【技术领域】
本发明涉及保温材料领域，尤其涉及一种纳米复合隔热材料及其制备方法。
背景技术：
近些年来，在科技兴农的号召下，我国现代养殖业得到了快速发展。在养殖业中，舍棚是困扰我国广大养殖户的最大问题，简陋的舍棚冬天不保暖夏天不隔热，为了保持动物的健康生长，需要投入大量的能耗来维持基本温度，而建设高规格的舍棚又需要大量的前期固定资金投入，风险大，收益低。
铝箔气泡隔热保温材料采用涂覆有纳米材料的高纯微铝为上下表层，采用高强度、低热传导的网络状材料为基础层，具有显著的隔热、保温、反射、防水效果，如专利……公开的技术方案。以该材料作为养殖舍棚材料，可以很好地解决舍棚保温问题，冬天保暖、夏天隔热，效果显著，同时还能促进舍内温度微循环并保持温度相对平衡、均匀，而且重量轻、成本低。但是，这种材料虽然能够保温隔热，但是透气性较差，舍顶容易有农药残留堆积，时间一长会产生霉变，滋生病菌并释放有毒气体，威胁和影响幼苗的健康安全。
技术实现要素：
本发明的目的之一在于提供一种养殖场用杀菌隔热反射材料，通过在聚四氟乙烯不粘的自清洁特性以及聚多巴胺-二苯酮-多酚酸的协同光敏作用释放抗菌活性，在实现隔热效果的同时起到杀菌的作用。
本发明的另一目的还在于提供上述养殖场用杀菌隔热反射材料的制备方法，能够将多层功效成分有效结合在一起。
本发明的技术方案是：
一种养殖场用杀菌隔热反射材料，包括阻燃气泡层，其特征在于，所述阻燃气泡层的一侧依次设置有第一阻燃胶层、第一铝箔层和气凝胶层，另一侧依次设置有第二阻燃胶层、第二铝箔层和杀菌清洁层；所述杀菌清洁层为表面沉积有聚多巴胺-二苯酮-多酚酸活性位点的改性聚四氟乙烯层。
进一步的，上述杀菌清洁层是将将含有盐酸多巴胺、二苯酮、多酚酸的水溶液通过喷雾干燥附着在通过钠-萘络合物化学处理后的聚四氟乙烯膜所得到的；其中盐酸多巴胺、二苯酮、多酚酸的摩尔比为（3-5）:1:1。
进一步的，上述二苯酮为二苯酮-3。在苯酮系中，二苯酮-3相对来说副作用小、成本低，能够吸收紫外光和可见光，与多酚酸能够形成高效的协同光敏活化位点。
进一步的，上述通过钠-萘络合物化学处理后的聚四氟乙烯膜通过以下方法制备：将100-200重量份浓硫酸、5-10重量份高锰酸钾、10-15重量份五氯化锑、20-30重量份钠-萘络合物、30-50重量份水配制成酸性溶液，将聚四氟乙烯膜置于其中浸泡8-20小时，取出后用高速等离子照射内侧薄膜表面，等离子光速电压为1200-1450kv，时间为2-5秒，清洗干燥。
进一步的，上述第二阻燃胶层由包含以下重量份数的组分制成：20-25份聚氨酯胶黏剂、5-10份固化剂、40-50份醋酸乙酯、20-30份甲醇、5-10份胺化石墨烯、5-10份纳米氮化硅、10-15份三乙胺、40-50份对苯二甲酸。
进一步的，上述气凝胶层由包含以下重量份数的组分制成：5-20份的二氧化硅-酚醛树脂复合气凝胶、20-30份环氧丙烷、80-130份乙酸、50-70份聚乙二醇600、10-30份甲酰胺、20-30份甲苯二异氰酸酯三聚体、10-15份异佛尔酮二异氰酸酯三聚体。
进一步的，上述第一阻燃胶层由包含以下重量分数的组分制成：20-25份聚氨酯胶黏剂、5-10份固化剂、40-50份醋酸乙酯、20-30份甲醇。
上述养殖场用杀菌隔热反射材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
1）将盐酸多巴胺、二苯酮、多酚酸按照摩尔比为（3-5）:1:1溶于水，形成0.1-0.2mol/l的水溶液a；
2）将100-200重量份浓硫酸、5-10重量份高锰酸钾、10-15重量份五氯化锑、20-30重量份钠-萘络合物、30-50重量份水配制成酸性溶液，将聚四氟乙烯膜置于其中浸泡8-20小时，取出后用高速等离子照射内侧薄膜表面，等离子光速电压为1200-1450kv，时间为2-5秒，清洗干燥，形成通过钠-萘络合物化学处理后的聚四氟乙烯膜；
3）将水溶液a经过喷雾干燥附着在通过钠-萘络合物化学处理后的聚四氟乙烯膜的一侧，形成杀菌清洁层；
4）将20-30份环氧丙烷、80-130份乙酸、50-70份聚乙二醇600、10-30份甲酰胺用高速微粉搅拌机搅拌5-10分钟，调节溶剂温度5-8度；加入二氧化硅-酚醛树脂复合气凝胶5-20份，调节溶剂温度为30℃-40℃，继续搅拌40-60分钟；加入20-30份甲苯二异氰酸酯三聚体、10-15份异佛尔酮二异氰酸酯三聚体，继续搅拌5-10分钟；然后气流分级，收集通过8000目过滤网的粉体；所述高速微粉搅拌机的转速为800-1000转/分钟；将收集到的粉体通过压缩空气、过滤、干燥后，进入800-1000℃高温气化室，经喷嘴形成超音速气流射入到铝箔一侧表面，在50-70℃熟化，形成一侧附着有气凝胶层的第一铝箔层；
5）将20-25份聚氨酯胶黏剂、5-10份固化剂、40-50份醋酸乙酯、20-30份甲醇、5-10份胺化石墨烯、5-10份纳米氮化硅、10-15份三乙胺、40-50份对苯二甲酸搅拌混合制成第二阻燃层的胶粘剂，通过该胶粘剂将阻燃气泡层的一侧和第二铝箔亚光面贴合；将20-25份聚氨酯胶黏剂、5-10份固化剂、40-50份醋酸乙酯、20-30份甲醇搅拌混合制成第一阻燃层的胶粘剂，通过该胶粘剂将阻燃气泡层的另一侧和第一铝箔层亚光面贴合；两次贴合的辊温度均为80-100℃，压力均为100-150兆帕，30-45℃熟化72-80小时，形成所述养殖场用杀菌隔热反射材料。
本发明具有以下有益的技术效果：
1）本发明通过在改性聚四氟乙烯层沉积聚多巴胺-二苯酮-多酚酸活性位点，既能够利用聚四氟乙烯的不粘特性，减小污物的附着，又能够利用聚多巴胺-二苯酮-多酚酸的协同光敏作用，产生杀菌活性氧成分，快速破坏细菌膜结构，还可导致病毒蛋白外壳变性失活，杀灭效率均高于99%。
2）聚多巴胺-二苯酮-多酚酸协同光敏结构，在光照激发条件下可发生分子结构重拍，生成一种“光吸收瞬态”的介稳结构将活性存储起来，在随后的黑暗条件下可缓慢释放出抗菌活性，从而实现材料在光照及黑暗条件下的持久抗菌，实现24小时持续抗菌功能。
3）聚四氟乙烯膜具有摩擦系数小、耐化学物质、透气不透水、透气量大、阻燃、耐高温、抗强酸碱、无毒等特性，具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂，具有明显的自清洁效果，然而同时导致的是未改性的聚四氟乙烯与其他材料的粘合性极差，极易发生剥离，通过钠-萘络合物化学改性后，腐蚀液扯掉了表面上的部分氟原子，在表面留下了碳化层和某些极性集团，使表面能增大，接触角变小，使得聚四氟乙烯膜与其他层的粘合性增强，同时为沉积聚多巴胺-二苯酮-多酚酸提供位点，使杀菌清洁层的附着成为可行；
4）通过第二阻燃胶层中各组分的协同作用，胺化石墨烯和纳米碳化硅使得材料的阻燃性进一步提高，聚氨酯、醋酸乙酯、三乙胺、对苯二甲酸等成分又实现了多层结构的有效贴合；
5）通过在二氧化硅-酚醛树脂复合气凝胶的双网络三维结构，无机、有机成分各自形成连续网络，彼此又缠绕混合在一起，难以分离，酚醛树脂既起到了阻隔红外辐射的作用，且与有机粘结剂的相互作用更强，增强了气凝胶层与铝箔层的粘合强度，还能够经受更长时间火焰的灼烧而不发生有机-无机成分脱落分离，提高了阻燃性能。
【具体实施方式】
以下结合具体实施例，对本发明做进一步描述。
以下所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，所描述的步骤也不是用以限制其执行顺序。本领域技术人员结合现有公知常识对本发明做显而易见的改进，亦落入本发明要求的保护范围之内。
实施例1
一种养殖场用杀菌隔热反射材料，包括依次设置的气凝胶层、第一铝箔层、第一阻燃胶层、阻燃气泡层、第二阻燃胶层、第二铝箔层和杀菌清洁层；所述杀菌清洁层为表面沉积有聚多巴胺-二苯酮-多酚酸活性位点的改性聚四氟乙烯层。
上述养殖场用杀菌隔热反射材料的制备方法如下：
1）将盐酸多巴胺、二苯酮-3、多酚酸按照摩尔比为4:1:1溶于水，形成0.15mol/l的水溶液a；
2）将150重量份浓硫酸、8重量份高锰酸钾、12重量份五氯化锑、25重量份钠-萘络合物、40重量份水配制成酸性溶液，将聚四氟乙烯膜置于其中浸泡8-20小时，取出后用高速等离子照射内侧薄膜表面，等离子光速电压为1200-1450kv，时间为2-5秒，清洗干燥，形成通过钠-萘络合物化学处理后的聚四氟乙烯膜；
3）将水溶液a经过喷雾干燥附着在通过钠-萘络合物化学处理后的聚四氟乙烯膜的一侧，形成杀菌清洁层；
4）将25份环氧丙烷、100份乙酸、60份聚乙二醇600、20份甲酰胺用高速微粉搅拌机搅拌5-10分钟，调节溶剂温度5-8度；加入二氧化硅-酚醛树脂复合气凝胶10份，调节溶剂温度为30℃-40℃，继续搅拌40-60分钟；加入25份甲苯二异氰酸酯三聚体、12份异佛尔酮二异氰酸酯三聚体，继续搅拌5-10分钟；然后气流分级，收集通过8000目过滤网的粉体；所述高速微粉搅拌机的转速为800-1000转/分钟；将收集到的粉体通过压缩空气、过滤、干燥后，进入800-1000℃高温气化室，经喷嘴形成超音速气流射入到铝箔一侧表面，在50-70℃熟化，形成一侧附着有气凝胶层的第一铝箔层；
5）将22份聚氨酯胶黏剂、7份固化剂、45份醋酸乙酯、25份甲醇、8份胺化石墨烯、8份纳米氮化硅、12份三乙胺、45份对苯二甲酸搅拌混合制成第二阻燃层的胶粘剂，通过该胶粘剂将阻燃气泡层的一侧和第二铝箔亚光面贴合；将22份聚氨酯胶黏剂、7份固化剂、45份醋酸乙酯、25份甲醇搅拌混合制成第一阻燃层的胶粘剂，通过该胶粘剂将阻燃气泡层的另一侧和第一铝箔层亚光面贴合；两次贴合的辊温度均为80-100℃，压力均为100-150兆帕，30-45℃熟化72-80小时，形成所述养殖场用杀菌隔热反射材料。
实施例2
一种养殖场用杀菌隔热反射材料，包括依次设置的气凝胶层、第一铝箔层、第一阻燃胶层、阻燃气泡层、第二阻燃胶层、第二铝箔层和杀菌清洁层；所述杀菌清洁层为表面沉积有聚多巴胺-二苯酮-多酚酸活性位点的改性聚四氟乙烯层。
上述养殖场用杀菌隔热反射材料的制备方法如下：
1）将盐酸多巴胺、二苯酮-3、多酚酸按照摩尔比为3:1:1溶于水，形成0.1mol/l的水溶液a；
2）将100重量份浓硫酸、5重量份高锰酸钾、10重量份五氯化锑、20重量份钠-萘络合物、30重量份水配制成酸性溶液，将聚四氟乙烯膜置于其中浸泡8-20小时，取出后用高速等离子照射内侧薄膜表面，等离子光速电压为1200-1450kv，时间为2-5秒，清洗干燥，形成通过钠-萘络合物化学处理后的聚四氟乙烯膜；
3）将水溶液a经过喷雾干燥附着在通过钠-萘络合物化学处理后的聚四氟乙烯膜的一侧，形成杀菌清洁层；
4）将20份环氧丙烷、80份乙酸、50份聚乙二醇600、10份甲酰胺用高速微粉搅拌机搅拌5-10分钟，调节溶剂温度5-8度；加入二氧化硅-酚醛树脂复合气凝胶5份，调节溶剂温度为30℃-40℃，继续搅拌40-60分钟；加入20份甲苯二异氰酸酯三聚体、10份异佛尔酮二异氰酸酯三聚体，继续搅拌5-10分钟；然后气流分级，收集通过8000目过滤网的粉体；所述高速微粉搅拌机的转速为800-1000转/分钟；将收集到的粉体通过压缩空气、过滤、干燥后，进入800-1000℃高温气化室，经喷嘴形成超音速气流射入到铝箔一侧表面，在50-70℃熟化，形成一侧附着有气凝胶层的第一铝箔层；
5）将20份聚氨酯胶黏剂、5份固化剂、40份醋酸乙酯、20份甲醇、5份胺化石墨烯、5份纳米氮化硅、10份三乙胺、40份对苯二甲酸搅拌混合制成第二阻燃层的胶粘剂，通过该胶粘剂将阻燃气泡层的一侧和第二铝箔亚光面贴合；将20份聚氨酯胶黏剂、5份固化剂、40份醋酸乙酯、20份甲醇搅拌混合制成第一阻燃层的胶粘剂，通过该胶粘剂将阻燃气泡层的另一侧和第一铝箔层亚光面贴合；两次贴合的辊温度均为80-100℃，压力均为100-150兆帕，30-45℃熟化72-80小时，形成所述养殖场用杀菌隔热反射材料。
实施例3
一种养殖场用杀菌隔热反射材料，包括依次设置的气凝胶层、第一铝箔层、第一阻燃胶层、阻燃气泡层、第二阻燃胶层、第二铝箔层和杀菌清洁层；所述杀菌清洁层为表面沉积有聚多巴胺-二苯酮-多酚酸活性位点的改性聚四氟乙烯层。
上述养殖场用杀菌隔热反射材料的制备方法如下：
1）将盐酸多巴胺、二苯酮-3、多酚酸按照摩尔比为5:1:1溶于水，形成0.2mol/l的水溶液a；
2）将200重量份浓硫酸、10重量份高锰酸钾、15重量份五氯化锑、30重量份钠-萘络合物、50重量份水配制成酸性溶液，将聚四氟乙烯膜置于其中浸泡8-20小时，取出后用高速等离子照射内侧薄膜表面，等离子光速电压为1200-1450kv，时间为2-5秒，清洗干燥，形成通过钠-萘络合物化学处理后的聚四氟乙烯膜；
3）将水溶液a经过喷雾干燥附着在通过钠-萘络合物化学处理后的聚四氟乙烯膜的一侧，形成杀菌清洁层；
4）将30份环氧丙烷、130份乙酸、70份聚乙二醇600、30份甲酰胺用高速微粉搅拌机搅拌5-10分钟，调节溶剂温度5-8度；加入二氧化硅-酚醛树脂复合气凝胶20份，调节溶剂温度为30℃-40℃，继续搅拌40-60分钟；加入30份甲苯二异氰酸酯三聚体、15份异佛尔酮二异氰酸酯三聚体，继续搅拌5-10分钟；然后气流分级，收集通过8000目过滤网的粉体；所述高速微粉搅拌机的转速为800-1000转/分钟；将收集到的粉体通过压缩空气、过滤、干燥后，进入800-1000℃高温气化室，经喷嘴形成超音速气流射入到铝箔一侧表面，在50-70℃熟化，形成一侧附着有气凝胶层的第一铝箔层；
5）将25份聚氨酯胶黏剂、10份固化剂、50份醋酸乙酯、30份甲醇、10份胺化石墨烯、10份纳米氮化硅、15份三乙胺、50份对苯二甲酸搅拌混合制成第二阻燃层的胶粘剂，通过该胶粘剂将阻燃气泡层的一侧和第二铝箔亚光面贴合；将25份聚氨酯胶黏剂、10份固化剂、50份醋酸乙酯、30份甲醇搅拌混合制成第一阻燃层的胶粘剂，通过该胶粘剂将阻燃气泡层的另一侧和第一铝箔层亚光面贴合；两次贴合的辊温度均为80-100℃，压力均为100-150兆帕，30-45℃熟化72-80小时，形成所述养殖场用杀菌隔热反射材料。
性能测试（以实施例1为例）：
（1）杀菌性能：在白天自然光照射下，在30分钟和60分钟内杀灭大肠杆菌和李斯特菌达99%以上，杀灭t7噬菌体病毒则只需5分钟；在晚上黑暗状态下，在30分钟和60分钟内杀灭大肠杆菌和李斯特菌达99%以上，杀灭t7噬菌体病毒则同样只需5分钟；白天和晚上均有相同的、高效的杀菌效果。
（2）清洁性能：将实施例样品与常规铝箔-气泡层-铝箔材料作为肉鸡养殖场顶棚材料，暴露于大气中1个月时间，经观察，实施例1的表面无肉眼可视灰尘，而常规材料表面的污渍和灰尘较多。