CN112961530B - 一种具有长余辉发光性能的辐射制冷涂层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于新材料领域,更具体地,涉及一种具有长余辉发光性能的辐射制冷涂层及其制备方法。该涂层包括辐射制冷层,还包括设置于该辐射制冷层表面的长余辉发光层;辐射制冷层通过在中红外波段范围内的热辐射,以及同时在可见光波段范围内的光反射而实现制冷;长余辉发光层中含有长余辉发光材料,长余辉发光材料的吸收峰位于太阳光波段之间,发射峰位于可见光波段之间;使用时,长余辉发光层吸收太阳光能量,并将其转换为容易被所述辐射制冷层反射的可见光,从而减少了辐射制冷层吸收的能量,提高了辐射制冷层的辐射制冷功率;另一方面,经辐射制冷层反射的能量进一步被所述长余辉发光层吸收并发光,从而提高了所述长余辉发光层的发光效率。
Description
技术领域
本发明属于新材料领域,更具体地,涉及一种具有长余辉发光性能的辐射制冷涂层及其制备方法。
背景技术
全球变暖、能源危机两大问题日益严重并影响着人们的生活。近年来,能够同时缓解上述两大问题的辐射制冷技术逐渐兴起。
辐射制冷技术是一种零能耗的制冷技术,是指热源以热辐射的形式,通过大气红外窗口与外太空冷源(~3K)实现换热。辐射制冷技术对于环境保护和降温节能具有重大意义。辐射制冷的具体原理是:一方面,材料表面在8-13μm波长范围内的进行热辐射;另一方面,材料对于太阳光波段的热辐射具有高反射率而不吸收其能量,二者综合下材料就有可能在白天具有正的制冷功率并实现降温。
虽然已有较多辐射制冷技术的公开发表,但它们多存在如下两方面的问题:第一,现有辐射制冷材料多在紫外和近红外波段仍有部分吸收,这是由材料本征决定的,如TiO2在紫外波段几乎全部吸收,绝大多数聚合物黏合剂在近红外波段也有一定吸收,导致其辐射制冷功率降低;第二,现有的辐射制冷涂层或薄膜多为白色或金属银色,这种单调的颜色无法满足人们对于色彩的多样化需求。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明的目的在于提供一种具有长余辉发光性能的辐射制冷涂层及其制备方法,其通过结合现有辐射制冷涂层的制冷原理和特点,以及长余辉发光材料的原理和特性,创造性地在传统辐射制冷涂层表面引入长余辉发光层,利用长余辉发光层能够将太阳光转化为极容易被辐射制冷层反射的可见光,相应减少辐射制冷层吸收的能量,从而提高其制冷效率;而且还利用长余辉发光材料发光颜色多变,巧妙解决了现有辐射制冷涂层颜色单一的技术缺陷,尤其适用于建筑、汽车等外表面的降温节能。
为实现上述目的,本发明提供了一种具有长余辉发光性能的辐射制冷涂层,所述涂层包括辐射制冷层,还包括设置于该辐射制冷层表面的长余辉发光层;
所述辐射制冷层通过在中红外波段范围内的热辐射,以及同时在可见光波段范围内的光反射而实现制冷,所述长余辉发光层中含有长余辉发光材料,所述长余辉发光材料的吸收峰位于太阳光波段之间,发射峰位于可见光波段之间;
使用时,所述长余辉发光层吸收太阳光能量,并将其转换为容易被所述辐射制冷层反射的可见光,从而减少了辐射制冷层吸收的能量,提高了辐射制冷层的辐射制冷功率;另一方面,经所述辐射制冷层反射的能量进一步被所述长余辉发光层吸收并发光,从而提高了所述长余辉发光层的发光效率。
优选地,所述涂层总厚度为0.1-1mm,其中所述长余辉发光层厚度为0.2-10μm。
优选地,所述长余辉发光层中包括聚合物黏合剂和长余辉发光材料;所述长余辉发光层中聚合物黏合剂与长余辉发光材料的质量比为1-20:1;
所述辐射制冷层包括聚合物黏合剂和白色无机粉体;所述辐射制冷层中聚合物黏合剂与白色无机粉体的质量比为1:1-50。
优选地,所述长余辉发光材料为硅酸盐、铝酸盐和有机长余辉材料中的一种或多种,其中所述硅酸盐选自Sr2MgSi2O7、Ca2MgSi2O7和MgSiO3,所述铝酸盐选自SrAl2O4和CaAl2O4;且所述硅酸盐和铝酸盐中掺杂有Eu2+、Dy3+、Er3+、Nd3+、La3+、Tm3+、Pr3+和Mn2+中的至少一种。
优选地,所述白色无机粉体的粒径在0.02-2μm之间。
优选地,所述白色无机粉体为粉体材料BaSO4、TiO2、Al2O3、SiO2、SiC、CaSO4、MgO、MgCO3、CaCO3中的至少一种。
优选地,所述聚合物黏合剂在中红外大气窗口波段的发射率大于0.85;所述白色无机粉体在可见光波段的反射率大于0.85。
进一步优选地,所述聚合物黏合剂在中红外大气窗口波段的发射率大于0.9;所述白色无机粉体在可见光波段的反射率大于0.9。
优选地,所述聚合物黏合剂选自聚乙烯醇缩丁醛、聚4-甲基戊烯、聚氧化乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙基丙烯酸甲酯、乙基纤维素、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和全氟化乙烯丙烯共聚物。
按照本发明的另一个方面,提供了一种所述的辐射制冷涂层的制备方法,包括如下步骤:
(1)将聚合物黏合剂与白色无机粉体混合后分散于溶剂中得到第一悬浮液;将聚合物黏合剂与长余辉发光材料混合后分散于溶剂中得到第二悬浮液;
(2)将第一悬浮液涂覆于基底上,待溶剂挥发并形成辐射制冷层;
(3)将第二悬浮液涂覆于辐射制冷层上,待溶剂挥发并形成长余辉发光层。
优选地,步骤(2)采用喷涂、刷涂或旋涂将第一悬浮液涂覆于基底上;步骤(3)采用流延法将第二悬浮液涂覆于辐射制冷层上。
优选地,步骤(1)所述分散采用匀质机处理30分钟以实现分散。
优选地,所述溶剂选自水、乙醇、甲苯和丙酮。
优选地,步骤(1)所述第一悬浮液和第二悬浮液中溶剂的体积分数在50%-90%之间。
优选地,步骤(3)所述溶剂挥发的条件为室温下自然静置2小时以上。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,具有以下有益效果:
(1)本发明提供的具有长余辉发光性能的辐射制冷涂层,该涂层包括传统的辐射制冷层,还包括该辐射制冷层表面的长余辉发光层。通过在辐射制冷层表面增设长余辉发光层,利用长余辉发光层能够吸收太阳光能量,并将太阳光能量(连同辐射制冷层本身容易吸收的紫外和近红外光)转化为可见光,而可见光恰好为辐射制冷层极易反射的波段,从而减少了辐射制冷层吸收的能量,提高了辐射制冷层的辐射制冷功率,优选实施例中,相对于没有设置长余辉发光层的单独的辐射制冷涂层,本发明的具有长余辉发光性能的辐射制冷涂层能够将降温温度从1.3℃提升至6.8℃,降温效率显著提升。另一方面,经所述辐射制冷层反射的能量进一步被所述长余辉发光层吸收并发光,从而提高了所述长余辉发光层的发光效率。
(2)本发明提供的具有长余辉发光性能的辐射制冷涂层,由于长余辉发光层中长余辉发光材料在太阳光照射下能够发出各种颜色的光,因此引入长余辉发光层在辐射制冷层表面获得的涂层解决了传统辐射制冷涂层多为白色的色彩单调的问题,在实现建筑、汽车外表面降温节能功能的同时,进一步满足了人们对于建筑、汽车外观的个性化、彩色化需求。
(3)本发明提供的具有长余辉发光性能的辐射制冷涂层制备方法简单,易于规模化生产。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种具有长余辉发光性能的辐射制冷涂层的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种具有长余辉发光性能的辐射制冷涂层的制备方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参阅图1,图1是本发明实施例中提供的一种具有长余辉发光性能的辐射制冷涂层的结构示意图。该涂层包括上层的长余辉发光层(直接接受太阳光的照射)和下层的辐射制冷层(与涂层涂覆基底直接接触),所述辐射制冷层通过在中红外波段范围内的热辐射,以及同时在可见光波段范围内的光反射而实现制冷;所述长余辉发光层中含有长余辉发光材料,所述长余辉发光材料的吸收峰位于太阳光波段(0.3-2.5μm)之间,发射峰位于可见光波段(0.4-0.76μm)之间。
一些实施例中,所述涂层厚度为0.1-1mm,其中长余辉发光层厚度为0.2-10μm,余下部分为辐射制冷层厚度。所述长余辉发光层吸收太阳光谱4并发射可见光谱5,所述辐射制冷层反射太阳光谱6并发射中红外光谱7。
一些实施例中,本发明提供的一种具有长余辉发光性能的辐射制冷涂层,所述涂层包括上层的长余辉发光层(直接接受太阳光的照射)和下层的辐射制冷层(与涂层涂覆基底直接接触),所述长余辉发光层包括共混的聚合物黏合剂和长余辉发光材料,所述长余辉发光材料吸收太阳光将能量集中转换至可见光波段并发射出去,所述辐射制冷层包括共混的聚合物黏合剂和白色无机粉体,所述聚合物黏合剂在中红外大气窗口波段具有高发射率,所述白色无机粉体在可见光波段具有高反射率。本发明辐射制冷层通过在中红外波段范围内的热辐射,以及同时在可见光波段范围内的光反射而实现制冷,因此辐射制冷层中采用的聚合物黏合剂,其在中红外波段范围内的发射率越高,其制冷效果越好;采用的无机白色粉体材料在可见光波段范围内的可见光反射率越高,越有利于提高该涂层的制冷效率。本发明一些实施例中,所述聚合物黏合剂在中红外大气窗口波段的发射率大于0.85,优选大于0.9;所述白色无机粉体在可见光波段的反射率大于0.85,优选大于0.9。
如图1所示,所述长余辉发光层包括共混的聚合物黏合剂2和长余辉发光材料1,其中聚合物黏合剂2和长余辉发光材料1的质量比为1-20:1,优选为2-10:1。所述辐射制冷层包括共混的聚合物黏合剂2和白色无机粉体3,其中所述聚合物黏合剂2和白色无机粉体3的质量比为1:1-50,优选为1:5-25,的所述长余辉发光材料1的吸收峰位于太阳光波段(0.3-2.5μm)之间,发射峰位于可见光波段(0.4-0.76μm)之间。
一些实施例中,所述长余辉发光材料为硅酸盐、铝酸盐和有机长余辉材料中的一种或多种,其中所述硅酸盐选自Sr2MgSi2O7、Ca2MgSi2O7和MgSiO3,所述铝酸盐选自SrAl2O4和CaAl2O4;且所述硅酸盐和铝酸盐中掺杂有Eu2+、Dy3+、Er3+、Nd3+、La3+、Tm3+、Pr3+和Mn2+中的至少一种。
优选实施例中,所述长余辉发光材料为掺杂有Eu2+和Dy3+的SrAl2O4、掺杂有Eu2+和Dy3+的Sr2MgSi2O7或掺杂有Eu2+和Dy3+的CaAl2O4。
所述白色无机粉体3在可见光波段的反射率大于0.85,优选大于0.9,粒径在0.02-2μm之间。一些实施例中,所述白色无机粉体3为粉体材料BaSO4、TiO2、Al2O3、SiO2、SiC、CaSO4、MgO、MgCO3、CaCO3中的至少一种。
所述聚合物黏合剂2在中红外大气窗口波段(8-13μm)的发射率大于0.85,优选大于0.9。一些实施例中,所述聚合物黏合剂2为聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚4-甲基戊烯(TPX)、聚氧化乙烯(PEO)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙基丙烯酸甲酯(PEMA)、乙基纤维素(EC)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、全氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)中的至少一种。
请参阅图2,图2是本发明提供的一种具有长余辉发光性能的辐射制冷涂层的制备方法的流程图,如图2所示,该制备方法包括:
S101:将聚合物黏合剂分别与白色无机粉体和长余辉发光材料均匀分散于溶剂中得到悬浮液1和悬浮液2;
S102:将悬浮液1喷涂、刷涂或旋涂于基底上,待溶剂挥发并形成辐射制冷层;
S103:将悬浮液2采用流延法涂覆于辐射制冷层上,待溶剂挥发并形成长余辉发光层。
一些实施例中,所述均匀分散的方法为匀质机处理30分钟。所述溶剂为水、乙醇、甲苯、丙酮中的一种或两种。所述悬浮液中溶剂体积分数在50%-90%之间。所述溶剂挥发的条件为室温下自然静置2小时以上。
本发明提供的具有长余辉发光性能的辐射制冷涂层,当白天太阳光照射涂层时,一方面,长余辉发光层通过单光子吸收或双光子吸收的方式吸收太阳光能量,并将其转换为极易被辐射制冷层反射的可见光。虽然辐射制冷层本来对紫外和近红外吸收大,但是本发明设置的长余辉发光层将紫外光和近红外光转换为可见光,换言之,本发明在辐射制冷层表面设置的长余辉发光层将所有的太阳光转换成了辐射制冷层吸收小的那一部分,也即都转换成了可见光,从而减少了辐射制冷层吸收的能量,提高了辐射制冷层的辐射制冷功率;另一方面,经辐射制冷层反射的能量可以进一步被长余辉发光层吸收并发光,从而提高了长余辉发光层的发光效率,这种简易的上下双层结构使得两个功能层的性能都得到了提升。同时,由于长余辉发光层的引入,本发明提供的涂层解决了传统辐射制冷涂层多为白色的色彩单调的问题,在实现建筑、汽车外表面降温节能功能的同时,进一步满足了人们对于建筑、汽车外观的个性化、彩色化需求。
下面采用上述制备方法制备具有长余辉发光性能的辐射制冷涂层,观察其长余辉发光特性,并测试其太阳光谱波段的反射率和中红外波段的发射率,用以详细说明本发明的内容。
实施例1
本实施例所描述的涂层中的长余辉发光层包括(SrAl2O4:Eu2+,Dy3+)和PMMA,辐射制冷层包括BaSO4和PVB。其中,(SrAl2O4:Eu2+,Dy3+)的平均粒径为0.1μm,BaSO4的平均粒径为0.5μm,经测试单独BaSO4粉体在可见光波段的反射率为0.97。辐射制冷层厚度约500μm,长余辉发光层厚度约1μm。
涂层制备过程如下:按照BaSO4:PVB的质量比为15:1将其混合加入溶剂中,然后采用匀质机处理30min得到均匀的悬浮液1。悬浮液中溶剂所占体积分数为80%;溶剂为乙醇。采用喷枪在玻璃板上喷涂悬浮液1,室温下自然放置干燥3小时后所形成厚度约500μm的辐射制冷层。
按照(SrAl2O4:Eu2+,Dy3+):PMMA的质量比为1:3将其混合加入溶剂中,然后采用匀质机处理30min得到均匀的悬浮液2。悬浮液中溶剂所占体积分数为50%;溶剂为乙醇。采用流延机在上述辐射制冷层表面涂覆悬浮液2,室温下自然放置干燥3小时后所形成厚度约1μm的长余辉发光层。
将涂层放在太阳光下一段时间,遮住光线后观察到涂层发绿光,余晖时间可持续超过一个晚上的时间。采用含积分球的紫外可见光分光光度计和傅里叶转化红外光谱仪测得涂层在太阳光谱波段的反射率为0.95,在中红外波段的发射率为0.97。将涂层放置于空旷的场地,分别测试涂层表面以及周围环境的温度。经测试,本实施例可在下午两点左右实现8.2℃降温。
实施例2
本实施例所描述的涂层中的长余辉发光层包括(Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+)和PMMA,辐射制冷层包括TiO2和TPX。其中,(Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+)的平均粒径为0.1μm,TiO2的平均粒径为0.5μm。辐射制冷层厚度约500μm,长余辉发光层厚度约2μm。
涂层制备过程如下:按照TiO2:TPX的质量比为10:1将其混合加入溶剂中,然后采用匀质机处理30min得到均匀的悬浮液1。悬浮液中溶剂所占体积分数为80%;溶剂为50%的水和50%的乙醇。采用喷枪在玻璃板上喷涂悬浮液1,室温下自然放置干燥3小时后所形成厚度约500μm的辐射制冷层。
按照(Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+):PMMA的质量比为1:5将其混合加入溶剂中,然后采用匀质机处理30min得到均匀的悬浮液2。悬浮液中溶剂所占体积分数为50%;溶剂为水。采用流延机在上述辐射制冷层表面涂覆悬浮液2,室温下自然放置干燥3小时后所形成厚度约2μm的长余辉发光层。
将涂层放在太阳光下一段时间,遮住光线后观察到涂层发蓝光,余晖时间可持续超过一个晚上的时间。采用含积分球的紫外可见光分光光度计和傅里叶转化红外光谱仪测得涂层在太阳光谱波段的反射率为0.94,在中红外波段的发射率为0.97。将涂层放置于空旷的场地,分别测试涂层表面以及周围环境的温度。经测试,本实施例可在下午两点左右实现6.8℃降温。
实施例3
本实施例所描述的涂层中的长余辉发光层包括(Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+)和PMMA,辐射制冷层包括CaCO3、CaSO4和PTFE。其中,(Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+)的平均粒径为0.5μm,CaCO3、CaSO4的平均粒径为1μm。辐射制冷层厚度约800μm,长余辉发光层厚度约5μm。
涂层制备过程如下:按照CaCO3:CaSO4:PTFE的质量比为5:5:1将其混合加入溶剂中,然后采用匀质机处理30min得到均匀的悬浮液1。悬浮液中溶剂所占体积分数为50%;溶剂为50%的水和50%的乙醇。采用涂布机在玻璃板上刷涂悬浮液1,室温下自然放置干燥3小时后所形成厚度约800μm的辐射制冷层。
按照(Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+):PMMA的质量比为1:8将其混合加入溶剂中,然后采用匀质机处理30min得到均匀的悬浮液2。悬浮液中溶剂所占体积分数为50%,溶剂为水。采用流延机在上述辐射制冷层表面涂覆悬浮液2,室温下自然放置干燥3小时后所形成厚度约5μm的长余辉发光层。
将涂层放在太阳光下一段时间,遮住光线后观察到涂层发蓝光,余晖时间可持续超过一个晚上的时间。采用含积分球的紫外可见光分光光度计和傅里叶转化红外光谱仪测得涂层在太阳光谱波段的反射率为0.92,在中红外波段的发射率为0.95。将涂层放置于空旷的场地,分别测试涂层表面以及周围环境的温度。经测试,本实施例可在下午两点左右实现4.6℃降温。
实施例4
本实施例所描述的涂层中的长余辉发光层包括(Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+)和PMMA,辐射制冷层包括SiO2、SiC和PEMA。其中,(Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+)的平均粒径为0.1μm,SiO2、SiC的平均粒径为0.5μm。辐射制冷层厚度约500μm,长余辉发光层厚度约0.5μm。
涂层制备过程如下:按照SiO2:SiC:PEMA的质量比为8:2:1将其混合加入溶剂中,然后采用匀质机处理30min得到均匀的悬浮液1。悬浮液中溶剂所占体积分数为50%;溶剂为水。采用涂布机在玻璃板上刷涂悬浮液1,室温下自然放置干燥3小时后所形成厚度约500μm的辐射制冷层。
按照(Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+):PMMA的质量比为1:5将其混合加入溶剂中,然后采用匀质机处理30min得到均匀的悬浮液2。悬浮液中溶剂所占体积分数为50%;溶剂为水。采用流延机在上述辐射制冷层表面涂覆悬浮液2,室温下自然放置干燥3小时后所形成厚度约0.5μm的长余辉发光层。
将涂层放在太阳光下一段时间,遮住光线后观察到涂层发蓝光,余晖时间可持续超过一个晚上的时间。采用含积分球的紫外可见光分光光度计和傅里叶转化红外光谱仪测得涂层在太阳光谱波段的反射率为0.91,在中红外波段的发射率为0.97。将涂层放置于空旷的场地,分别测试涂层表面以及周围环境的温度。经测试,本实施例可在下午两点左右实现4.0℃降温。
实施例5
本实施例所描述的涂层中的长余辉发光层包括(CaAl2O4:Eu2+,Dy3+)和PMMA,辐射制冷层包括Al2O3和PVDF。其中,(CaAl2O4:Eu2+,Dy3+)的平均粒径为0.2μm,Al2O3的平均粒径为0.5μm。辐射制冷层厚度约500μm,长余辉发光层厚度约2μm。
涂层制备过程如下:按照Al2O3:PVDF的质量比为5:1将其混合加入溶剂中,然后采用匀质机处理30min得到均匀的悬浮液1。悬浮液中溶剂所占体积分数为50%;溶剂为50%的水和50%的丙酮。采用涂布机在玻璃板上刷涂悬浮液1,室温下自然放置干燥3小时后所形成厚度约500μm的辐射制冷层。
按照(CaAl2O4:Eu2+,Dy3+):PMMA的质量比为1:5将其混合加入溶剂中,然后采用匀质机处理30min得到均匀的悬浮液2。悬浮液中溶剂所占体积分数为50%;溶剂为水。采用流延机在上述辐射制冷层表面涂覆悬浮液2,室温下自然放置干燥3小时后所形成厚度约2μm的长余辉发光层。
将涂层放在太阳光下一段时间,遮住光线后观察到涂层发蓝光,余晖时间可持续超过一个晚上的时间。采用含积分球的紫外可见光分光光度计和傅里叶转化红外光谱仪测得涂层在太阳光谱波段的反射率为0.93,在中红外波段的发射率为0.95。将涂层放置于空旷的场地,分别测试涂层表面以及周围环境的温度。经测试,本实施例可在下午两点左右实现5.7℃降温。
对比例1
本对比例所描述的涂层为单层的辐射制冷涂层,涂层包括TiO2和TPX。其中,TiO2的平均粒径为0.5μm。涂层厚度约700μm。
涂层制备过程如下:按照TiO2:TPX的质量比为10:1将其混合加入溶剂中,然后采用匀质机处理30min得到均匀的悬浮液。悬浮液中溶剂所占体积分数为80%;溶剂为50%的水和50%的乙醇。采用喷枪在玻璃板上喷涂悬浮液,室温下自然放置干燥3小时后所形成厚度约500μm的涂层。
由于未设置长余辉发光层,涂层无法实现彩色化功能,外观表现为白色。采用含积分球的紫外可见光分光光度计和傅里叶转化红外光谱仪测得涂层在太阳光谱波段的反射率为0.89,在中红外波段的发射率为0.96。将涂层放置于空旷的场地,分别测试涂层表面以及周围环境的温度。经测试,本对比例在下午两点左右最多能实现1.3℃的降温。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种具有长余辉发光性能的辐射制冷涂层,其特征在于,所述涂层包括辐射制冷层,还包括设置于该辐射制冷层表面的长余辉发光层;
所述涂层总厚度为0.1-1mm,其中所述长余辉发光层厚度为0.2-10μm;
所述长余辉发光层中包括聚合物黏合剂和长余辉发光材料;所述长余辉发光层中聚合物黏合剂与长余辉发光材料的质量比为1-20:1;
所述辐射制冷层包括聚合物黏合剂和白色无机粉体;所述辐射制冷层中聚合物黏合剂与白色无机粉体的质量比为1:1-50;
所述长余辉发光材料为硅酸盐、铝酸盐和有机长余辉材料中的一种或多种,其中所述硅酸盐选自Sr2MgSi2O7、Ca2MgSi2O7和MgSiO3,所述铝酸盐选自SrAl2O4和CaAl2O4;且所述硅酸盐和铝酸盐中掺杂有Eu2+、Dy3+、Er3+、Nd3+、La3+、Tm3+、Pr3+和Mn2+中的至少一种;
所述白色无机粉体为粉体材料BaSO4、TiO2、Al2O3、SiO2、SiC、CaSO4、MgO、MgCO3、CaCO3中的至少一种;
所述聚合物黏合剂选自聚乙烯醇缩丁醛、聚4-甲基戊烯、聚氧化乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙基丙烯酸甲酯、乙基纤维素、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和全氟化乙烯丙烯共聚物;
所述辐射制冷层通过在中红外波段范围内的热辐射,以及同时在可见光波段范围内的光反射而实现制冷,所述长余辉发光层中含有长余辉发光材料,所述长余辉发光材料的吸收峰位于太阳光波段之间,发射峰位于可见光波段之间;
使用时,所述长余辉发光层吸收太阳光能量,并将其转换为容易被所述辐射制冷层反射的可见光,从而减少了辐射制冷层吸收的能量,提高了辐射制冷层的辐射制冷功率;另一方面,经所述辐射制冷层反射的能量进一步被所述长余辉发光层吸收并发光,从而提高了所述长余辉发光层的发光效率。
2.如权利要求1所述的辐射制冷涂层,其特征在于,所述白色无机粉体的粒径在0.02-2μm之间。
3.如权利要求1所述的辐射制冷涂层,其特征在于,所述聚合物黏合剂在中红外大气窗口波段的发射率大于0.85;所述白色无机粉体在可见光波段的反射率大于0.85。
4.如权利要求1至3任一项所述的辐射制冷涂层的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将聚合物黏合剂与白色无机粉体混合后分散于溶剂中得到第一悬浮液;将聚合物黏合剂与长余辉发光材料混合后分散于溶剂中得到第二悬浮液;
(2)将第一悬浮液涂覆于基底上,待溶剂挥发并形成辐射制冷层;
(3)将第二悬浮液涂覆于辐射制冷层上,待溶剂挥发并形成长余辉发光层。
5.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述溶剂选自水、乙醇、甲苯和丙酮。
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