降温效果和紫外线防护效果较佳、用于户外纺织品的辐射制冷涂层及其应用、辐射制冷涂料、纺织品。
本发明一方面提供一种辐射制冷涂层，包括层叠设置的第一功能层和第二功能层，所述第一功能层对太阳光中的可见光和/或红外光的反射率≥85％，所述第二功能层对紫外光的反射率≥70％；
其中，所述第一功能层包括第一水性聚氨酯树脂和分布于所述第一水性聚氨酯树脂中的热反射颜填料；所述第二功能层包括第二水性聚氨酯树脂和分布于所述第二水性聚氨酯树脂中的紫外反射颜填料；
所述第一水性聚氨酯树脂和所述第二水性聚氨酯树脂的分子结构中的软链段占比各自独立地为50％～90％；所述第一水性聚氨酯树脂和所述第二水性聚氨酯树脂的断裂伸长率各自独立地为400％～1500％。
在其中一些实施例中，在所述第一功能层中，所述热反射颜填料与所述第一水性聚氨酯树脂的重量比为1:1～2:1。
在其中一些实施例中，在所述第二功能层中，所述紫外反射颜填料与所述第二水性聚氨酯树脂的重量比为1:1～3:1。
在其中一些实施例中，所述热反射颜填料选自折射率＞2的无机粒子，所述热反射颜填料为钛白粉、氧化锌、氧化锆、氧化铈、硫化锌、硒化锌和玻璃微珠中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述紫外反射颜填料包括介孔材料和纳米材料，所述纳米材料选自折射率为1.4～2的无机粒子，所述纳米材料为氧化镁、氧化铝、氧化钙、硫酸钡、碳酸钙和陶瓷珠中的至少一种，所述介孔材料为MCM-41和/或SBA-15。
在其中一些实施例中，所述介孔材料在所述紫外反射颜填料中的重量占比为50％～90％。
在其中一些实施例中，所述热反射颜填料的粒径为200nm～900nm；所述纳米材料的粒径为100nm～200nm；所述介孔材料的孔径为2nm～50nm。
在其中一些实施例中，所述第一水性聚氨酯树脂和所述第二水性聚氨酯树脂各自独立地选自聚醚聚氨酯树脂、聚酯聚氨酯树脂、聚碳聚氨酯、丙烯酸改性聚氨酯和有机硅氧烷改性聚氨酯中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述第一功能层的厚度为20μm～120μm，所述第二功能层的厚度为10μm～30μm。
在其中一些实施例中，制备所述第一功能层的涂料按质量百分比计包括以下原料组分：所述第一水性聚氨酯树脂20％～50％、所述热反射颜填料30％～50％、第一交联剂1％～10％、第一pH调节剂0.1％～0.5％、第一成膜助剂1％～10％、第一消泡剂0.1％～1％、第一基材润湿剂0.1％～1％、第一分散剂1％～5％、第一流平剂0.1％～2％、第一增稠剂0.1％～2％和水10％～30％。
在其中一些实施例中，制备所述第二功能层的涂料按质量百分比计包括以下原料组分：所述第二水性聚氨酯树脂20％～50％、所述紫外反射颜填料35％～60％、第二交联剂1％～8％、第二pH调节剂0.1％～0.5％、第二成膜助剂1％～10％、第二消泡剂0.1％～1％、第二基材润湿剂0.1％～1％、第二分散剂1％～5％、第二流平剂0.1％～2％、第二增稠剂0.1％～2％和水10％～30％。
在其中一些实施例中，所述第一交联剂和/或所述第二交联剂为脂肪族封闭异氰酸酯交联剂。
根据本发明的又一方面提供一种辐射制冷涂料，包括A组分和B组分，所所述A组分用于形成上述的第一功能层；所述B组分用于形成上述的第二功能层。
根据本发明的另一个方面提供一种上述辐射制冷涂层在制备具有辐射制冷作用的制品中的应用。
根据本发明的再一个方面提供一种纺织品，所述纺织品包括纺织基材及如上所述的辐射制冷涂层，所述辐射制冷层设于所述纺织基材上，且所述辐射制冷涂层的第一功能层与所述纺织基材接触。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明上述辐射制冷涂层以软链段占比为50％～90％、断裂伸长率为400％～1500％的水性聚氨酯树脂为第一功能层和第二功能层的基体树脂，能够克服传统涂层以丙烯酯树脂等为基体存在热粘冷脆、手感差等缺点，并通过将热反射颜填料和紫外反射颜填料分别分散在水性聚氨酯树脂基材中赋予了第一功能层和第二功能层分别反射可见光/红外光和紫外光的作用，利用第一功能层反射太阳光中的可见光和/或红外光，通过对太阳辐射能量的高反射能力将对太阳热量吸收降到最低，同时以红外辐射的方式通过大气窗口将热量发射出去，具有显著的降温效果，利用第二功能层反射紫外光，具有优异的紫外防护效果，同时第二功能层更进一步提高涂层在大气窗口波段的发射率。
将本发明上述辐射制冷涂层用于户外纺织品，可以赋予户外纺织品良好的降温效果和优异的紫外线防护效果，而且涂层的剥离强度高、耐候性好、柔韧性佳，从而与纺织品基材的结合力好，所得纺织品柔软性好，长期耐候。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明一实施例提供一种水性辐射制冷涂层，包括层叠设置的第一功能层和第二功能层，第一功能层对太阳光中的可见光和/或红外光的反射率≥85％，第二功能层对紫外光的反射率≥70％。
其中，第一功能层包括第一水性聚氨酯树脂和分布于第一水性聚氨酯树脂中的热反射颜填料；第二功能层包括第二水性聚氨酯树脂和分布于第二水性聚氨酯树脂中的紫外反射颜填料；第一水性聚氨酯树脂和第二水性聚氨酯树脂的分子结构中的软链段占比各自独立地为50％～90％；第一水性聚氨酯树脂和第二水性聚氨酯树脂的断裂伸长率各自独立地为400％～1500％。
聚氨酯树脂是一种由刚性硬链段与柔性软链段嵌段而成的高分子材料，其中，硬链段由异氰酸酯和小分子扩链剂组成，软链段则为低聚多元醇，硬链段的玻璃化温度高于常温，而软链段的玻璃化温度低于常温，由于软、硬链段不相容性，聚氨酯树脂存在微相分离，从而可以通过结构设计得到软硬段可调的聚氨酯树脂。需要说明的是，本发明中的软链段的玻璃化温度和硬链段的玻璃化温度，是指构成软链段或硬链段的单体的均聚物的玻璃化温度。本发明中采用水性聚氨酯树脂，具有低毒环保等优点。上述第一水性聚氨酯树脂和第二水性聚氨酯树脂中软链段占比各自独立地为50％～90％，其在-30℃～80℃的使用温度下均能保持弹性、日光照射下不易发生黄变、且具有柔韧性好和附着力强的优点；其断裂伸长率为400％～1500％能够满足纺织品对柔韧性的要求；如果基体树脂的断裂伸长率小于400％，则所得涂层无法满足纺织品对柔韧性的要求。
发明人对本发明上述水性聚氨酯树脂的性能进行测试，结果见下表：
| 检测项目 | 测试标准 | 测试条件 | 性能 |
| 常温耐折 | ISO32100 | 23℃ | ＞20万次 |
| 零下10℃低温耐折 | ISO32100 | -10℃ | ＞18万次 |
| 耐水解 | ISO1419 | 70℃95％湿度 | ＞1344小时 |
| 断裂伸长率 | DIN53504 | / | 400％～1500％ |
| (附着力)涂层剥离强力 | FZT 01010-2012 | / | >15N/25mm |
本发明以上述水性聚氨酯树脂为第一功能层和/或第二功能层的基体树脂，能够克服传统涂层以丙烯酸树脂等为基体存在热粘冷脆、手感差等缺点，且具有水性涂料低挥发低毒的优点。本发明上述辐射制冷涂层以水性聚氨酯树脂为基材，通过将热反射颜填料和紫外反射颜填料分别分散在基材中赋予第一功能层和第二功能层分别反射可见光/红外光和紫外光的作用，利用第一功能层反射太阳光中的可见光和/或红外光，通过对太阳辐射能量的高反射能力将对太阳热量吸收降到最低，同时以大气窗口波段辐射的方式将热量发射出去，具有显著的降温效果，利用第二功能层反射紫外光，具有优异的紫外防护效果，且能够进一步提高涂层在大气窗口波段的发射率。将上述涂层用于户外纺织品，可以赋予户外纺织品良好的降温效果和优异的紫外线防护效果，而且涂层的剥离强度高、耐候性好、柔韧性佳，从而与纺织品基材的结合力好，所得纺织品柔软性好，长期耐候。
在一些实施例中，水性聚氨酯树脂的断裂伸长率为700％～1100％。
在一些实施例中，在第一功能层中，热反射颜填料与第一水性聚氨酯树脂的重量比为1:1～2:1。
在一些实施例中，热反射颜填料选自折射率＞2的无机粒子，热反射颜填料为钛白粉、氧化锌、氧化锆、氧化铈、硫化锌、硒化锌和玻璃微珠中的至少一种。
其中，钛白粉具有高遮盖和低吸油量的特点，使得涂料成膜时基体树脂能够充分包裹填料，进而使成膜后涂层不易开裂；硫酸钡、氧化锌、氧化锆、氧化铈、硫化锌、硒化锌和玻璃微珠具有高折射率的特点。
进一步地，热反射颜填料的粒径为200nm～900nm。
第一水性聚氨酯树脂的折射率为1.4～1.5，热反射颜填料的折射率＞2，而且水性聚氨酯树脂与热反射颜填料的折射率差越大，第一功能层对可见光及近红外光的反射率越高。热反射颜填料的粒径200nm～900nm，为可见及近红外波段波长范围的一半，可以充分的保证第一功能层对可见光/红外光的反射率≥85％。
在一些实施例中，在第二功能层中，紫外反射颜填料与第二水性聚氨酯树脂的重量比为1:1～3:1。
在一些实施例中，紫外反射颜填料包括介孔材料和纳米材料的混合物，纳米材料选自折射率为1.4～2的无机粒子，纳米材料为氧化镁、氧化铝、氧化钙、硫酸钡、碳酸钙和陶瓷珠中的至少一种，介孔材料为MCM-41和/或SBA-15。
进一步地，介孔材料在紫外反射颜填料中的重量占比为50％～90％，更优选地，介孔材料在紫外反射颜填料中的重量占比为60％～80％。
进一步地，纳米材料的粒径为100nm～200nm，更优选地，纳米材料的粒径为140nm～160nm。
进一步地，介孔材料具有有序的纳米级通道结构，介孔材料的孔径为2nm～50nm，更优选地，介孔材料的孔径为8nm～15nm。
通过第二水性聚氨酯树脂与紫外反射颜填料的配合，第二功能层对紫外光的反射率≥70％，对可见光/红外光的反射率热为40％～50％。
在一些实施例中，第一水性聚氨酯树脂和第二水性聚氨酯树脂各自独立地选自聚醚聚氨酯树脂、聚酯聚氨酯树脂、聚碳聚氨酯、丙烯酸改性聚氨酯和有机硅氧烷改性聚氨酯中的至少一种。
在一些实施例中，第一功能层的厚度为20μm～120μm，第二功能层的厚度为10μm～30μm。
在一些实施例中，制备第一功能层的涂料按重量百分比计包括以下原料组分：第一水性聚氨酯树脂20％～50％、热反射颜填料30％～50％、第一交联剂1％～10％、第一pH调节剂0.1％～0.5％、第一成膜助剂1％～10％、第一消泡剂0.1％～1％、第一基材润湿剂0.1％～1％、第一分散剂1％～5％、第一流平剂0.1％～2％、第一增稠剂0.1％～2％和水10％～30％。
在一些实施例中，制备第二功能层的涂料按重量百分比计包括以下原料组分：第二水性聚氨酯树脂20％～50％、紫外反射颜填料30％～50％、第二交联剂1％～8％、第二pH调节剂0.1％～0.5％、第二成膜助剂1％～10％、第二消泡剂0.1％～1％、第二基材润湿剂0.1％～1％、第二分散剂1％～5％、第二流平剂0.1％～2％、第二增稠剂0.1％～2％和水10％～30％。
可以理解，上述第一功能层和第二功能层的原料中分别所采用的成膜助剂、消泡剂、pH调节剂、润湿剂、分散剂、流平剂、增稠剂等助剂可采用水性涂料的常用助剂。
进一步地，交联剂选自氮丙啶交联剂、脂肪族封闭异氰酸酯交联剂、水性异氰酸酯交联剂、多元胺交联剂、多元醇交联剂和金属有机化合物中的至少一种。较优地，交联剂为脂肪族封闭异氰酸酯交联剂。
在制备第一功能层和/或第二功能层时，水性聚酯树脂与交联剂可形成三维网络结构，能够改善涂层的耐水、耐溶剂性和柔韧性等性能。
进一步地，脂肪族封闭异氰酸酯交联剂分子结构中不含苯环，不会导致水性聚氨酯树脂及基材在高温下发生黄变。同时，脂肪族封闭异氰酸酯交联剂分子结构中的封闭基团与异氰酸酯基反应生成氨酯键，而氨酯键在加热的条件下(一般100℃以上)又裂解生成异氰酸酯，异氰酸酯再与纺织物的羟基、羧基、氨基反应生成交联，这样就可以进一步增加聚氨酯树脂涂层与纺织物基体的结合力。如果使用交联剂为非封闭型异氰酸酯交联剂(如水性异氰酸酯或氮丙啶等)，需在功能层原料使用前加入至涂料中并搅拌，该非封闭型异氰酸酯交联剂在常温下会发生反应，影响涂层与织物纤维的附着力；而且采用非封闭型异氰酸酯交联剂的可操作时间短，在织物涂层施工中非常不方便。
本发明又一实施方式提供一种辐射制冷涂料，用于形成上述辐射制冷涂层，该辐射制冷涂料包括A组分和B分，其中，A组分用于形成上述第一功能层，B组分用于形成上述的第二功能层。
在一些实施例中，A组分包括第一水性聚氨酯树脂和热反射颜填料，B组分包括第二水性聚氨酯树脂和紫外反射颜填料，第一水性聚氨酯树脂和第二水性聚氨酯树脂的分子结构中的软链段占比各自独立地为50％～90％；第一水性聚氨酯树脂和第二水性聚氨酯树脂的断裂伸长率各自独立地为400％～1500％。
在一些实施例中，A组分按重量百分比计包括以下原料组分：第一水性聚氨酯树脂20％～50％、热反射颜填料30％～50％、第一交联剂1％～10％、第一pH调节剂0.1％～0.5％、第一成膜助剂1％～10％、第一消泡剂0.1％～1％、第一基材润湿剂0.1％～1％、第一分散剂1％～5％、第一流平剂0.1％～2％、第一增稠剂0.1％～2％和水10％～30％。
如此，将上述A组分的各原料组分混合均匀后，采用浸涂、喷涂、旋涂等涂布工艺于纺织品形成第一功能层。
具体地，将热反射颜填料、第一成膜助剂、第一消泡剂、第一润湿剂、第一分散剂和第一流平剂低速分散在水中，研磨至合适的细度，得到第一分散体系；将第一分散体系与第一水性聚氨酯分散体、第一增稠剂、第一交联剂和第一pH调节剂混合均匀，得到第一功能层涂料；将第一功能层涂料涂覆于纺织品基材上，干燥后形成第一功能层。该第一功能层具有反射太阳光中的可见光和红外光的作用，且反射率不低于85％。
进一步地，A组分按重量百分比计包括以下原料组分：
第一水性聚氨酯树脂分散体25％～45％、热反射颜填料30％～50％、第一交联剂3％～7％、第一pH调节剂0.2％～0.4％、第一成膜助剂3％～8％、第一消泡剂0.2％～0.8％、第一基材润湿剂0.2％～0.8％、第一分散剂1％～3％、、第一流平剂0.5％～1％、第一增稠剂0.3％～1.6％和水15％～25％。
在一些实施例中，B组分按重量百分比计包括以下原料组分：第二水性聚氨酯树脂20％～50％、紫外反射颜填料35％～60％、第二交联剂1％～8％、第二pH调节剂0.1％～0.5％、第二成膜助剂1％～10％、第二消泡剂0.1％～1％、第二基材润湿剂0.1％～1％、第二分散剂1％～5％、第二流平剂0.1％～2％、第二增稠剂0.1％～2％和水10％～30％。
将上述B组分的各原料组分混合均匀后，采用浸涂、喷涂、旋涂等涂布工艺于纺织品形成第二功能层。
具体地，将紫外反射颜填料、第二成膜助剂、第二消泡剂、第二润湿剂、第二分散剂和第二流平剂低速分散在水中，研磨至合适的细度，得到第二分散体系；将第二分散体系与第二水性聚酯分散体、第二增稠剂、第二交联剂和二pH调节剂混合均匀，得到第二功能层涂料；将第二功能层涂料涂覆于第一功能层上，干燥后形成第二功能层。该第二功能层具有反射紫外光的作用，且反射率不低于70％。
进一步地，B组分按重量百分比计包括以下原料组分：第二水性聚氨酯树脂25％～35％、紫外反射颜填料35％～45％、第二交联剂1.5％～6％、第二pH调节剂0.1％～0.4％、第二成膜助剂2％～7％、第二消泡剂0.3％～0.8％、第二基材润湿剂0.2％～0.8％、第二分散剂1.5％～4％、第二流平剂0.5％～1.5％、第二增稠剂0.3％～1.5％和水15％～25％。
本发明又一实施方式提供一种辐射制冷涂层的制备方法，用于制备上述辐射制冷涂层，包括以下步骤：形成层叠设置的第一功能层及第二功能层；
第一功能层对太阳光中的可见光和/或红外光的反射率≥85％，第二功能层对紫外光的反射率≥70％；
其中，第一功能层包括第一水性聚氨酯树脂和分布于第一水性聚氨酯树脂中的热反射颜填料；第二功能层包括第二水性聚氨酯树脂和分布于第二水性聚氨酯树脂中的紫外反射颜填料；第一水性聚氨酯树脂和第二水性聚氨酯树脂的分子结构中的软链段占比各自独立地为50％～90％；第一水性聚氨酯树脂和第二水性聚氨酯树脂的断裂伸长率各自独立地为400％～1500％。
本发明又一实施方式提供一种上述辐射制冷涂层在制备具有辐射制冷作用的制品中的应用。
具体地，可将上述辐射制冷涂层设于基材的表面，并使辐射制冷涂层的第一功能层与纺织品基材接触。从而可以反射太阳光中的可见光、红外光和紫外光，并把基材内的热量通过大气窗口波段辐射的方式发射出去，有效降低基材的温度，同时保护人体受到过度紫外线的侵害。
本发明另一实施方式还提供一种纺织品，包括纺织品基材和上述辐射制冷涂，辐射制冷层设于纺织基材上，且辐射制冷涂层的第一功能层与纺织基材接触。
以下为具体实施例
本发明具体实施例中所使用的水性聚氨酯分散体，固含量为50％；丙烯酸分散体固含量为50％；有机硅分散体固含量为50％；钛白粉平均粒径为600nm；重钙粉平均粒径为600nm；铝银粉平均粒径为600nm；氧化锌的平均粒径为600nm；SBA-15平均孔径为15nm；MCM-41平均孔径为15nm；纳米氧化锌平均粒径为120nm；纳米碳酸钙平均粒径为140nm；纳米陶瓷球平均粒径为200nm。
一、制备第一功能层涂料：
1)按照表1分别准备实施例1～6和对比例1～3的第一功能层涂料的各原料组分(以重量份计)。
表1
2)制备第一功能层涂料的步骤：
分别将各实施例和对比例的钛白粉、或重钙粉、或铝银粉、或氧化锌，以及成膜助剂、消泡剂、润湿剂、分散剂和流平剂低速均匀分散在水中，利用球磨面研磨至合适的细度，分别得到各实施例和对比例的第一分散体系。
分别向第一分散体系中加入各实施例和对比例的分散体、增稠剂、交联剂、pH调节剂，分散均匀，分别得到实施例1～6和对比例1～3的第一功能层涂料。
二、制备第二功能层涂料：
1)按照表2分别准备实施例7～11和对比例4～6的第二功能层涂料的各原料组分(以重量份计)。
表2
2)制备第二功能层涂料的步骤：
分别将各实施例和对比例的介孔材料和/或纳米材料、成膜助剂、消泡剂、润湿剂、分散剂和流平剂低速均匀分散在水中，利用球磨面研磨至合适的细度，分别得到各实施例和对比例的第二分散体系。
分别向第二分散体系中加入各实施例和对比例的分散体、增稠剂、交联剂、pH调节剂，分散均匀，分别得到实施例7～11和对比例4～6的第二功能层涂料。
上述实施例1～11和对比例1～6中所使用的分散体的分子结构中的软链段占比如表3所示；参考DIN53504橡胶弹性体试验的方法，对上述实施例1～11和对比例1～6所使用的分散体的断裂伸长率进行测试，结果如表3所示。
表3
| 软链段占比 | 断裂伸长率 | |
| 实施例1 | 87％ | 1220％ |
| 实施例2 | 57％ | 530％ |
| 实施例3 | 77％ | 840％ |
| 实施例4 | 85％ | 1170％ |
| 实施例5 | 90％ | 1500％ |
| 实施例6 | 50％ | 400％ |
| 实施例7 | 81％ | 830％ |
| 实施例8 | 65％ | 670％ |
| 实施例9 | 76％ | 790％ |
| 实施例10 | 84％ | 1050％ |
| 实施例11 | 84％ | 1080％ |
| 对比例1 | 75％ | 770％ |
| 对比例2 | 52％ | 450％ |
| 对比例3 | 52％ | 440％ |
| 对比例4 | 64％ | 650％ |
| 对比例5 | 76％ | 780％ |
| 对比例6 | 65％ | 670％ |
三、制备纺织品
1)将上述各实施例和对比例制备得到的第一功能层涂料分别涂覆于纤维基布上，干燥后在纤维基布表面形成一定厚度的第一功能层。
2)将上述各实施例和对比例制备得到的第二功能层涂料涂布在纤维基布或上述步骤1)的第一功能层上，干燥后形成一定厚度的第二功能层。
其中，纺织品A～W相应各层的厚度及功能层的组合方式见下表4；表4中对比例7的涂料原料、组分为实施例2和实施例8的原料、组分，制备方法是将实施例5和实施例8中的钛白粉、介孔材料和纳米材料、成膜助剂、消泡剂、润湿剂、分散剂和流平剂低速均匀分散在水中，利用球磨面研磨至合适的细度，得到对比例7的第一分散体系。
然后向第一分散体系中加入实施例5和实施例8的分散体、增稠剂、交联剂、pH调节剂，分散均匀，得到对比例7的第一功能层涂料。
对制备得到的各功能层及辐射制冷涂层的相关性能进行测试，结果见下表4。
测试项目及测试方法如下：
1、热反射率：以5°的入射角，用铂金埃尔默的分光光度计lambda950测定纺织品的反射率，并计算整个光谱(波长范围0.38μm～2.5μm)的平均反射率，作为纺织品的热反射率的值。另外，入射角是指相对于与膜面垂直的直线的角度。
2、紫外反射率：以5°的入射角，用铂金埃尔默的分光光度计lambda950测定纺织品的反射率，并计算整个紫外光谱(波长范围0.3μm～0.38μm)的平均反射率，作为纺织品的紫外反射率的值。另外，入射角是指相对于与膜面垂直的直线的角度。
3、涂层剥离强力：参考FZT 01010-2012测试。
4、耐折次数：参考ISO32100测试。
表4
从表4可知，本发明实施例的第一功能层的热反射率≥85％，能够很好的反射太阳光中的可见光和红外光，且与纺织品基材的结合力好，剥离强度＞15N/25mm，柔韧性佳，由A到J可知，当第一功能层的厚度≤120μm，耐折次数≥10万次，当厚度＞120μm，热反射率未明显提高，反而会降低涂层的柔韧性；由K、M～P可知，本发明实施例的第二功能层的紫外反射率≥70％，包括第一功能层和第二功能层的纺织品具有良好的热反射和紫外反射作用，能够很好的起到降温和防紫外线作用。
然而，由W可知，将具有反射红外或可见光的第一功能层的涂料与具有反射紫外光的第二功能层的涂料混合后制成的涂料，涂布制得的纺织品的紫外反射率仅为7％，并不能起到防紫外线的作用，而且热反率也只有72％。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种辐射制冷涂层，其特征在于，包括层叠设置的第一功能层和第二功能层，所述第一功能层对太阳光中的可见光和/或红外光的反射率≥85％，所述第二功能层对紫外光的反射率≥70％；
其中，所述第一功能层包括第一水性聚氨酯树脂和分布于所述第一水性聚氨酯树脂中的热反射颜填料；所述第二功能层包括第二水性聚氨酯树脂和分布于所述第二水性聚氨酯树脂中的紫外反射颜填料；
所述第一水性聚氨酯树脂和所述第二水性聚氨酯树脂的分子结构中的软链段占比各自独立地为50％～90％；所述第一水性聚氨酯树脂和所述第二水性聚氨酯树脂的断裂伸长率各自独立地为400％～1500％。
2.根据权利要求1所述的辐射制冷涂层，其特征在于，在所述第一功能层中，所述热反射颜填料与所述第一水性聚氨酯树脂的重量比为1:1～2:1；和/或
在所述第二功能层中，所述紫外反射颜填料与所述第二水性聚氨酯树脂的重量比为1:1～3:1。
3.根据权利要求1所述的辐射制冷涂层，其特征在于，所述热反射颜填料选自折射率＞2的无机粒子，所述热反射颜填料为钛白粉、氧化锌、氧化锆、氧化铈、硫化锌、硒化锌和玻璃微珠中的至少一种；和/或
所述紫外反射颜填料包括介孔材料和纳米材料，所述介孔材料为MCM-41和/或SBA-15，所述纳米材料选自折射率为1.4～2的无机粒子，所述纳米材料为氧化镁、氧化铝、氧化钙、硫酸钡、碳酸钙和陶瓷珠中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的辐射制冷涂层，其特征在于，所述热反射颜填料的粒径为200nm～900nm；所述纳米材料的粒径为100nm～200nm；所述介孔材料的孔径为2nm～50nm。
5.根据权利要求3所述的辐射制冷涂层，其特征在于，所述介孔材料在所述紫外反射颜填料中的重量占比为50％～90％。
6.根据权利要求1所述的辐射制冷涂层，其特征在于，所述第一水性聚氨酯树脂和所述第二水性聚氨酯树脂各自独立地选自聚醚聚氨酯树脂、聚酯聚氨酯树脂、聚碳聚氨酯、丙烯酸改性聚氨酯和有机硅氧烷改性聚氨酯中的至少一种。
7.根据权利要求1～6任一所述的辐射制冷涂层，其特征在于，所述第一功能层的厚度为20μm～120μm，所述第二功能层的厚度为10μm～30μm。
8.根据权利要求7所述的辐射制冷涂层，其特征在于，制备所述第一功能层的涂料按质量百分比计包括以下原料组分：所述第一水性聚氨酯树脂20％～50％、所述热反射颜填料30％～50％、第一交联剂1％～10％、第一pH调节剂0.1％～0.5％、第一成膜助剂1％～10％、第一消泡剂0.1％～1％、第一基材润湿剂0.1％～1％、第一分散剂1％～5％、第一流平剂0.1％～2％、第一增稠剂0.1％～2％和水10％～30％；和/或
制备所述第二功能层的涂料按质量百分比计包括以下原料组分：所述第二水性聚氨酯树脂20％～50％、所述紫外反射颜填料35％～60％、第二交联剂1％～8％、第二pH调节剂0.1％～0.5％、第二成膜助剂1％～10％、第二消泡剂0.1％～1％、第二基材润湿剂0.1％～1％、第二分散剂1％～5％、第二流平剂0.1％～2％、第二增稠剂0.1％～2％和水10％～30％。
9.根据权利要求8所述的辐射制冷涂层，其特征在于，所述第一交联剂和/或所述第二交联剂为脂肪族封闭异氰酸酯交联剂。
10.一种辐射制冷涂料，其特征在于，包括A组分和B组分，
所述A组分用于形成权利要求1-9中所述的第一功能层；
所述B组分用于形成权利要求1-9中所述的第二功能层。
11.如权利要求1～9任一所述的辐射制冷涂层在制备具有辐射制冷作用的制品中的应用。
12.一种纺织品，其特征在于，所述纺织品包括纺织基材及如权利要求1～9任一所述的辐射制冷涂层，所述辐射制冷层设于所述纺织基材上，且所述辐射制冷涂层的第一功能层与所述纺织基材接触。
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