用于辐射制冷涂料的低紫外吸收填料用浆料及其制备方法与流程

本发明属于新材料制备领域，具体涉及一种用于辐射制冷涂料的低紫外吸收填料用浆料及其制备方法。

背景技术：

1、随着社会经济的发展和化石能源的使用，人类面临着越来越严重的能源环境问题，节能减排以及可持续发展是未来社会发展的方向。在此背景下，辐射制冷涂料是近年来一种新兴的涂料产品。这种涂层产品涂刷在墙面后能够通过反射太阳光来减少能量入射，同时还可以将墙面热量以热辐射的形式通过“大气窗口”发射到大气层外的宇宙中去，实现了真正的节能降耗。

2、辐射制冷涂料的核心材料是涂层内的功能填料。在现有技术中，通常采用两类填料来实现辐射制冷功能，第一类材料是太阳光反射型填料。这类填料中，钛白粉是综合性能最好且最常用的太阳光反射型填料，但其会吸收紫外线造成总体反射率不高。第二类材料是发射型填料，常见的发射型填料是二氧化硅微球和玻璃微球，这类材料在9.2微米远红外波段有较好的发射性能。但发射型材料的会降低涂层中反射型填料的固含量，从而进一步造成涂料反射率的降低。

3、因此，有必要开发一种同时具有高反射与高发射的辐射制冷用填料材料。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述不足，提供一种用于辐射制冷涂料的低紫外吸收填料用浆料及其制备方法，实现同时具有高发射率与低紫外吸收性能的效果。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

3、一种用于辐射制冷涂料的低紫外吸收填料用浆料的制备方法，包括以下步骤：

4、s1.按重量份计，取18-40份氧化镓、20-40份氧化铌、13-20份稀土氧化物和15-40份氧化铅，充分混合后依次进行球磨、打粉步骤，得到前驱体粉体；

5、s2.将所述前驱体粉体进行熔炼烧结，得到熔融液；

6、s3.将所述熔融液倒入冷水中淬火，过滤烘干后，得到粗料粉体a；

7、s4.向所述粗料粉体a中加入液体试剂配制成混合液，并向所述混合液中加入分散剂后进行砂磨，分别得到中值粒径不同的浆料a1、a2、a3；

8、s5.将所述浆料a1、a2和a3按比例混合均匀，得到产品浆料。

9、进一步的是，所述稀土氧化物包括氧化铈或氧化镧。

10、进一步的是，步骤s1中，所述球磨采用行星式球磨机进行，球磨机的转速为400r/min，球磨机大中小球比例为3:4:3，球磨腔体内空气、料液和球的体积比为1:1:1，球磨时间为12h。

11、进一步的是，步骤s2中，所述熔炼烧结的升温程序包括五段，具体为：

12、第一段，从50℃均匀升至400℃，升温时间为35min；

13、第二段，于400℃下保温30min；

14、第三段，从400℃均匀升至900℃，升温时间为60min；

15、第四段，从900℃均匀升至1400℃，升温时间为120min；

16、第五段，于1400℃下保温240min。

17、进一步的是，升温程序的第五段中，在保温180min后，对料液以60r/min的速度搅拌30min。

18、进一步的是，步骤s4中，所述液体试剂包括水或醋酸丁酯，液体试剂的选择取决于涂料产品需求，对于水性涂料用浆料，试剂为水；对于油型涂料，试剂为醋酸丁酯，所述混合液中所述粉体a含量为40％；

19、和/或，步骤s4中，所述分散剂包括byk111型分散剂，所述分散剂的添加量为所述混合液质量的12-15％。

20、进一步的是，步骤s4中，所述浆料a1的中值粒径为15-25μm，浆料a2的中值粒径为1-7μm，浆料a3的中值粒径为0.3-0.7μm。

21、进一步的是，步骤s5中，所述a1、a2和a3的质量比为1:0.8-1.3:0.4-0.6。

22、本发明还提供上述制备方法得到的用于辐射制冷涂料的低紫外吸收填料用浆料。

23、本发明还提供上述的浆料在制备辐射制冷涂料中的应用。

24、低紫外吸收的实现需要材料同时具有高折射率与低紫外吸收性能。现有技术中，有报道以铌和镓的氧化物制备出的玻璃材料可以同时实现低紫外吸收与高折射率，这种方法得到的玻璃材料，其折射率接近2.3，仍然较低。

25、此外，填料反射红外线的本质是与入射光发生米氏散射。一般来说，大颗粒填料对具有较长波长的红外线有较好的反射效果，小粒径填料颗粒对波长较短的入射光具有较好的反射效果。现有技术中，所使用的填料往往是经过统一的球磨或者砂磨工艺，这样获得的浆料中，填料具有均一的粒径，其对某一个波长的入射光具有较好的反射效果，但对全太阳光光谱反射性能较差。

26、稀土材料，尤其是以镧铈氧化物材料为代表的稀土氧化物材料是作为高发射材料的理想材料。然而，氧化铈本身是一种常用的紫外吸收材料，具有优异的紫外线吸收性能。以钛白粉与镧铈稀土氧化物互配会降低填料的太阳光反射效果，这使得填料面临高反射与高窗口发射率的二选一难题。

27、本发明的有益效果是：

28、1.本发明选用铌和镓的氧化物作为基础原料，在保持低紫外吸收的基础上，加入铅这一重核元素，通过熔融将其制备为非晶态材料后，在保证产品质量稳定性的同时，进一步提高了材料的反射效果。

29、2.本发明在生产过程中，通过工艺控制，先将粉体材料加工成具有一定粒径大小的中间体原料，然后将各个粒径分布的粉体按照一定的含量进行精心配比，最终得到具有多个粒径分布的填料产品，该填料可以对全波段太阳光都产生优异的反射效果。

30、3.本发明还引入稀土氧化物材料，在材料结构中，稀土元素能够保证最终材料具有高窗口发射率，而其他元素与稀土元素共同组成了非晶态的分子结构，这样可以大大提高稀土氧化物材料本身的禁带宽度，从而降低了稀土氧化物本身的紫外性能，保证了填料具有良好的反射率，最终实现高反射与高发射性能。

技术特征：

1.一种用于辐射制冷涂料的低紫外吸收填料用浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用于辐射制冷涂料的低紫外吸收填料用浆料的制备方法，其特征在于，所述稀土氧化物包括氧化铈或氧化镧。

3.根据权利要求1所述的一种用于辐射制冷涂料的低紫外吸收填料用浆料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述球磨采用行星式球磨机进行，球磨机的转速为400r/min，球磨机大中小球比例为3:4:3，球磨腔体内空气、料液和球的体积比为1:1:1，球磨时间为12h。

4.根据权利要求1所述的一种用于辐射制冷涂料的低紫外吸收填料用浆料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述熔炼烧结的升温程序包括五段，具体为：

5.根据权利要求4所述的一种用于辐射制冷涂料的低紫外吸收填料用浆料的制备方法，其特征在于，升温程序的第五段中，在保温180min后，对料液以60r/min的速度搅拌30min。

6.根据权利要求1所述的一种用于辐射制冷涂料的低紫外吸收填料用浆料的制备方法，其特征在于，步骤s4中，所述液体试剂包括水或醋酸丁酯，所述混合液中所述粉体a含量为40％；

7.根据权利要求1所述的一种用于辐射制冷涂料的低紫外吸收填料用浆料的制备方法，其特征在于，步骤s4中，所述浆料a1的中值粒径为15-25μm，浆料a2的中值粒径为1-7μm，浆料a3的中值粒径为0.3-0.7μm。

8.根据权利要求1所述的一种用于辐射制冷涂料的低紫外吸收填料用浆料的制备方法，其特征在于，步骤s5中，所述浆料a1、a2和a3的质量比为1:0.8-1.3:0.4-0.6。

9.根据权利要求1-8任一项所述制备方法得到的用于辐射制冷涂料的低紫外吸收填料用浆料。

10.根据权利要求9所述的浆料在制备辐射制冷涂料中的应用。

技术总结本发明属于新材料制备领域，具体涉及一种用于辐射制冷涂料的低紫外吸收填料用浆料的制备方法，包括以下步骤：S1.取氧化镓、氧化铌、稀土氧化物和氧化铅，混合后进行球磨、打粉步骤，得到前驱体粉体；S2.将所述前驱体粉体进行熔炼烧结，得到熔融液；S3.将所述熔融液淬火，过滤烘干后，得到粗料粉体A；S4.对所述粗料粉体A砂磨，分别得到中值粒径不同的浆料A1、A2、A3；S5.将所述浆料A1、A2和A3按比例混合均匀，得到产品浆料。本发明选用铌和镓的氧化物作为基础原料，将其制备为非晶态材料后，具有低紫外线吸收和高辐射制冷效果。技术研发人员：潘文龙,张俊辉,邓杰,吴德平,邓冰,金文龙,颜世强,刘虎威,宋军,张骞受保护的技术使用者：中稀易涂科技发展有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/12