【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于辐射冷热转换薄膜，具体涉及一种具有辐射能量调节与转换功能的节能陶瓷涂料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、作为一种新兴的制冷技术，被动式日间辐射制冷技术(pdrc)利用大气窗口(atw，8-13μm)通过辐射换热将物体表面热量传输到-270℃外太空，并通过增强太阳光谱(0.3-2.5μm)的反射率来减少热量吸收。在不消耗任何能源的情况下实现温度降低，可广泛应用于零能耗建筑、太阳能电池、户外电力设备等场景。
2、辐射制冷涂料是一种创新型涂料，旨在反射阳光并发射红外辐射，从而降低其所涂表面的温度。这种涂料的工作原理是反射大部分太阳光线，包括可见光和紫外线，同时以红外辐射的形式发射热量。这种双重作用使涂有辐射冷却涂料的表面即使在阳光直射下也能保持比周围环境更凉爽。该技术在降低建筑物对空调的需求方面具有潜在的应用价值，有助于提高能源效率并减轻城市热岛效应。
3、但现有的辐射制冷涂料对太阳光反射率和大气透射窗发射率一般都低于90％，使其温度调控效果较差。此外，现有的辐射制冷涂料还存在制备流程复杂、机械强度低、耐候性差、成本过高等缺点。因此，迫切需要开发一种新型的高能效辐射制冷涂料。
技术实现思路
1、为解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种具有辐射能量调节与转换功能的节能陶瓷涂料及其制备方法和应用。以本专利技术提供的节能陶瓷涂料制备的涂层，具有高太阳反射率、高大气透射窗发射率、高机械强度和低厚度等特点。涂层可以在不使用机械制冷设备的情况下提供被动能量调
2、本专利技术所提供的技术方案如下：
3、一种具有辐射能量调节与转换功能的节能陶瓷涂料的制备方法，包括以下步骤：
4、1)将苯乙烯二甲基丙烯酸甲酯共聚物聚合物(smma)加入到丙酮溶液中，超声下搅拌，至完全溶解，随后加热除去丙酮，得到半粘稠状的smma预聚物分散液；
5、2)将α-氧化铝粉末加入到乙醇溶液中，超声分散，得到α-氧化铝的乙醇分散液；
6、3)将smma预聚物分散液与α-氧化铝的乙醇分散液混合，超声，然后充分搅拌，得到白色陶瓷涂料，即为具有辐射能量调节与转换功能的节能陶瓷涂料。
7、上述技术方案得到的节能陶瓷涂料可方便的制作涂层，所得涂层具有高反射率，该涂层在任何厚度的大气窗口透射率范围内都具有高反射率，使其适用于涂覆混凝土和类似基材。
8、所述的smma聚合物分子量通常在几千到十几万之间，优选的，smma聚合物分子量为12000，可购于阿拉丁试剂公司。
9、所述的smma聚合物与丙酮的质量比为1:(5-30)，优选的，质量比为1:15。
10、所述的α-氧化铝粉末平均粒径在25-2000nm，优选的，α-氧化铝粉末平均粒径在120nm，可购于国药试剂公司。
11、所述的α-氧化铝的乙醇分散液中，α-氧化铝与乙醇的质量比为1:(20-50)，优选的，质量比为1:30。
12、所述smma预聚物分散液与α-氧化铝的乙醇分散液的质量比为1:(5-10)，优选的，质量比为1:7。
13、本专利技术还提供了上述制备方法制备得到的具有辐射能量调节与转换功能的节能陶瓷涂料。
14、本专利技术还提供了节能陶瓷涂料的应用，用于制作建筑外墙。
15、节能陶瓷涂料的应用具体包括以下步骤：将节能陶瓷涂料涂抹在建筑物混凝土外墙或屋顶后，待溶剂在室外温度条件下自然挥发完全，即在建筑物混凝土外墙或屋顶表面形成节能陶瓷涂料层。
16、基于上述技术方案：
17、所得到的节能陶瓷涂料层具有亚环境冷却性能，即使在中午，该涂层也能实现5℃以上的低于环境冷却，与白色商业瓷砖相比，温度更低；
18、所得到的节能陶瓷涂料对环境刺激有抵抗力，该涂层在用氟硅烷处理时可抵抗污染物，将太阳反射率保持在97％以上。该涂层还具有抗紫外线辐射和防火性能；
19、所述节能陶瓷涂料层厚度大于或等于160μm时，节能陶瓷涂料层的太阳反射率大于或等于97％，大气透射窗发射率大于或等于95％。基于此，可实现低于环境温度7.2℃，而现有的高性能屋顶冷却涂料通常需要厚度大于2毫米；
20、所述节能陶瓷涂料层厚度大于或等于160μm时，节能陶瓷涂料层的抗压强度大于或等于140mpa。基于此，远高于建筑围护结构需要35mpa的要求。
21、本专利技术的技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
22、1)该涂层具有高太阳反射率、高机械强度、低厚度和低成本等特点。
23、2)辐射涂层可以在不使用机械制冷设备的情况下提供被动冷却。这些涂层在反射太阳辐射并向寒冷的外太空发射热辐射，从而实现无电自发冷却。
24、3)该方法制备的建筑物涂层可实现建筑物室内热量和温度调控，可减少大约20％的冷却电量，达到节能的目的。
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1.一种具有辐射能量调节与转换功能的节能陶瓷涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的具有辐射能量调节与转换功能的节能陶瓷涂料的制备方法，其特征在于，步骤1)中：苯乙烯二甲基丙烯酸甲酯共聚物与丙酮的质量比为1:(5-30)。
3.根据权利要求1所述的具有辐射能量调节与转换功能的节能陶瓷涂料的制备方法，其特征在于，步骤2)中：α-氧化铝粉末平均粒径在25-2000nm。
4.根据权利要求3所述的具有辐射能量调节与转换功能的节能陶瓷涂料的制备方法，其特征在于：α-氧化铝与乙醇的质量比为1:(20-50)。
5.根据权利要求1所述的具有辐射能量调节与转换功能的节能陶瓷涂料的制备方法，其特征在于，步骤3)中：SMMA预聚物分散液与α-氧化铝的乙醇分散液的质量比为1:(5-10)。
6.一种根据权利要求1至5任一所述的制备方法制备得到的具有辐射能量调节与转换功能的节能陶瓷涂料。
7.一种根据权利要求6所述的节能陶瓷涂料的应用，其特征在于：用于制作建筑外墙。
8.根据权利要求7所述的
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述节能陶瓷涂料层厚度大于或等于160μm时，节能陶瓷涂料层的太阳反射率大于或等于97％，大气透射窗发射率大于或等于95％。
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述节能陶瓷涂料层厚度大于或等于160μm时，节能陶瓷涂料层的抗压强度大于或等于140MPa。
...【技术特征摘要】
1.一种具有辐射能量调节与转换功能的节能陶瓷涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的具有辐射能量调节与转换功能的节能陶瓷涂料的制备方法，其特征在于，步骤1)中：苯乙烯二甲基丙烯酸甲酯共聚物与丙酮的质量比为1:(5-30)。
3.根据权利要求1所述的具有辐射能量调节与转换功能的节能陶瓷涂料的制备方法，其特征在于，步骤2)中：α-氧化铝粉末平均粒径在25-2000nm。
4.根据权利要求3所述的具有辐射能量调节与转换功能的节能陶瓷涂料的制备方法，其特征在于：α-氧化铝与乙醇的质量比为1:(20-50)。
5.根据权利要求1所述的具有辐射能量调节与转换功能的节能陶瓷涂料的制备方法，其特征在于，步骤3)中：smma预聚物分散液与α-氧化铝的乙醇分散液的质量比为1:(5-...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘秋新，
申请(专利权)人：湖北零碳城市发展集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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