一种增强漫反射的辐射制冷薄膜及其制备方法和应用与流程

本技术涉及一种增强漫反射的辐射制冷薄膜及其制备方法和应用，属于新材料和节能环保。

背景技术：

1、辐射制冷技术是指将热源热量透过红外辐射的大气窗口（0.25-2.5μm是其中之一波段）向外太空冷源传递，可广泛应用户外环境，具有可观的应用和发展前景。太阳光为一种宽光谱电磁波，波长范围分布于0.3-2.5µm，获得此宽光谱电磁波的高反射一直是本领域的重要研究方向，现有技术中通常会采用采用无机陶瓷颗粒作为填充材料来获得较高的太阳光反射率。然而在获得较高太阳光反射率的同时仍存在一些问题尚待解决，例如陶瓷颗粒在8-13um处具有较强的表面共振反射效应会抑制发射率，削弱辐射制冷功率，且通过无机陶瓷颗粒填充的辐射制冷材料膜材料在应用于建筑表面时往往还会伴随着“光污染”。如何实现既不影响太阳光反射率有满足8-13um的高发射率，同时还在应用时极大减小光污染的产生，是业界目前需要解决的难题，因此亟需一种辐射制冷薄膜的新材料来解决上述问题。

技术实现思路

1、为解决辐射制冷膜在应用时强反射性能造成的光污染以及陶瓷颗粒添加导致的辐射制冷功率削弱问题，根据本技术的一个方面，提供了一种兼顾高反射率、高漫反射系数、高大气窗口发射率的增强漫反射的辐射制冷薄膜及其制备方法和应用。

2、本技术采用如下技术方案：

3、根据本技术的一方面，提供了一种增强漫反射的辐射制冷薄膜。

4、一种增强漫反射的辐射制冷薄膜，包括复合的反射层和漫反射层；

5、所述反射层包括高分子树脂和无机陶瓷颗粒；

6、所述无机陶瓷颗粒以竖向分布式层状嵌入所述高分子树脂中；

7、所述高分子树脂含有交错层间孔道和竖向孔道，层间孔道的孔径为0.3~2.5µm，竖向孔道的孔径<5µm；

8、所述无机陶瓷颗粒的尺寸为1~5μm；

9、所述高分子树脂的特性粘度为0.65~0.78dl/g；

10、所述无机陶瓷颗粒的含量为5~60%；

11、所述高分子树脂选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚丙烯中的至少一种；

12、所述无机陶瓷颗粒独立地选自硫酸钡、二氧化硅、氧化锌、氧化铝中的至少一种；

13、所述漫反射层包括高透光基体，所述高透光基体的内部和表面分散有聚乙烯基倍半硅氧烷微球；

14、所述高透光基体的材质选自聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种；

15、所述漫反射层具有粗糙表面，所述粗糙表面由聚乙烯基倍半硅氧烷微球分散镶嵌在高透光基体的表面形成；

16、所述聚乙烯基倍半硅氧烷微球采用如下方法制备得到：

17、将乙烯基三甲氧基硅烷与水混合，搅拌至澄清，然后加入浓氨水，继续搅拌至形成悬浊液，然后将悬浊液离心洗涤并再次分散在水中后，经喷雾干燥得到所述聚乙烯基倍半硅氧烷微球。

18、可选地，所述无机陶瓷颗粒的含量选自5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%中的任意值，或任意两者间的范围值。

19、可选地，所述聚乙烯基倍半硅氧烷微球的尺寸为0.5~5μm。

20、可选地，所述聚乙烯基倍半硅氧烷微球的尺寸选自0.5μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm中的任意值，或任意两者间的范围值。

21、可选地，所述漫反射层中，聚乙烯基倍半硅氧烷微球的含量为1~20wt%。

22、可选地，所述漫反射层中，聚乙烯基倍半硅氧烷微球的含量选自1wt%、2wt%、3wt%、4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、15wt%、20wt%中的任意值，或任意两者间的范围值。

23、可选地，所述反射层的厚度为200~400μm，所述漫反射层的厚度为10~100μm。

24、可选地，所述反射层的厚度为200~400μm，所述漫反射层的厚度选自10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm中的任意值，或任意两者间的范围值。

25、根据本技术的一方面，提供了一种上述增强漫反射的辐射制冷薄膜的制备方法，包括如下步骤：

26、s1、将含有高分子树脂、无机陶瓷颗粒、扩链剂、分散剂的混合物i混炼造粒，得到功能母粒a；

27、s2、将含有高透光基体树脂、聚乙烯基倍半硅氧烷微球、抗氧剂的混合物ii混炼造粒，得到功能母粒b；

28、s3、将功能母粒a、功能母粒b经双层共挤出流延形成复合膜，拉伸，得到所述增强漫反射的辐射制冷薄膜。

29、可选地，步骤s2中，聚乙烯基倍半硅氧烷微球采用如下方法制备：

30、将乙烯基三甲氧基硅烷与水混合，搅拌i至澄清，然后加入浓氨水，继续搅拌ii至形成悬浊液，然后将悬浊液离心洗涤并再次分散在水中后，经喷雾干燥得到所述聚乙烯基倍半硅氧烷微球；

31、其中，乙烯基三甲氧基硅烷与水的体积份数比为2~3l：1l；

32、浓氨水与水的体积份数比为0.05~0.3ml：1l；

33、可选地，浓氨水与水的体积份数比选自0.05ml：1l、0.1ml：1l、0.15ml：1l、0.2ml：1l、0.25ml：1l、0.3ml：1l中的任意值，或任意两者间的范围值。

34、可选地，乙烯基三甲氧基硅烷与水的体积份数比选自2l：1l、2.2l：1l、2.4l：1l、2.6l：1l、2.8l：1l、3l：1l中的任意值，或任意两者间的范围值。

35、所述搅拌i和搅拌ii的搅拌速度独立地选自400~800rpm。

36、可选地，喷雾干燥的温度为180~200℃

37、可选地，步骤s2中，混合物ii中，含有97~99.5重量份的高透光基体树脂、0.5~2.5重量份的聚乙烯基倍半硅氧烷微球、0.1~0.2重量份的抗氧剂。

38、可选地，所述抗氧化剂为1076抗氧剂。

39、可选地，步骤s1中，所述混合物i中，含有40~95重量份的高分子树脂、5~60重量份的无机陶瓷颗粒、1~5重量份的扩链剂、1~5重量份的分散剂。

40、可选地，步骤s1中，所述扩链剂选自1，4一丁二醇、氨类扩链剂、氢醌一二(β一羟乙基)醚中的至少一种。

41、可选地，步骤s1中，所述分散剂为乙撑双硬脂酸酰胺。

42、可选地，步骤s3中，双层共挤出之前，还包括将功能母粒a、功能母粒b分别进行干燥处理，使其含水率≤0.2%。

43、可选地，所述双层共挤出的条件包括：功能母粒a组分螺杆挤出机的温度段为270~350℃，模头温度为270~300℃，螺杆转速30~600rpm。

44、可选地，所述双层共挤出的条件包括：功能母粒a组分螺杆挤出机的温度段为200~270℃，模头温度为240~260℃，螺杆转速30~600rpm。

45、可选地，所述拉伸的条件包括：双向拉伸倍率独立地为1.1~2倍，拉伸温度160~200℃。

46、根据本技术的一方面，提供了一种上述增强漫反射的辐射制冷薄膜的或根据上述制备方法制备得到的增强漫反射的辐射制冷薄膜作在建筑材料、光伏材料、汽车材料中的应用。

47、可选地，建筑材料包括建筑外墙材料、建筑外窗贴膜，光伏材料包括光伏电池外膜，汽车材料包括汽车车窗贴膜、车衣。

48、本技术能产生的有益效果包括：

49、本技术提供的增强漫反射的辐射制冷薄膜，利用聚乙烯基倍半硅氧烷微球分散在pc等高透光基体树脂膜中具有高漫反射系数的特性，复合在高反射率辐射制冷薄膜表面时，既不影响太阳光的反射率，又可以利用高漫反射系数将高反射率辐射制冷薄膜反射的太阳光进一步漫反射以解决在应用时的光污染问题，同时因聚乙烯基倍半硅氧烷微球在pc等高透光基体树脂膜表面的分散形成的粗糙界面，使得高反射率辐射制冷薄膜表面的等效折射率降低，从而降低表面共振反射效应，提高了大气窗口发射率。本技术提供的增强漫反射的辐射制冷薄膜采用双层共挤出流延方式制备，工艺简洁，一步形成产品，无需进行额外的复合工序，节能环保。本技术提供的增强漫反射的辐射制冷薄膜在应用于建筑外墙外窗、光伏电池、汽车车窗车衣时兼顾良好的辐射制冷功能和抗“光污染”作用。