疏水型隔热降温膜的应用的制作方法

本发明属于隔热材料技术领域，涉及一种疏水型隔热降温膜的应用。

背景技术：

阳光暴晒下，为达到无能耗的隔热降温目的，可以在基体(房屋、车、帐篷、管道、箱子、遮阳用品或其他设备)表面覆盖隔热降温膜，或在基体表面上方设置隔热降温膜，或在基体内部面光一侧挂置隔热降温膜，其中房屋包括住宅/办公楼/商场/图书馆、厂房/仓库、油库/粮库、玻璃房、宠物房、铁皮屋、移动板房、岗亭等，车包括轨道列车、汽车(乘用车、客车、半牵挂引车、火车、冷链车)等，帐篷包括露营帐篷、临时指挥所、临时急救帐篷、车载帐篷等，管道包括输油管道、输水管道等，箱子包括室外变电箱、配电箱、信号箱、集装箱、冷冻箱、冷藏箱等，遮阳用品包括遮阳篷、遮阳棚、遮阳帘、遮阳伞、车棚、景观棚等。但是，目前市面上同类产品几乎都只能部分阻隔太阳光能量的进入，而无法实现内部热量的高效散出，比如铝箔。现有隔热膜产品常常用铝箔来反射太阳光，虽然铝箔能够反射红外热，但其无法辐射红外热，因此散热效果极差，并且还存在如下问题：铝箔会吸收紫外光，导致部分太阳光热量的进入到内部；铝箔与衬底的结合强度较差，且耐腐蚀、耐候性较差，上述缺陷的存在限制了现有隔热膜产品的使用寿命和隔热效果。往隔热膜中引入辐射型填料，虽然能够改善散热问题，但是该填料型隔热膜产品的性能容易受到填料分布均匀性的影响，而且引入的填料会增加膜的面密度。因此，上述问题的存在，使得现有隔热膜产品难以满足更高的应用要求，不利于其推广和应用。

聚合物多孔膜是一种高分子聚合物材料，其中聚合物包括含氟聚合物、聚烯烃、聚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、乙烯类聚合物、含硅聚合物等。以含氟聚合物为例，如聚偏氟乙烯基共聚物，因其具备优异的耐热性、抗化学腐蚀性、耐候性、憎水性，已成为杰出的微滤和超滤膜材料；因其具有较高的相对介电常数、优秀的耐压能力、较低的介电损耗，已被广泛应用于锂离子电池隔膜领域；该聚偏氟乙烯基共聚物还具备压电、热释电和铁电特性，近年来已成为多个研究领域的明星材料。另外，聚合物多孔膜在大气窗口波段(8～13μm)内具有较强本征吸收和辐射这一特性，因而其有望成为一种新型的隔热降温膜材料。然而，尚未见到聚合物多孔膜在隔热降温领域中大面积应用的相关报道。此外，现有聚合物多孔膜及其制备方法仍然存在以下问题：现有聚合物多孔膜的孔径通常小于亚微米级，此种多孔膜虽然受成分决定具有较强的红外辐射功能，但其无法高效阻止太阳光的入射，而这部分能量对基体升温的贡献是不可忽略的，因而很难实现隔热降温功能；现有制备聚合物多孔膜的方式主要是刮涂法和喷涂法，其中刮涂法获得的薄膜面积有限且对基底平整度要求较高，难以制备面积大、平整度高的薄膜材料，因而刮涂法并不适合于大面积、快速的制备特定孔洞的薄膜；而采用喷涂法制备聚合物多孔膜时，薄膜的孔洞形貌极易受到制备参数的影响，如前驱体溶液浓度、喷涂速率、喷涂高度等参数都是影响膜孔结构的关键因素，这使得现有喷涂法难以制备得到能够对全波段太阳光(330nm～2.5μm)具有高效反射的聚合物多孔膜。实际上，现有制备聚合物多孔膜的喷涂法还存在效率低、能耗高、操作难度大等问题，这也极大的限制了喷涂法在制备聚合物多孔膜中的广泛应用。特别的，现阶段研究过程中，制备具有特定孔洞形貌的大面积疏水型隔热降温膜的技术是相当缺乏的，因而获得一种简单易行、生产成本低、成膜效率高的制备具有特定孔洞形貌的大面积疏水型隔热降温膜的方法具有重要意义。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种疏水型隔热降温膜的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种疏水型隔热降温膜的应用，所述应用为将疏水型隔热降温膜覆盖在基体表面，或设置在基体表面上方，或挂置在基体内部面光一侧，用于降低基体内部或基体背光面一侧的温度；所述疏水型隔热降温膜为聚合物多孔膜；所述疏水型隔热降温膜的内部为海绵状结构，孔洞孔径呈双峰分布，宽分布分别为0.2μm～0.6μm和1μm～5μm；所述疏水型隔热降温膜的孔隙率为30％～90％。

上述的疏水型隔热降温膜的应用，进一步改进的，所述疏水型隔热降温膜的孔隙率为50％～80％；所述疏水型隔热降温膜的内部孔洞通过孔洞孔壁上的纳米小洞连通。

上述的疏水型隔热降温膜的应用，进一步改进的，所述疏水型隔热降温膜由聚合物多孔膜堆叠而成；所述疏水型隔热降温膜的厚度为60μm～1300μm；所述疏水型隔热降温膜的表面具有胞腔状孔洞，所述胞腔状孔洞之间通过孔壁上的纳米小洞相互连通；所述胞腔状孔洞的孔径为1μm～10μm；所述聚合物多孔膜由液滴状聚合物和纤维状聚合物混合而成；所述聚合物为含氟聚合物、聚烯烃、聚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、乙烯类聚合物、含硅聚合物中的至少一种。

上述的疏水型隔热降温膜的应用，进一步改进的，所述含氟聚合物为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯基共聚物中的至少一种；所述聚偏氟乙烯基共聚物包括聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)、聚(偏氟乙烯-三氟氯乙烯)、聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)、聚(偏氟乙烯-三氟乙烯-三氟氯乙烯)、聚(偏氟乙烯-三氟乙烯-氟氯乙烯)中的至少一种；

所述聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯、聚-4-甲基-1-戊烯中的至少一种；

所述聚砜包括双酚a型聚砜、聚芳醚砜、酚酞型聚砜、聚醚酮中的至少一种；

所述聚酰胺包括脂肪族聚酰胺、聚砜酰胺、芳香族聚酰胺中的至少一种；

所述聚酰亚胺包括全芳香聚酰亚胺、含氟聚酰亚胺中的至少一种；

所述聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(涤纶)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯中的至少一种；

所述乙烯类聚合物包括聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯中的至少一种；

所述含硅聚合物包括聚二甲基硅氧烷、聚三甲基硅氧烷中的至少一种。

上述的疏水型隔热降温膜的应用，进一步改进的，所述疏水型隔热降温膜的制备方法，包括以下步骤：

s1、将聚合物溶解到有机良溶剂中，得到聚合物溶液；

s2、将非溶剂滴加到步骤s1中的聚合物溶液中，搅拌，直至形成透明溶液，得到前驱体溶液；

s3、将步骤s2中得到的前驱体溶液喷涂到衬底上，形成疏水型隔热降温湿膜；

s4、将步骤s3中得到的疏水型隔热降温湿膜烘干，得到疏水型隔热降温膜。

上述的疏水型隔热降温膜的应用，进一步改进的，步骤s3中，所述前驱体溶液中聚合物、有机良溶剂和非溶剂的质量比为6～15∶73～89∶5～12。

上述的疏水型隔热降温膜的应用，进一步改进的，步骤s3中，所述喷涂为：将前驱体溶液置于喷枪中，移动喷枪将前驱体溶液垂直喷向衬底表面形成一长条状料痕，喷涂结束后将喷枪沿着垂直料痕方向移动，移动距离为0.4倍～0.6倍料痕的宽度；喷枪反向移动，连续将前驱体溶液垂直喷涂在长条状料痕上，重复上述过程，直至达到设计要求。

上述的疏水型隔热降温膜的应用，进一步改进的，所述喷涂过程中喷枪的移动次数为20次～120次；所述喷涂过程中喷枪的喷嘴与衬底垂直，间隔距离为10cm～45cm；所述喷涂过程中喷枪的移动速度为10cm/s～40cm/s；所述喷涂过程中喷枪喷嘴的气体压强为2mpa～6mpa；所述喷涂过程中采用的载气为空气；所述喷涂过程中控制前驱体溶液的喷出流量为0.1ml/s～4ml/s；所述喷涂过程中，每喷涂200ml～400ml的前驱体溶液后，采用丙酮润洗喷枪的喷嘴；所述衬底为布、玻璃、木板、金属板、高分子膜中的其中一种；所述布为编织布、无纺布中的其中一种。

上述的疏水型隔热降温膜的应用，进一步改进的，步骤s1中，所述聚合物为含氟聚合物、聚烯烃、聚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、乙烯类聚合物、含硅聚合物中的至少一种；所述含氟聚合物为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯基共聚物中的至少一种；所述聚偏氟乙烯基共聚物包括聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)、聚(偏氟乙烯-三氟氯乙烯)、聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)、聚(偏氟乙烯-三氟乙烯-三氟氯乙烯)、聚(偏氟乙烯-三氟乙烯-氟氯乙烯)中的至少一种；所述聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯、聚-4-甲基-1-戊烯中的至少一种；所述聚砜包括双酚a型聚砜、聚芳醚砜、酚酞型聚砜、聚醚酮中的至少一种；所述聚酰胺包括脂肪族聚酰胺、聚砜酰胺、芳香族聚酰胺中的至少一种；所述聚酰亚胺包括全芳香聚酰亚胺、含氟聚酰亚胺中的至少一种；所述聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(涤纶)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯中的至少一种；所述乙烯类聚合物包括聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯中的至少一种；所述含硅聚合物包括聚二甲基硅氧烷、聚三甲基硅氧烷中的至少一种；所有机良溶剂为丙酮、磷酸三甲酯、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、丙二醇、n-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、四甲基脲、六甲基磷酸酰胺、六氟异丙醇中的至少一种；所述溶解为将聚合物溶和有机良溶剂混合，搅拌，直至聚合物溶解到有机良溶剂中；所述搅拌在速度为50rpm～180rpm、温度为40℃～70℃的条件下进行；

步骤s2中，所述非溶剂为水、含有1个碳到8个碳的醇、丙酸乙酯中的至少一种；所述非溶剂的滴加速率为2ml/min～10ml/min；所述搅拌在速度为150rpm～250rpm、温度为40℃～70℃下进行；

步骤s4中，所述烘干在真空条件下进行；所述烘干在温度为25℃～40℃下进行；所述烘干的时间为4h～10h。

上述的疏水型隔热降温膜的应用，进一步改进的，所述基体为房屋、车、帐篷、管道、箱子、遮阳产品中的其中一种；所述遮阳产品为遮阳篷、遮阳棚、遮阳帘、遮阳伞中的至少一种。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明提供了一种疏水型隔热降温膜的应用，将疏水型隔热降温膜覆盖在基体表面，或设置在基体表面上方，或挂置在基体内部面光一侧，用于降低基体内部或基体背光面一侧的温度，其中疏水型隔热降温膜为聚合物多孔膜，其该疏水型隔热降温膜的内部为海绵状结构，孔洞孔径呈双峰分布，宽分布分别为0.2μm～0.6μm和1μm～5μm；疏水型隔热降温膜的孔隙率为30％～90％。本发明中，疏水型隔热降温膜是一种聚合物膜，作为一种高分子聚合物材料，其具有对中红外波段的强吸收能力和窗口内强红外辐射特征，有利于实现薄膜的高效散热，具备优异的降温性能；同时，该疏水型隔热降温膜也是一种满足太阳光全波段反射要求的分级多孔膜，其内部为海绵状结构，孔洞孔径呈双峰分布，宽分布分别为0.2μm～0.6μm和1μm～5μm，孔隙率为30％～90％，其中微米孔可以反射长波辐射，特别是可以有效地散射大部分波长的太阳光，同时纳米孔可以强烈散射波长较短的可见光和紫外光，从而使得疏水型隔热降温膜表现出优异的太阳光反射能力。综合以上两因素，使得本发明疏水型隔热降温膜能够有效阻挡太阳光的入射，并能有效辐射出背光面的热量，同时实现隔热和降温效果，可达到低于环境温度的辐射致冷效果。另外，本发明疏水型隔热降温膜表面具有微孔结构，强化了薄膜的疏水性能，解决了薄膜表面污渍残留及由此带来的太阳光反射能力下降的问题。本发明疏水型隔热降温膜是一种兼具太阳光强反射能力及中红外强辐射能力的无填料型疏水多孔膜，具有疏水性好、隔热效果好、降温效果好等优点，能够避免功能填料的使用及由此带来的团聚和面密度增加的问题，作为基体(如房屋、车、管道、箱子、遮阳产品或其他设备)表面覆盖的隔热降温膜，并且应用于日间隔热降温，能够实现这些基体与太阳光的有效隔离并显著降低基体内部的温度，获得较好的降温效果，有着很高的使用价值和很好的应用前景；更为重要的是，本发明疏水型隔热降温膜是一种同时具备疏水、隔热、降温功能的柔性薄膜材料，表现出非常优异的柔性性能，可随意弯折卷曲，能够适用于各自不同性质、形状的基体，有利疏水型隔热降温膜的推广和应用。本发明中，通过将疏水型隔热降温膜覆盖在基体表面，或设置在基体表面上方，或挂置在基体内部面光一侧，能够有效降低基体内部或基体背光面一侧的温度，有着很高的使用价值和很好的应用前景。

(2)本发明中，采用的疏水型隔热降温膜中，进一步优化了疏水型隔热降温膜的孔隙率为50％～80％，使得膜材料能够更好的满足对太阳光的反射要求，从而更加有效对全波段太阳光进行有效反射，杜绝了太阳光入射到基体内部。

(3)本发明中，采用的疏水型隔热降温膜，由聚合物多孔膜堆叠而成，是一种对称膜，有利于提高力学性能；同时，还优化了疏水型隔热降温膜的厚度为60μm～1300μm，在保证完全阻挡太阳光的入射且显著提高冷却效果的前提下确保疏水型隔热降温膜具有较好的柔性性能，这是因为厚度低于60μm，对太阳光的平均反射率低于80％，难以有效阻隔太阳光的进入，而厚度高于1300μm，对太阳光的平均反射率增幅不明显，且降低膜的柔性，会影响膜的正常使用。

(4)本发明中，采用的疏水型隔热降温膜，其表面具有孔径为1μm～10μm的胞腔状孔洞，且胞腔状孔洞之间通过孔壁上的纳米小洞相互连通，其中表面的大尺寸孔洞可以反射长波辐射，特别是尺寸在4μm左右的丰富微孔可以有效地散射大部分波长的太阳光，孔洞孔壁上分布的纳米小洞，可强烈散射波长较短的可见光和紫外光，使得膜的反射率进一步增强，而且开放的多孔表面有利于实现不同方向的光反射，同时该开放的多孔表面也能进一步提升膜表面的疏水性能。

(5)本发明中，采用的疏水型隔热降温膜中，聚合物多孔膜由液滴状聚合物和纤维状聚合物混合而成，其中液滴状聚合物中的孔洞形貌有利于改善光谱性能和疏水性能，而纤维状聚合物对调节孔隙率和增强膜的抗拉伸性能，因而有利于进一步提升膜的光谱性能、疏水性能和力学性能，这是其他全颗粒状聚合物或全纤维状聚合物组成的聚合物多孔膜不具备的性能。

(6)本发明中，采用的疏水型隔热降温膜中，聚合物为含氟聚合物、聚烯烃、聚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、乙烯类聚合物、含硅聚合物，这些聚合物具有成本低、力学性能优异、适用性好、容易购买等优点。

(7)本发明中，采用的疏水型隔热降温膜的制备方法为：先将聚合物溶解到有机良溶剂中，滴加入非溶剂，制成透明的前驱体溶液，进而将前驱体溶液喷涂到衬底上，烘干后，得到具有特定孔洞形貌的大面积疏水型隔热降温膜。本发明中，采用的前驱体溶液由聚合物、有机良溶剂、非溶剂混合而成，其中聚合物溶于有机良溶剂中，而对聚合物溶解能力相对较弱的非溶剂会以微小液滴的形式分散于前驱体溶液中；基于此，通过采用喷涂的方式将上述前驱体溶液喷涂到衬底上，在喷涂过程中，前驱体溶液被高速气流细化成小液滴喷涂到衬底上形成液滴状前驱体，与此同时，由于前驱体溶液的粘度较高，因而在喷涂前驱体溶液的过程中也会在衬底上形成纤维状前驱体，即在喷涂过程中形成由液滴状前驱体与纤维状前驱体混合在一起的疏水型隔热降温湿膜；进一步的，在挥发过程中，疏水型隔热降温湿膜上的液滴状前驱体和纤维状前驱体分别发生溶剂挥发和相分离，进而形成具有多级孔径分布的疏水型隔热降温膜，具体为：由于有机良溶剂、非溶剂的挥发性不同，易挥发的有机良溶剂先挥发，前驱体溶液的浓度逐渐增大，相分离发生，而挥发性相对差一些的非溶剂发挥着造孔的作用，待有机良溶剂、非溶剂挥发完全后，最终形成具有多级孔径分布的多孔膜，同时，有机良溶剂的挥发会进一步增大膜内的孔隙率。此外，本发明中，由于每层湿膜中液体的挥发速率以及相分离动力学均相近，因而在制备较厚的多孔膜时，也能获得结构对称的断面形貌，这种均一的对称结构有利于提高疏水型隔热降温膜的力学性功能，是将喷涂法与相分离法结合制备多孔隔热降温膜的优势之一，但是常规刮涂或浇铸工艺难以实现具有均一对称结构的疏水型隔热降温膜的制备。本发明制备方法具有简单易行、生产成本低、成膜效率高等优点，适合于大规模制备，有利于工业化应用，对于提高疏水型隔热降温膜的应用范围具有十分重要的意义。

(8)本发明中，采用的疏水型隔热降温膜的制备方法中，优化了前驱体溶液中聚合物、有机良溶剂和非溶剂的质量比为6～15∶73～89∶5～12，有利于获得满足太阳光全波段反射要求的分级多孔膜，这是因为前驱体溶液中聚合物和非溶剂的浓度高低对于获得满足太阳光全波段反射要求的分级多孔膜具有重要的影响。若前驱体溶液的聚合物的含量过少(浓度低于6wt.％)，则会导致所得多孔膜的孔隙率过大(大于90％)，并且膜表面的胞腔形状不规则，孔径分散，难以满足太阳光反射要求，而含量过高(浓度高于15wt.％)，则会导致膜内部海绵状孔的孔径减小，表面规整胞腔的数量减少，甚至得到只有少量开孔的致密皮层结构，也不能满足太阳光反射要求；与此同时，若前驱体溶液中非溶剂的含量过少(浓度低于5wt.％)，则整体孔隙率偏低(小于30％)且多孔膜表面的互穿胞腔状微孔孔径偏大(大于10μm)，这种形貌无法对全波段太阳光进行有效的反射，而前驱体溶液中非溶剂的含量过多(浓度高于12wt.％)，则会导致海绵状孔数量少且分布极不均匀，也不利于对太阳光的全反射。

(9)本发明中，采用的疏水型隔热降温膜的制备方法中，优化了喷涂过程，具体：将前驱体溶液置于喷枪中，移动喷枪将前驱体溶液垂直喷向衬底表面形成一长条状料痕，喷涂结束后将喷枪沿着垂直料痕方向移动，移动距离为0.4倍～0.6倍料痕的宽度；喷枪反向移动，连续将前驱体溶液垂直喷涂在长条状料痕上，重复上述过程，直至达到设计要求，通过优化上述喷涂过程，可以获得由层状聚合物多孔膜堆叠而成的疏水型隔热降温膜，这是一种形貌和厚度均匀的对称结构隔热降温膜，能够在有效提高隔热降温效果的同时显著提高疏水型隔热降温膜的力学性能，表现出更加优异的柔性和抗拉伸性能，对于提高疏水型隔热降温膜的使用寿命和应用范围具有重要意义。

(10)本发明中，采用的疏水型隔热降温膜的制备方法中，优化了喷涂过程中喷枪的移动次数为20次～120次，能够获得厚度合适的疏水型隔热降温膜，这是因为若次数过少，隔热膜厚度太薄，不能完全阻挡太阳光的入射，而次数过多，虽然可以略微提高膜对太阳光的反射率，但同时会导致膜的柔性变差；优化了喷涂过程中喷枪的喷嘴与衬底垂直，且间隔距离为10cm～45cm，有利于获得平整度好、孔洞孔径均匀的层状聚合物多孔膜，这是因为如果喷枪倾斜，会导致液柱两端到达衬底的时间不一样，而喷涂液在达到衬底前是不断在挥发溶剂的，因此会使得衬底上不同位置的溶液成分出现偏差，同时，若距离过近会导致液滴飞溅，得不到周边规则的圆形饼状液膜，而且胞腔明显变大且不均匀，若距离过远，多孔膜表面液滴的铺展面积减小，平整度降低，胞腔闭合、大小不一、孔壁变厚；优化了喷涂过程中喷枪的移动速度为10cm/s～40cm/s，有利于获得融合度好的叠层状疏水型隔热降温膜，这是因为移动速度过快会导致沉积效率过低，而移动过慢，则会增加上下两层之间的间隙，这是因为有机良溶剂的挥发速率较快，如果在第一层上覆盖第二层的间隔过久，则第一层的固化程度较高，难以与第二层发生良好的融合；优化了喷涂过程中喷枪喷嘴的气体压强为2mpa～6mpa，有利于形成孔洞孔径均匀的海绵状结构，这是因为若气体压强过低，则难以克服前驱体溶液高粘度的束缚，从而难以使前驱体溶液变成液滴喷出，并造成喷嘴堵塞，而气体压强过高，液滴达到衬底后变形严重，难以获得形貌均匀的孔洞形貌；优化了喷涂过程中，每喷涂200ml～400ml前驱体溶液后，采用丙酮润洗喷枪的喷嘴，这有利于防止喷嘴堵塞。

附图说明

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

图1为本发明实施例1中制得的疏水型隔热降温膜的表面低倍sem图。

图2为本发明实施例1中制得的疏水型隔热降温膜的表面高倍sem图。

图3为本发明实施例1中制得的疏水型隔热降温膜的断面sem图。

图4为本发明实施例1中制得的疏水型隔热降温膜的孔径分布图。

图5为本发明实施例1中制得的疏水型隔热降温膜的疏水角示意图。

图6为本发明实施例1中制得的疏水型隔热降温膜的光谱曲线图。

图7为本发明实施例1中制得的疏水型隔热降温膜的隔热曲线图。

图8为本发明实施例2中制得的疏水型隔热降温膜的表面高倍sem图。

图9为本发明实施例3中制得的疏水型隔热降温膜的表面高倍sem图。

图10为对比例2中由市售隔热涂料制得的隔热膜的光谱曲线图。

图11为对比例2中由市售隔热涂料制得的隔热膜的隔热曲线图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。本发明的实施例中，若无特别说明，所采用的工艺为常规工艺，所采用的设备为常规设备，且所得数据均是三次以上试验的平均值。

实施例1：

一种疏水型隔热降温膜的应用，具体为将疏水型隔热降温膜覆盖在基体(遮阳伞，具体为无防水涂层的春亚纺布料)表面，用于降低基体背光面一侧的温度，其中疏水型隔热降温膜为聚合物多孔膜，由聚合物多孔膜堆叠而成。

本实施例中，疏水型隔热降温膜的内部为海绵状结构，孔洞孔径呈双峰分布，宽分布分别为0.2μm～0.6μm和2μm～4.2μm，且孔洞之间通过孔洞孔壁上的纳米小洞连通。

本实施例中，疏水型隔热降温膜的孔隙率为72.03％。

本实施例中，疏水型隔热降温膜的厚度为1185μm。

本实施例中，疏水型隔热降温膜的表面具有胞腔状孔洞，胞腔状孔洞之间通过孔壁上的纳米小洞相互连通，胞腔状孔洞的孔径为2μm～5μm。本发明中，胞腔状孔洞为球形腔状孔洞、椭球形腔状孔洞或其他形状的腔状孔洞，且纳米小洞为纳米级孔径的孔洞。

本实施例中，聚合物多孔膜的表面粗糙，由液滴状聚合物和纤维状聚合物混合而成。

本实施例中，聚合物为聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)(pvdf-hfp)。

一种上述本实施例中的疏水型隔热降温膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)按聚合物、有机良溶剂、非溶剂的质量比为12∶80.5∶7.5，分别称取pvdf-hfp粉末、丙酮和超纯水，首先将pvdf-hfp粉末和丙酮倒入血清瓶，用封口膜封口后置于50℃的水浴中，在速度为150rpm的磁力搅拌至pvdf-hfp粉末完全溶解在丙酮中，得到pvdf-hfp溶液；在50℃的水浴条件下，按照滴加速率为7ml/min，将超纯水滴加到上述的pvdf-hfp溶液，同时控制转速为180rpm持续搅拌，直至形成无色透明溶液，即为前驱体溶液。

(2)将步骤(1)中得到的前驱体溶液倒入喷壶，然后利用喷枪将前驱体溶液喷涂在清洁衬底(春亚纺，属于编织布中的一种)表面，具体为：调节喷枪的喷幅和辅助气孔，控制喷嘴与衬底的垂直距离为30cm，以空气作为载气控制喷嘴的气体压强为4～4.5mpa，然后以移动速度为25cm/s移动喷枪，将前驱体溶液以2ml/s的喷出流量垂直喷向衬底表面形成一长条状料痕，喷涂结束后将喷枪沿着垂直料痕方向移动，移动距离为0.5倍料痕的宽度，以保证膜的厚度均匀；喷枪反向移动，在相同条件下连续将前驱体溶液垂直喷涂在长条状料痕上，重复上述过程100次，得到疏水型隔热降温湿膜。

(3)待喷涂完成后，用夹具对湿膜进行固定，再将其放置在通风橱中，待丙酮自然挥发后转入真空烘箱，30℃保温10h，以除去多余水分，得到疏水型隔热降温膜。

图1为本发明实施例1中制得的疏水型隔热降温膜的表面低倍sem图。如图1所示，疏水型隔热降温膜的表面极不平整，较为粗糙，由液滴状聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)和纤维状聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)无序堆叠而成，聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)相接处融合良好。

图2为本发明实施例1中制得的疏水型隔热降温膜的表面高倍sem图。如图2所示，疏水型隔热降温膜表面全部为互穿的胞腔状结构，这是一种表面具有胞腔状孔洞的结构，其胞腔状孔洞之间通过孔壁上的纳米小洞相互连通，其中该胞腔状孔洞孔径大小不一，孔径在2μm～5μm，孔壁上的纳米小洞数量较多。同时，由图2也能看出，聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)相接处融合良好。

图3为本发明实施例1中制得的疏水型隔热降温膜的断面sem图。图4为本发明实施例1中制得的疏水型隔热降温膜的孔径分布图。如图3所示，疏水型隔热降温膜为是一种由层状聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)多孔膜堆叠而成的多孔膜，层间和层内均夹着少量横向大空腔。同时，如图3所示，该疏水型隔热降温膜的内部(断面)以海绵状结构为主，结构对称，且结合图4中的结果可知，孔洞孔径呈双峰分布，小孔和大孔的宽分布分别为0.2μm～0.6μm和2μm～4.2μm。

图5为本发明实施例1中制得的疏水型隔热降温膜的静态接触角示意图。由图5可知，接触角为153.9°，接触角大于150°的材料可称为超疏水材料。可见，本发明疏水型隔热降温膜具有较好的疏水性能。

图6为本发明实施例1中制得的疏水型隔热降温膜的光谱曲线图。如图6所示，用紫外-可见-近红外漫反射光谱仪、带积分球的傅里叶红外光谱仪表征多孔膜的光谱特性，再利用文献报道算法对反射光谱进行积分处理，可以得到对特定太阳光波段的平均反射率，利用红外光谱仪自带软件对红外辐射曲线进行处理，可以得出特定波段的平均辐射率。结果显示，本发明制备的疏水型隔热降温膜对包括紫外和近红外在内的全波段太阳光(0.24～2.5μm)都具有极高的反射率(平均反射率为96％)，在近红外到短波红外(0.76～2.5μm，nir-swir)的反射率也达到了95％，在8～13μm波段范围的平均辐射率为93.5％，表现出比市售隔热涂料更加优异的太阳光反射能力和窗口内强红外辐射特征。首先，窗口内的强红外辐射能力得益于聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)多孔膜自身所具备的中红外波段强吸收特征，这种性能有利于实现薄膜的高效散热，使其具备优异的降温性能。再结合sem结果可以解释，优异的太阳光反射能力及对近红外热的反射是隔热降温膜三维网络中的多级孔洞结构共同作用的结果，具体为：(1)该疏水型隔热降温膜满足太阳光全波段反射要求，其内部为海绵状结构，孔洞孔径呈双峰分布，小孔和大孔的宽分布分别为0.2μm～0.6μm和2μm～4.2μm，孔隙率为72.03％，其中微米孔可以反射长波辐射，特别是可以有效地散射大部分波长的太阳光，同时纳米孔可以强烈散射波长较短的可见光和紫外光，从而使得疏水型隔热降温膜表现出优异的太阳光反射能力和窗口内强红外辐射特征；(2)疏水型隔热降温膜的厚度为1185μm，能够完全阻挡太阳光的入射，从而使得薄膜具备隔热降温功能并且能够显著提高冷却效果；(3)疏水型隔热降温膜表面的，大尺寸孔洞可以反射长波辐射，特别是尺寸在4μm左右的丰富微孔可以有效地散射大部分波长的太阳光；孔洞孔壁上分布的纳米级孔洞，可强烈散射波长较短的可见光和紫外光，使得涂层的反射率进一步增强，而且开放的多孔表面有利于实现不同方向的光反射，同时该开放的多孔表面也能进一步提升疏水型隔热降温膜的疏水性能。

图7为本发明实施例1中制得的疏水型隔热降温膜的隔热曲线图。图7中，粗实线、细实线和点线分别代表：疏水型隔热降温膜在太阳直射下的背面温升曲线、遮阳伞下的环境空气温度以及光照下的环境空气温度。由图7可以看出，光照下空气温度接近40℃，遮阳伞下空气温度在35.1℃左右；与此同时，在相同的条件下，疏水型隔热降温膜暴露在光照下时，很快可达到热平衡，疏水型隔热降温膜背面平均温度为26.4℃，比遮阳伞下的空气温度要低近8.7℃，比无任何遮盖时更是降低了约13.6℃，这意味着疏水型隔热降温膜实现了在日间阳光直射下的绝对致冷，而且这种致冷效果无需能耗，是一种真正的绿色环保降温手段。

实施例2：

一种疏水型隔热降温膜的应用，与实施例1基本相同，区别仅在于：实施例2中采用的疏水型隔热降温膜为聚合物多孔膜，由聚合物多孔膜堆叠而成。

本实施例中，疏水型隔热降温膜的内部为海绵状结构，孔洞孔径呈双峰分布，宽分布分别为0.2μm～0.6μm和1μm～4.5μm，且孔洞之间通过孔洞孔壁上的纳米小洞连通。

本实施例中，疏水型隔热降温膜的孔隙率为73.36％。

本实施例中，疏水型隔热降温膜的厚度为1145μm。

本实施例中，疏水型隔热降温膜的表面具有胞腔状孔洞，胞腔状孔洞之间通过孔壁上的纳米小洞相互连通，胞腔状孔洞的孔径为1μm～10μm。

本实施例中，聚合物多孔膜的表面粗糙，由液滴状聚合物和纤维状聚合物混合而成。

本实施例中，聚合物为聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)(pvdf-hfp)。

本实施例中，采用的疏水型隔热降温膜的制备方法，步骤与实施例1基本相同，区别仅在于：实施例2的步骤(1)中，按聚合物、溶剂、非溶剂的质量比为10∶82.5∶7.5，分别称取pvdf-hfp、丙酮和去离子水。

图8为本发明实施例2中制得的疏水型隔热降温膜的表面高倍sem图。如图8所示，疏水型隔热降温膜表面形貌与实施例1相似，全部为互穿的胞腔状结构，但孔径较实施例1要更分散，从1μm到10μm不等。

光谱测试结果表明，疏水型隔热降温膜对包括紫外和近红外在内的全波段太阳光(0.24～2.5μm)的平均反射率为95.43％，对近红外到短波红外(0.76～2.5μm，nir-swir)的平均反射率为94.48％，在8～13μm波段范围的平均辐射率为93.1％，略低于实施例1。这与疏水型隔热降温膜的显微结构密切相关，因为聚合物浓度偏低时，膜表面的胞腔形状不规则，孔径分散，断面海绵状中孔洞的孔径也会偏大。

隔热测试结果表明，实施例2中所得疏水型隔热降温膜可实现7.5℃的绝对致冷效果(白天)。

实施例3：

一种疏水型隔热降温膜的应用，与实施例1基本相同，区别仅在于：实施例3中采用的疏水型隔热降温膜为聚合物多孔膜，由聚合物多孔膜堆叠而成。

本实施例中，疏水型隔热降温膜的内部为海绵状结构，孔洞孔径呈双峰分布，宽分布分别为0.2μm～0.6μm和3μm～5μm，且孔洞之间通过孔洞孔壁上的纳米小洞连通。

本实施例中，疏水型隔热降温膜的孔隙率为71.93％。

本实施例中，疏水型隔热降温膜的厚度为1145μm。

本实施例中，疏水型隔热降温膜的表面具有胞腔状孔洞，胞腔状孔洞之间通过孔壁上的纳米小洞相互连通，胞腔状孔洞的孔径为5μm～10μm。

本实施例中，聚合物多孔膜的表面粗糙，由液滴状聚合物和纤维状聚合物混合而成。

本实施例中，聚合物为聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)(pvdf-hfp)。

本实施例中，采用的疏水型隔热降温膜的制备方法，步骤与实施例1基本相同，区别仅在于：实施例3的步骤(2)中，喷嘴与衬底的距离为25cm。

图9为本发明实施例3中制得的疏水型隔热降温膜的表面高倍sem图。如图9所示，疏水型隔热降温膜表面形貌与实施例1相似，全部为互穿的胞腔状结构，但孔径较实施例1要更大，从5μm到10μm不等。

光谱测试结果表明，疏水型隔热降温膜对包括紫外和近红外在内的全波段太阳光(0.24～2.5μm)的平均反射率为94.97％，对近红外到短波红外(0.76～2.5μm，nir-swir)的平均反射率为93.93％，在8～13μm波段范围的平均辐射率为93.5％，反射率略低于实施例1，但辐射率与实施例1相当。反射率的变化与疏水型隔热降温膜的显微结构密切相关，因为与喷涂高度为30cm时得到的样品相比，疏水型隔热降温膜表面的胞腔尺寸明显变大且不均匀。

隔热测试结果表明，实施例3中所得疏水型隔热降温膜可实现7.75℃的绝对致冷效果(白天)。

实施例4：

一种疏水型隔热降温膜的应用，采用的疏水型隔热降温膜的制备方法，步骤与实施例1基本相同，区别仅在于：实施例4的步骤(2)中，重复喷涂60次，且制得的疏水型隔热降温膜的厚度为720μm。

光谱测试结果表明，疏水型隔热降温膜对包括紫外和近红外在内的全波段太阳光(0.24～2.5μm)的平均反射率为93.1％，对近红外到短波红外(0.76～2.5μm，nir-swir)的平均反射率为92.0％，在8～13μm波段范围的平均辐射率为92.9％，反射率低于实施例1，但辐射率与实施例1相当。

隔热测试结果表明，实施例4中所得疏水型隔热降温膜可实现4.98℃的绝对致冷效果(白天)。显然，疏水型隔热降温膜的厚度对其隔热降温效果影响显著。

实施例5：

一种疏水型隔热降温膜的应用，采用的疏水型隔热降温膜的制备方法，步骤与实施例1基本相同，区别仅在于：步骤(1)中，聚偏氟乙烯基聚合物为pvdf。

隔热测试结果表明，实施例5中所得疏水型隔热降温膜可实现8.1℃的绝对致冷效果(白天)。

本发明中，聚合物为含氟聚合物、聚烯烃、聚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、乙烯类聚合物、含硅聚合物，其中含氟聚合物为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯基共聚物，聚偏氟乙烯基共聚物包括聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)、聚(偏氟乙烯-三氟氯乙烯)、聚(偏氟乙烯-三氟乙烯-三氟氯乙烯)、聚(偏氟乙烯-三氟乙烯-氟氯乙烯)，聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯、聚-4-甲基-1-戊烯，聚砜包括双酚a型聚砜、聚芳醚砜、酚酞型聚砜、聚醚酮，聚酰胺包括脂肪族聚酰胺、聚砜酰胺、芳香族聚酰胺，聚酰亚胺包括全芳香聚酰亚胺、含氟聚酰亚胺，聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(涤纶)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯，乙烯类聚合物包括聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯，含硅聚合物包括聚二甲基硅氧烷、聚三甲基硅氧烷。同时将上述本发明中采用的聚合物替代实施例1中的聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)(pvdf-hfp)时，均能实现与实施例1相同或相似技术效果。

对比例1：

一种隔热降温膜的应用，采用的隔热降温膜的制备方法，步骤与实施例1基本相同，区别仅在于：对比例1的步骤(1)中，按聚合物∶溶剂∶非溶剂质量比为12∶77∶1，分别称取pvdf-hfp、丙酮和去离子水。

孔隙率和显微形貌测试结果表明，对比文件1中制得的隔热降温膜的整体孔隙率偏低(小于30％)且多孔膜表面的互穿胞腔状微孔孔径偏大(大于10μm)。

隔热测试结果表明，对比例1中所得隔热降温膜可实现2.1℃的绝对致冷效果(白天)，明显低于实施例1。

对比例2：

市售某品牌隔热涂料：将涂料直接刮涂在玻璃板上，40℃底部加热烘干后得到，干膜厚400μm。

光谱测试结果表明，如图10所示，其对包括紫外和近红外在内的全波段太阳光(0.24～2.5μm)平均反射率为81.6％，对近红外到短波红外(0.76～2.5μm，nir-swir)的平均反射率为80.9％，明显低于实施例1。隔热测试结果表明，对比例2中所得隔热降温涂料的背面温度(平均为34.4℃)(图11中细实线)虽比无遮盖时(图11中点线)降低了7.3℃，但接近遮阳伞下的环境温度(35.0℃)，几乎无绝对致冷效果。相比实施例1(图11中粗实线，当时时间段疏水型隔热降温膜背面平均温度为27.1℃)，背面温度高出7.3℃(白天)。

实施例6：

一种疏水型隔热降温膜的应用，与实施例1基本相同，区别仅在于：实施例6中的基体为汽车，具体为覆盖在某品牌汽车(轿车)的前挡风玻璃上。

测试结果表明：在前挡风玻璃上覆盖疏水型隔热降温膜后，于阳光下暴晒1h，然后取掉疏水型隔热降温膜，前挡风玻璃的温度仅有35.6℃，而无任何遮挡的情况下，前挡风玻璃的温度达到了55℃以上，与此同时，树荫下汽车的前挡风玻璃温度为43.7℃，覆盖某品牌市售隔热膜的汽车前挡风玻璃温度为48.1℃。另外，上述四种条件(覆盖疏水型隔热降温膜、无任何遮挡、树荫下、遮盖市售隔热膜)下，车内温度分别为42℃、60℃、47℃、49.2℃。

实施例7：

一种疏水型隔热降温膜的应用，与实施例1基本相同，区别仅在于：实施例7中的基体为开窗的狗屋，在狗屋的屋顶和侧面覆盖疏水型隔热降温膜。

测试结果表明：在狗屋上覆盖疏水型隔热降温膜后，于阳光下暴晒60分钟后，其内部空气温度为27.2℃，而无任何遮挡的情况下，狗屋内的空气温度达到37.5℃，此时阳光下的空气温度为41℃、树荫下空气温度为28.5℃。

实施例8：

一种疏水型隔热降温膜的应用，与实施例1基本相同，区别仅在于：实施例8中的基体为房屋外墙，在房屋的外墙表面覆盖疏水型隔热降温膜。

测试结果表明：在房屋外墙上覆盖疏水型隔热降温膜后，于阳光下暴晒80分钟后，揭开膜，墙体温度为32.2℃，而无任何遮挡的情况下，墙体温度达到56.5℃，与此同时，覆盖市售铝箔隔热膜的墙体温度为40℃。

实施例9：

一种疏水型隔热降温膜的应用，与实施例1基本相同，区别仅在于：实施例9中的基体为房屋玻璃窗，在房屋玻璃窗外表面覆盖疏水型隔热降温膜。

测试结果表明：房屋玻璃窗外覆盖疏水型隔热降温膜，在阳光下暴晒下10分钟后，窗户玻璃内侧温度降为28.5℃，而无任何遮挡的情况下，窗户玻璃内侧温度为38.2℃，此时阳光下的空气温度为45℃。

实施例10：

一种疏水型隔热降温膜的应用，与实施例1基本相同，区别仅在于：实施例10中的基体为玻璃花房，在玻璃花房的表面覆盖疏水型隔热降温膜。

测试结果表明：在玻璃花房表面覆盖疏水型隔热降温膜后，于阳光下暴晒，玻璃花房内部西红柿的温度为26℃，而无任何遮挡的情况下，玻璃花房外西红柿的温度为44.2℃，玻璃花房内西红柿的温度更是高达到51.4℃，此时阳光下的空气温度为41℃。

本发明中，在基体(房屋、车、帐篷、管道、箱子、遮阳用品或其他设备)表面上方设置隔热降温膜，或在基体内部面光一侧挂置隔热降温膜，也能实现相同或相近的技术效果。

本发明中，基体为房屋、车、帐篷、管道、箱子、遮阳用品或其他设备，其中房屋包括住宅/办公楼/商场/图书馆、厂房/仓库、油库/粮库、玻璃房、宠物房、铁皮屋、移动板房、岗亭等，车包括轨道列车、汽车(乘用车、客车、半牵挂引车、火车、冷链车)等，帐篷包括露营帐篷、临时指挥所、临时急救帐篷、车载帐篷等，管道包括输油管道、输水管道等，箱子包括室外变电箱、配电箱、信号箱、集装箱、冷冻箱、冷藏箱等，遮阳用品包括遮阳篷、遮阳棚、遮阳帘、遮阳伞、车棚、景观棚等。在这些基体材料表面覆盖本发明的隔热降温膜，或在这些基体表面上方设置本发明的隔热降温膜，或在这些基体内部面光一侧挂置本发明的隔热降温膜，也能实现相同或相近的技术效果。

本发明中，以上所有对比结果均为同等条件下同时测量所得。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。