一种自清洁、冷却降温的柔性透明薄膜及其制备方法

本发明属于能源领域、涂层，具体涉及一种自清洁、冷却降温的柔性透明薄膜及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，自清洁透明表面已被广泛研究用于智能窗户、太阳能电池板、相机镜头和其他光电设备。自清洁性能可以延长这些产品的使用寿命、减少甚至消除对化学洗涤剂的需求和清洁的高劳动力成本，减缓甚至抑制这些表面上污垢的积累和细菌的生长，提高户外光电设备的整体效率；高光学透明度对太阳能电池板、汽车玻璃、护目镜、智能窗户、温室、相机镜头和电子屏幕等光学和电子设备至关重要；柔性膜可以弯曲、卷曲和变形，从而适应于各种非传统形状和曲面。因此，探索一种柔性、透明、疏水兼备的膜材料对非传统形状且需要透明疏水要求的材料具有十分重要的意义，同时，具有一定辐射制冷降温性能不需要额外消耗资源，对本身低温友好的设备具有一定的实用价值。

技术实现思路

1、本发明提供一种自清洁、冷却降温的柔性透明薄膜的制备方法，包括以下步骤：

2、（1）pvdf/pmma混合溶液制备：将pvdf、不同分子量的pmma加入到溶剂中，经充分搅拌后形成透明溶液，放入50-80℃烘箱静置6-24 h，得到pvdf/pmma混合溶液；

3、（2）改性pvdf/pmma混合溶液的制备：将低表面能剂改性剂加入步骤（1）得到的混合溶液中，搅拌均匀，常温放置2-4 h，得到改性pvdf/pmma混合溶液；

4、（3）成膜：采用刮涂法将步骤（2）得到的改性pvdf/pmma混合溶液涂布到基底上，经高温固化得到自清洁、冷却降温的柔性透明薄膜。

5、进一步地，步骤（1）所述的pvdf分子量为400000-534000。

6、进一步地，步骤（1）所述不同分子量的pmma包含大分子量的pmma和小分子量的pmma；所述大分子量的pmma的分子量为180000-220000，小分子量的pmma的分子量为120000-140000。

7、进一步地，所述pvdf和pmma添加总量的60%-90%；所述大分子量pmma添加量为pvdf和pmma添加总量的5%-35%；所述大分子量pmma添加量为pvdf和pmma添加总量的5%-35%。

8、进一步地，步骤（1）所述溶剂为dmac或dmf中的至少一种，添加量为聚合物pvdf和pmma添加总量的6.3wt%~18.8wt%。

9、进一步地，步骤（2）所述的低表面能改性剂为三甲氧基（1h,1h,2h,2h-十七氟癸基）硅烷或十八烷基三甲氧基硅烷中的至少一种，添加量为聚合物pvdf和pmma添加总量的0.1%-1%。

10、进一步地，步骤（3）所述的固化温度为70-130℃，固化时长为5-30 min。

11、进一步地，步骤（3）所述的刮涂厚度为0.5mm-3mm。

12、一种自清洁、冷却降温的柔性透明薄膜，上述方法制备方法制得，可见光透过率≥93%。

13、本发明带来的有益效果如下：

14、本发明的技术方案所制备得到的柔性透明薄膜是由pvdf和pmma两种聚合物通过热诱导相分离法固化组成，通过引入不同分子量的pmma，在保持良好的力学强度同时，提高薄膜对可见光的透过率。该柔性膜具有良好的可见光透过率，较优的疏水自清洁性能，在一定的倾斜度下，水滴可自由滑落；大气透明窗口辐射能力强，能在满足透光性要求的同时具有自清洁性能和辐射冷却性能，涂有本发明薄膜的玻璃与裸玻璃相比，白天降温可达5.8℃。

技术特征：

1.一种自清洁、冷却降温的柔性透明薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的自清洁、冷却降温的柔性透明薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的pvdf分子量为400000-534000。

3.根据权利要求1所述的自清洁、冷却降温的柔性透明薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述不同分子量的pmma包含大分子量的pmma和小分子量的pmma；所述大分子量的pmma的分子量为180000-220000，小分子量的pmma的分子量为120000-140000。

4.根据权利要求3所述的自清洁、冷却降温的柔性透明薄膜的制备方法，其特征在于，所述pvdf添加量为pvdf和pmma添加总量的60%-90%；所述大分子量pmma添加量为pvdf和pmma添加总量的5%-35%；所述大分子量pmma添加量为pvdf和pmma添加总量的5%-35%。

5.根据权利要求1所述的自清洁、冷却降温的柔性透明薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述溶剂为dmac或dmf中的至少一种，添加量为pvdf和pmma添加总量的6.3wt%~18.8wt%。

6.根据权利要求1所述的自清洁、冷却降温的柔性透明薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的低表面能改性剂为三甲氧基（1h,1h,2h,2h-十七氟癸基）硅烷或十八烷基三甲氧基硅烷中的至少一种，添加量为聚合物pvdf和pmma添加总量的0.1%-1%。

7. 根据权利要求1所述的自清洁、冷却降温的柔性透明薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的固化温度为70-130℃，固化时长为5-30 min。

8.根据权利要求1所述的自清洁、冷却降温的柔性透明薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的刮涂厚度为0.5mm-3mm。

9.一种自清洁、冷却降温的柔性透明薄膜，其特征在于，采用权利要求1-8任一所述的制备方法制得，可见光透过率≥93%。

技术总结本发明公开了一种自清洁、冷却降温的柔性透明薄膜及其制备方法。该柔性膜主要以PVDF和PMMA两种聚合物单体聚合构成，其制备方法为：取PVDF和PMMA两种材料混合，加入溶剂DMAc或DMF后充分搅拌均匀得到无色透明溶液，将低表面能改性剂三甲氧基（1H,1H,2H,2H‑十七氟癸基）硅烷或十八烷基三甲氧基硅烷加入到无色透明溶液中，通过磁力搅拌充分分散。将配制好的溶液常温放置2‑4小时后，转移到清洗过的玻璃上，通过可调节刮刀在基底表面涂膜，形成平整涂层，放入70‑130℃烘箱中使其完全固化。所发明的膜为柔性可弯曲膜，具有良好的透光率，疏水滚动角，且具有显著的制冷降温性能，可广泛用于异形弯曲表面，太阳能电池板及建筑玻璃等需要透光和降温的物件外表面。技术研发人员：谭新玉,毛俊霞受保护的技术使用者：三峡大学技术研发日：技术公布日：2024/9/9