CN115772351A - 一种被动辐射制冷材料、制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
为解决现有技术中存在的被动辐射材料难以同时满足对太阳光反射要求和多元化色调要求的技术问题，本发明实施例提供一种被动辐射制冷材料、制备方法和用途，包括：苯丙/硅丙乳液、高反射功能填料、纳米氧化硅、空心玻璃微珠、助剂、有机溶剂和黄色油性染料；其中，高反射性填料为宽带隙的化合物。本发明实施例在实现亮丽黄色外观的同时，保障制冷及节能效果；从而，本发明实施例解决了现有技术中存在的被动辐射材料难以同时满足对太阳光反射要求和多元化色调要求的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种被动辐射制冷材料、制备方法和用途。
背景技术
众所周知，建筑围护结构与周围环境及太阳的热交换，可以大大影响到室内空间的热舒适度。为了满足建筑夏季的热舒适需求，人们发明了许多方法来提高建筑围护结构的能效，包括反射材料、隔热材料等。其中，建筑涂料作为一种非结构性的解决方案，由于其施工的便利性和大规模的适用性，引起了越来越多的关注。
建筑涂料具有装饰性和功能性两大特点。装饰性体现在通过呈现一定的色泽、纹理，在不大幅改变建筑外观的情况下，提升美学效果。功能性则体现在:可以通过引入不同的功能材料，实现降温、防水等多重功能。
被动辐射制冷可以实现夏季光照下表面温度恒低于周围环境气温的被动辐射制冷效果，是一种将功能性极致化的涂料。它通过高效地反射太阳光的能量，同时借助红外辐射，将剩余的热量发射至外太空，大幅降低建筑物外墙温度以及进入室内空间的热量，改善室内热舒适度并降低空调制冷能耗。然而目前已经发展的被动辐射制冷涂料基本为白色，很少可以兼顾到装饰性和建筑的美学需求。大范围单一的白色不仅会导致审美上的疲劳，也有潜在的炫目和光污染问题，因此在一定程度上限制了被动辐射制冷涂料在城市民用建筑上的应用。
发明内容
为解决现有技术中存在的被动辐射材料难以同时满足对太阳光反射要求和多元化色调要求的技术问题，本发明实施例提供一种被动辐射制冷材料、制备方法和用途。
本发明实施例通过下述技术方案实现：
第一方面，本发明实施例提供一种被动辐射制冷材料，包括：苯丙/硅丙乳液、高反射功能填料、纳米氧化硅、空心玻璃微珠、助剂、有机溶剂和黄色油性染料；其中，高反射性填料为宽带隙的化合物。
进一步的，所述一种被动辐射制冷材料包括如下质量分数的组分：苯丙/硅丙乳液20～25％、高反射功能填料50～60％、纳米氧化硅1.0～1.5％、空心玻璃微珠2.0～2.5％、助剂3～4％、有机溶剂1.8～1.95％和黄色油性染料0.05～0.2％。
进一步的，所述被动辐射制冷材料由如下质量分数的组分组成：苯丙/硅丙乳液20～25％、高反射功能填料50～60％、纳米氧化硅1.0～1.5％、空心玻璃微珠2.0～2.5％、助剂3～4％、有机溶剂1.8～1.95％和黄色油性染料0.05～0.2％和水12-15％。
进一步的，黄色油性染料包括可见光光谱选择性的黄色染料和橙黄色染料中的一种或者几种。
进一步的，黄色油性染料包括金属络合物染料BASF Orosol汽巴黄、单偶氮染料BASF Orosol 251橙、ClariantSavinyl 2GLS 01金属络合染料溶剂黄79、ClariantSavinylRLS黄高透明染料溶剂黄、Lanxess MACROLEX Yellow 6G次甲基染料溶剂黄、Lanxess MACROLEX YOrange 3G高透明染料溶剂橙60、BASF Lumogen F Yellow 083荧光黄和Lumogen Orange 240荧光橙中的一种或几种。
进一步的，高反射功能填料包括：硫酸钡、碳酸钙和氟化镁中的一种或几种。
进一步的，所述有机溶剂包括乙醇、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)和乙腈中的一种或几种。
第二方面，本发明实施例提供一种被动辐射制冷材料的制备方法，包括：
将黄色油性染料和有机溶剂混匀，得到小分子预分散色浆；
将小分子预分散色浆加入苯丙/硅丙乳液中混匀，得到预分散乳液；
将高反射填料、纳米氧化硅、空心玻璃微珠、水、分散剂、润湿剂和消泡剂加入到预分散乳液中进行一次分散混匀，一次分散混匀后加入增稠流平剂、防沉降剂和成膜助剂进行二次分散混匀，得到被动辐射制冷材料。
进一步的，一次分散混匀的条件包括：在常温下搅拌分散，转速为500～1000r/min，搅拌时间为20～30min；二次分散混匀的条件包括：在常温常压下搅拌分散，转速为1500～2000r/min，搅拌时间为2h。
第三方面，本发明实施例提供一种所述被动辐射制冷材料作为涂料的用途。
本发明实施例与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明实施例的一种被动辐射制冷材料、制备方法和用途，通过在苯丙/硅丙乳液中引入染料小分子，实现对400～500nm波段可见光的窄带吸收，实现鲜艳明亮的黄色外观，满足美学需求；本发明实施例通过加入的高反射功能填料，可将太阳光中的紫外光(250nm～400nm)、其他波段的可见光(500～700nm)和近红外光部分(7400nm～2500nm)反射出去，降低涂料对太阳光的吸收。通过高发射率的纳米氧化硅、空心玻璃微珠，提升材料的整体红外发射率，将物体表面吸收到的热量辐射到外太空中去，减少表面热量累积升温，实现低于周围环境温度的被动辐射制冷作用。本发明中所用的填料均为白色，除对预分散黄色乳液的颜色有一定稀释作用外，不会引入其他杂色。结合所用的预分散染料，在实现亮丽黄色外观的同时，保障制冷及节能效果；从而，本发明实施例解决了现有技术中存在的被动辐射材料难以同时满足对太阳光反射要求和多元化色调要求的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为涂敷黄色被动辐射制冷涂料的制冷器。
图2为实施例1的黄色被动辐射制冷涂料的光谱反射率曲线、光谱反射率及总体太阳反射率示意图。
图3为喷涂实施例1的黄色被动辐射制冷涂料的制冷器表面温度、环境气温和太阳辐照度示意图。
图4为实施例2的黄色被动辐射制冷涂料的光谱反射率曲线、光谱反射率及总体太阳反射率示意图。
图5为喷涂实施例2的黄色被动辐射制冷涂料的制冷器表面温度、环境气温和太阳辐照度示意图。
图6为实施例3的黄色被动辐射制冷涂料的光谱反射率曲线、光谱反射率及总体太阳反射率示意图。
图7为喷涂实施例3的黄色被动辐射制冷涂料的制冷器表面温度、环境气温和太阳辐照度示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实施例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例
为解决现有技术中存在的被动辐射材料难以同时满足对太阳光反射要求和多元化色调要求的技术问题，第一方面，本发明实施例提供一种被动辐射制冷材料，包括：苯丙/硅丙乳液、高反射功能填料、纳米氧化硅、空心玻璃微珠、助剂、有机溶剂和黄色油性染料；其中，高反射性填料为宽带隙的化合物。
可选地，所述助剂包括分散剂、润湿剂、消泡剂、增稠流平剂、防沉降剂和成膜助剂。
本发明实施例的被动辐射制冷材料选用合适的可溶性染料和对太阳光谱具有极高反射比的功能填料，制备成一体化的涂料，从而既能吸收特定的太阳光谱以产生颜色，又在最大程度上减少对太阳能的总体吸收。整体只在400～500nm波段的可见光有窄带吸收，保证彩色外观，而在其他太阳光波段具有高透射性，充分保证其中高反射填料对太阳光谱的反射效果。
高反射性功能填料为宽带隙的化合物，硫酸钡、碳酸钙、氟化镁中的一种或组合；这些化合物带隙较高，对太阳光谱尤其是能量密度较高的可见光和紫外光吸收极低，涂料中50～60％质量分数用量可以实现极高的太阳光反射率。
其中，黄色染料经溶剂预先溶解后，分散入涂料之中，为产生400～500nm波段吸收的主要功能原料。与常规用以显色的颜料颗粒不同，溶解的染料小分子，仅产生官能团吸收，对其他波段的光子并不产生额外的散射或吸收作用。颜料颗粒通常会对其他波段的光子产生Mie散射作用，影响整体涂料对太阳光的吸收。因此，与使用常规的显色颜料颗粒相比，选用预溶解的小分子染料，使得涂料吸收峰宽度较窄，在产生更为鲜艳颜色的同时，保障涂料整体极高的太阳光反射率。
空心玻璃微珠和纳米氧化硅中含有大量的硅氧键和铝氧键，在800～1100cm-1的波数有很强的官能团本征红外吸收，相应地，在9～12.5微米波段有很高的红外吸收率。根据基尔霍夫定律，这些材料在9～12.5微米波段也会产生很高的红外发射，且由于空心玻璃微珠和纳米氧化硅密度较低，较少的质量分数就可以提高涂层材料的红外发射率。
进一步的，所述一种被动辐射制冷材料包括如下质量分数的组分：苯丙/硅丙乳液20～25％、高反射功能填料50～60％、纳米氧化硅1.0～1.5％、空心玻璃微珠2.0～2.5％、助剂3～4％、有机溶剂1.8～1.95％和黄色油性染料0.05～0.2％。
进一步的，所述被动辐射制冷材料由如下质量分数的组分组成：苯丙/硅丙乳液20～25％、高反射功能填料50～60％、纳米氧化硅1.0～1.5％、空心玻璃微珠2.0～2.5％、助剂3～4％、有机溶剂1.8～1.95％和黄色油性染料0.05～0.2％和水12-15％。
进一步的，黄色油性染料包括可见光光谱选择性的黄色染料和橙黄色染料中的一种或者几种。
进一步的，黄色油性染料包括金属络合物染料BASF Orosol汽巴黄、单偶氮染料BASF Orosol 251橙、ClariantSavinyl 2GLS 01金属络合染料溶剂黄79、ClariantSavinylRLS黄高透明染料溶剂黄、Lanxess MACROLEX Yellow 6G次甲基染料溶剂黄、Lanxess MACROLEX YOrange 3G高透明染料溶剂橙60、BASF Lumogen F Yellow 083荧光黄和Lumogen Orange 240荧光橙中的一种或几种。
进一步的，高反射功能填料包括：硫酸钡、碳酸钙和氟化镁中的一种或几种。
进一步的，所述有机溶剂包括乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和乙腈中的一种或几种。
第二方面，本发明实施例提供一种被动辐射制冷材料的制备方法，包括：
将黄色油性染料和有机溶剂混匀，得到小分子预分散色浆；
将小分子预分散色浆加入苯丙/硅丙乳液中混匀，得到预分散乳液；
将高反射填料、纳米氧化硅、空心玻璃微珠、水、分散剂、润湿剂和消泡剂加入到预分散乳液中进行一次分散混匀，一次分散混匀后加入增稠流平剂、防沉降剂和成膜助剂进行二次分散混匀，得到被动辐射制冷材料。
进一步的，一次分散混匀的条件包括：在常温下搅拌分散，转速为500～1000r/min，搅拌时间为20～30min；二次分散混匀的条件包括：在常温常压下搅拌分散，转速为1500～2000r/min，搅拌时间为2h。
具体地，所述制备方法包括：
1)按配方量称取黄色染料放入小型染料分散釜内，按配方量称取溶剂，溶剂为DMF、乙醇、DMSO、乙腈中的一种，可加入微量(千分之一量)的二甲苯作为促溶剂，常温下搅拌，搅拌转速为1000～1500r/min，搅拌时间为30～40min，制备染料小分子预分散色浆；
2)将所述小分子预分散色浆加入按配方量称取的乳液当中，放入涂料生产及分散釜中，在常温下搅拌，搅拌转速为500～1000r/min，搅拌时间为20～30min，制备预分散乳液；
3)按配方量称取高反射填料，纳米氧化硅、空心玻璃微珠，水、及除增稠流平剂、成膜助剂和防沉降剂之外的助剂，依次加入到预分散乳液中，在常温常压下搅拌分散，搅拌转速为1500～2000r/min，搅拌时间为2h。
4)按配方量加入增稠流平剂、成膜助剂和防沉降剂，降低转速至500r/min，继续低速搅拌30～60min后放料分装。
本发明针对黄色染料，开发出限定特殊的预溶解、预分散的顺序，进一步保证了染料小分子在整个涂层成膜相材料的结合和分散性。
第三方面，本发明实施例提供一种所述被动辐射制冷材料作为涂料的用途。本发明实施例的黄色被动辐射制冷涂料及其制备方法，可应用于建筑、通讯基站、仓储、电力设施等领域。
从而，本发明实施例的一种被动辐射制冷材料、制备方法和用途，通过在苯丙/硅丙乳液中引入染料小分子，实现对400～500nm波段可见光的窄带吸收，实现鲜艳明亮的黄色外观，满足美学需求；本发明实施例通过加入的高反射功能填料，可将太阳光中的紫外光、其他波段的可见光和近红外光部分(400nm～2500nm)反射出去，降低涂料对太阳光的吸收。通过高发射率的纳米氧化硅、空心玻璃微珠，提升材料的整体红外发射率，将物体表面吸收到的热量辐射到外太空中去，减少表面热量累积升温，实现低于周围环境温度的被动辐射制冷作用。本发明中所用的填料均为白色，除对预分散黄色乳液的颜色有一定稀释作用外，不会引入其他杂色。结合所用的预分散染料，在实现亮丽黄色外观的同时，保障制冷及节能效果；从而，本发明实施例解决了现有技术中存在的被动辐射材料难以同时满足对太阳光反射要求和多元化色调要求的技术问题。
实施例1
本发明实施例的黄色被动辐射制冷涂料，以如下质量百分比的组分组成：高反射填料60％(其中硫酸钡45％、轻质碳酸钙10％、氟化镁5％)，纳米氧化硅1.0％、空心玻璃微珠2.0％、乳液20％、助剂3％、DMF 0.5％、DMSO 0.5％、乙醇0.8％、黄色染料(金属络合物染料BASF Orosol汽巴黄)0.2％和余量的水。
按配方量称取金属络合物染料BASF Orosol汽巴黄放入小型染料分散釜内，按配方量称取溶剂，常温下搅拌，搅拌转速为1000～1500r/min，搅拌时间为30～40min，制备染料小分子预分散色浆；将所述小分子预分散色浆加入按配方量称取的乳液当中，放入涂料生产及分散釜中，在常温下搅拌，搅拌转速为500～1000r/min，搅拌时间为20～30min，制备预分散乳液；按配方量称取高反射填料，纳米氧化硅、空心玻璃微珠，水、及除增稠流平剂、成膜助剂和防沉降剂之外的助剂，依次加入到预分散乳液中，在常温常压下搅拌分散，搅拌转速为1500～2000r/min，搅拌时间为2h。按配方量加入增稠流平剂、成膜助剂和防沉降剂，降低转速至500r/min，继续低速搅拌30～60min后放料分装。
实施例2
本发明实施例的黄色被动辐射制冷涂料，以如下质量百分比的组分组成：高反射填料60％(其中硫酸钡45％、轻质碳酸钙10％、氟化镁5％)，纳米氧化硅1.0％、空心玻璃微珠2.0％、乳液20％、助剂3％、DMF 0.5％、DMSO 0.5％、乙醇0.8％、黄色染料(ClariantSavinylRLS黄高透明染料溶剂黄)0.2％和余量的水。
按配方量称取ClariantSavinylRLS黄高透明染料溶剂黄放入小型染料分散釜内，按配方量称取溶剂，常温下搅拌，搅拌转速为1000～1500r/min，搅拌时间为30～40min，制备染料小分子预分散色浆；将所述小分子预分散色浆加入按配方量称取的乳液当中，放入涂料生产及分散釜中，在常温下搅拌，搅拌转速为500～1000r/min，搅拌时间为20～30min，制备预分散乳液；按配方量称取高反射填料，纳米氧化硅、空心玻璃微珠，水、及除增稠流平剂、成膜助剂和防沉降剂之外的助剂，依次加入到预分散乳液中，在常温常压下搅拌分散，搅拌转速为1500～2000r/min，搅拌时间为2h。按配方量加入增稠流平剂、成膜助剂和防沉降剂，降低转速至500r/min，继续低速搅拌30～60min后放料分装。
实施例3
本发明实施例的黄色被动辐射制冷涂料，以如下质量百分比的组分组成：高反射填料60％(其中硫酸钡45％、轻质碳酸钙10％、氟化镁5％)，纳米氧化硅1.0％、空心玻璃微珠2.0％、乳液20％、助剂3％、DMF 0.5％、DMSO 0.5％、乙醇0.7％、二甲苯0.1％、黄色染料(BASF Lumogen F Yellow 083荧光黄)0.2％和余量的水。
按配方量称取黄色荧光染料BASF Lumogen F Yellow 083荧光黄放入小型染料分散釜内，按配方量称取溶剂，常温下搅拌10min，搅拌转速为1000～1500r/min，随后加入0.1％二甲苯作为促溶剂，继续搅拌30min，制备染料小分子预分散色浆(总质量比为2％)；将所述小分子预分散色浆加入按配方量称取的乳液当中，放入涂料生产及分散釜中，在常温下搅拌，搅拌转速为500～1000r/min，搅拌时间为20～30min，制备预分散乳液；按配方量称取高反射填料，纳米氧化硅、空心玻璃微珠，水、及除增稠流平剂、成膜助剂和防沉降剂之外的助剂，依次加入到预分散乳液中，在常温常压下搅拌分散，搅拌转速为1500～2000r/min，搅拌时间为2h。按配方量加入增稠流平剂、成膜助剂和防沉降剂，降低转速至500r/min，继续低速搅拌30～60min后放料分装。
对比例
在实施例3的基础上，将黄色荧光染料小分子色浆(总质量比2％)替换为质量比为1％的近红外高反射颗粒颜料，后续按步骤制备对比实施例。
黄色辐射制冷涂料光学及制冷效果测试
光学性能测试：将制备好的黄色被动辐射制冷涂料喷涂在3cm×3cm的光滑铝板及纤维水泥板上，分别采用紫外/可见光/近红外分光光度计(Pekin-ElmerLambda950)和一体式红外辐射率测定仪(AE1，Devices&Services Co.,Dallas,TX)测定涂料的太阳光谱反射率和红外发射率。
制冷效果测试：将发明实施例的黄色被动辐射制冷涂料喷涂在铝合金制冷器表面(图2)，制冷器为1mm厚铝合金板制成的箱体，中部镶嵌NTD热电偶，用以测试并记录涂层下表面温度；和小功率无线发射装置，用以无线传输记录的温度数据，无线发射装置产生的热量可以忽略不计。
铝合金制冷器放置于距离地面1m高的木架上，隔绝地面的传导传热；制冷器外部围一圈1mm厚三合板风挡，风挡外表面喷涂白色制冷底涂，上沿高出制冷器上表面约2cm，隔绝部分空气对流传热。将NTD热电偶放置于白色百叶箱内(图1)测定环境气温。
测试结果与分析
实施例1的结果与分析
参考图2所示，实施例1的黄色被动辐射制冷涂料的总体红外辐射率91％、总体太阳反射率为95.9％、吸收带位于390至530nm紫色光纳米波段，吸收峰位于455nm，最大吸收强度为11.6％(对应反射率为88.4％)，呈现浅黄色；因该涂层仅在蓝紫光波段有少量吸收，紫外及近红外波段无其他吸收，总体引入的太阳吸收较少；呈现鲜艳外观的同时，具有很高的反射率。由图3可以看出，在白天太阳光垂直入射情况下(最大太阳辐照度为967W/m2)，涂层表面温度恒低于环境气温，低于周围环境气温最高可达7.7℃，低于环境气温平均值为(5.2±2.5)℃。
实施例2的结果与分析
参考图4所示，实施例2的黄色被动辐射制冷涂料的总体红外辐射率91％、总体太阳反射率为96.8％、吸收带位于388nm至515nm紫色光纳米波段，吸收峰位于442nm，最大吸收强度为12.3％(对应反射率为87.7％)，呈现浅黄色；因该涂层仅在蓝紫光波段有少量吸收，紫外及近红外波段无其他吸收，总体引入的太阳吸收较少；呈现鲜艳外观的同时，具有很高的反射率。由图5可以看出，在白天太阳光垂直入射情况下，涂层表面温度恒低于环境气温，低于周围环境气温最高可达6.7℃，低于环境气温平均值为(4.8±1.9)℃。
实施例3的结果与分析
参考图6所示，实施例3的黄色被动辐射制冷涂料总体红外辐射率91％、总体太阳反射率为96.4％、吸收带位于393至525紫色光纳米波段，吸收峰位于433nm，最大吸收强度为13.4％(对应反射率为86.6％)，呈现浅黄色；因该涂层仅在蓝紫光波段有少量吸收，紫外及近红外波段无其他吸收，总体引入的太阳吸收较少；呈现鲜艳外观的同时，具有很高的反射率。与之相比，黄色对比例吸收的光子波段范围比较宽(369～587nm)，吸收峰位置接近，表明二者颜色较为接近；但由于对比例的颜料在紫外波段的369nm至400nm波段引入了额外的吸收，同时在近红外波段(700～2500nm)反射率也较低，整体的太阳反射率仅为89.2％；无法实现低于环境气温的被动辐射制冷效果。由图7可以看出，黄色被动辐射制冷涂层实施例3的表面温度恒低于环境气温，低于周围环境气温最高可达7℃。与之相比，黄色对比例的温度在白天基本高于周围环境气温，黄色制冷实施例3可比对比例温度低7.4℃，证明了黄色实施例3的制冷效果的有效性。
实施例4
本发明实施例提供一种被动辐射制冷材料，由如下质量分数的组分组成：苯丙/硅丙乳液22％、高反射功能填料55％、纳米氧化硅1.2％、空心玻璃微珠2.2％、助剂3.5％、有机溶剂1.9％、黄色油性染料0.1％和余量的水。
黄色油性染料包括金属络合物染料BASF Orosol汽巴黄、单偶氮染料BASF Orosol251橙、ClariantSavinyl 2GLS 01金属络合染料溶剂黄79、ClariantSavinylRLS黄高透明染料溶剂黄、Lanxess MACROLEX Yellow 6G次甲基染料溶剂黄、Lanxess MACROLEX YOrange 3G高透明染料溶剂橙60、BASF Lumogen F Yellow 083荧光黄和Lumogen Orange240荧光橙中的一种或几种。
高反射功能填料包括：硫酸钡、碳酸钙和氟化镁中的一种或几种。
所述有机溶剂包括乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和乙腈。
被动辐射制冷材料的制备方法包括：
将黄色油性染料和有机溶剂混匀，得到小分子预分散色浆；
将小分子预分散色浆加入苯丙/硅丙乳液中混匀，得到预分散乳液；
将高反射填料、纳米氧化硅、空心玻璃微珠、水、分散剂、润湿剂和消泡剂加入到预分散乳液中进行一次分散混匀，一次分散混匀后加入增稠流平剂、防沉降剂和成膜助剂进行二次分散混匀，得到被动辐射制冷材料。
一次分散混匀的条件包括：在常温下搅拌分散，转速为600r/min，搅拌时间为25min；二次分散混匀的条件包括：在常温常压下搅拌分散，转速为1800r/min，搅拌时间为2h。
实施例5
本发明实施例提供一种被动辐射制冷材料，由如下质量分数的组分组成：苯丙/硅丙乳液20％、高反射功能填料60％、纳米氧化硅1.0％、空心玻璃微珠2.0％、助剂3％、有机溶剂1.8％、黄色油性染料0.05％和余量的水。
黄色油性染料包括金属络合物染料BASF Orosol汽巴黄、单偶氮染料BASF Orosol251橙、ClariantSavinyl 2GLS 01金属络合染料溶剂黄79、ClariantSavinylRLS黄高透明染料溶剂黄、Lanxess MACROLEX Yellow 6G次甲基染料溶剂黄、Lanxess MACROLEX YOrange 3G高透明染料溶剂橙60、BASF Lumogen F Yellow 083荧光黄和Lumogen Orange240荧光橙中的一种或几种。
高反射功能填料包括：硫酸钡、碳酸钙和氟化镁中的一种或几种。
所述有机溶剂包括乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和乙腈中的一种或几种。
被动辐射制冷材料的制备方法包括：
将黄色油性染料和有机溶剂混匀，得到小分子预分散色浆；
将小分子预分散色浆加入苯丙/硅丙乳液中混匀，得到预分散乳液；
将高反射填料、纳米氧化硅、空心玻璃微珠、水、分散剂、润湿剂和消泡剂加入到预分散乳液中进行一次分散混匀，一次分散混匀后加入增稠流平剂、防沉降剂和成膜助剂进行二次分散混匀，得到被动辐射制冷材料。
一次分散混匀的条件包括：在常温下搅拌分散，转速为500r/min，搅拌时间为20min；二次分散混匀的条件包括：在常温常压下搅拌分散，转速为1500r/min，搅拌时间为2h。
实施例6
本发明实施例提供一种被动辐射制冷材料，由如下质量分数的组分组成：苯丙/硅丙乳液25％、高反射功能填料50％、纳米氧化硅1.5％、空心玻璃微珠2.5％、助剂4％、有机溶剂1.95％、黄色油性染料0.2％和余量的水。
黄色油性染料包括金属络合物染料BASF Orosol汽巴黄、单偶氮染料BASF Orosol251橙、ClariantSavinyl 2GLS 01金属络合染料溶剂黄79、ClariantSavinylRLS黄高透明染料溶剂黄、Lanxess MACROLEX Yellow 6G次甲基染料溶剂黄、Lanxess MACROLEX YOrange 3G高透明染料溶剂橙60、BASF Lumogen F Yellow 083荧光黄和Lumogen Orange240荧光橙中的一种或几种。
高反射功能填料包括：硫酸钡、碳酸钙和氟化镁中的一种或几种。
所述有机溶剂包括乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和乙腈中的一种或几种。
被动辐射制冷材料的制备方法包括：
将黄色油性染料和有机溶剂混匀，得到小分子预分散色浆；
将小分子预分散色浆加入苯丙/硅丙乳液中混匀，得到预分散乳液；
将高反射填料、纳米氧化硅、空心玻璃微珠、水、分散剂、润湿剂和消泡剂加入到预分散乳液中进行一次分散混匀，一次分散混匀后加入增稠流平剂、防沉降剂和成膜助剂进行二次分散混匀，得到被动辐射制冷材料。
一次分散混匀的条件包括：在常温下搅拌分散，转速为1000r/min，搅拌时间为30min；二次分散混匀的条件包括：在常温常压下搅拌分散，转速为2000r/min，搅拌时间为2h。
本发明实施例的黄色被动辐射制冷涂料的本身即具备较高的太阳反射率，可用作单一结构的制冷涂料，也可以结合高反射基底涂料使用。生产及制备工艺简单，易于施工。本专利的开发和应用使被动辐射制冷涂料技术得到进一步发展，可很好的满足工业、民用、军工及其他兼顾制冷和美学/伪装需求等方面的特殊应用，具有很好的应用前景和经济效益。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种被动辐射制冷材料，其特征在于，包括：苯丙/硅丙乳液、高反射功能填料、纳米氧化硅、空心玻璃微珠、助剂、有机溶剂和黄色油性染料；其中，高反射性填料为宽带隙的化合物。
2.如权利要求1所述一种被动辐射制冷材料，其特征在于，包括如下质量分数的组分：苯丙/硅丙乳液20～25％、高反射功能填料50～60％、纳米氧化硅1.0～1.5％、空心玻璃微珠2.0～2.5％、助剂3～4％、有机溶剂1.8～1.95％和黄色油性染料0.05～0.2％。
3.如权利要求1所述被动辐射制冷材料，其特征在于，由如下质量分数的组分组成：苯丙/硅丙乳液20～25％、高反射功能填料50～60％、纳米氧化硅1.0～1.5％、空心玻璃微珠2.0～2.5％、助剂3～4％、有机溶剂1.8～1.95％和黄色油性染料0.05～0.2％和水12-15％。
4.如权利要求1-3任意一项所述被动辐射制冷材料，其特征在于，黄色油性染料包括可见光光谱选择性的黄色染料和橙黄色染料中的一种或者几种。
5.如权利要求4所述被动辐射制冷材料，其特征在于，黄色油性染料包括金属络合物染料BASF Orosol汽巴黄、单偶氮染料BASF Orosol 251橙、ClariantSavinyl 2GLS 01金属络合染料溶剂黄79、ClariantSavinylRLS黄高透明染料溶剂黄、Lanxess MACROLEX Yellow6G次甲基染料溶剂黄、Lanxess MACROLEX Y Orange 3G高透明染料溶剂橙60、BASFLumogen FYellow 083荧光黄和Lumogen Orange 240荧光橙中的一种或几种。
6.如权利要求4所述被动辐射制冷材料，其特征在于，高反射功能填料包括：硫酸钡、碳酸钙和氟化镁中的一种或几种。
7.如权利要求1所述被动辐射制冷材料，其特征在于，所述有机溶剂包括乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和乙腈中的一种或几种。
8.一种权利要求1-7任意一项所述被动辐射制冷材料的制备方法，其特征在于，包括：
将黄色油性染料和有机溶剂混匀，得到小分子预分散色浆；
将小分子预分散色浆加入苯丙/硅丙乳液中混匀，得到预分散乳液；
将高反射填料、纳米氧化硅、空心玻璃微珠、水、分散剂、润湿剂和消泡剂加入到预分散乳液中进行一次分散混匀，一次分散混匀后加入增稠流平剂、防沉降剂和成膜助剂进行二次分散混匀，得到被动辐射制冷材料。
9.如权利要求8所述被动辐射制冷材料的制备方法，其特征在于，
一次分散混匀的条件包括：在常温下搅拌分散，转速为500～1000r/min，搅拌时间为20～30min；
二次分散混匀的条件包括：在常温常压下搅拌分散，转速为1500～2000r/min，搅拌时间为2h。
10.一种权利要求1-7任意一项所述被动辐射制冷材料或权利要求8-9任意一项所述被动辐射制冷材料作为涂料的用途。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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