一种超辐射降温涂层结构及其制造方法与流程

本发明涉及化学材料领域，具体为一种超辐射降温涂层结构及其制造方法。

背景技术：

热岛效应（urbanheatislandeffect）是指一个地区的气温高于周围地区的现象。用两个代表性测点的气温差值（即热岛强度）表示。主要有城市热岛效应和青藏高原热岛效应两种。

伴随着城市化的加速，城市热岛效应越来越严重。热岛效应导致城市用电量的增加，在夏季，城市温度每增加1℃，就会导致城市制冷用电量增加1.5%-3.0%。同时还会加速有害烟雾的生成，危害城市居民的健康。

因此，如何缓解城市热岛效应，减少城市制冷用电量，避免因热岛效应产生有害烟雾，危害城市居民的健康，成为了本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明实际需要解决的问题是如何缓解城市热岛效应。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种超辐射降温涂层结构，所述超辐射降温涂层结构覆盖在城市建筑上，包括由内至外的偶联剂层、太阳光谱辐射全反射层及红外发射层。

优选地，所述偶联剂层为硅烷偶联剂层。

优选地，所述可见太阳光谱辐射全反射层由辐射反射悬浮液喷涂或喷刷后凝固而成，所述可见光反射悬浮液为二氧化钛和铝银粉末与甲基丙烯酸甲酯溶剂混合制备而得到的悬浮液，其中二氧化钛与铝银粉末优选的质量比范围为1:50到2:50，二氧化钛和铝银粉末的混合物与甲基丙烯酸甲酯溶剂优选混合质量比例范围为1:10到2:10。

优选地，所述红外发射层由红外发射悬浮液喷涂或喷刷后凝固而成，所述红外发射悬浮液为二氧化硅微球与甲基丙烯酸甲酯溶剂混合制备而得到的悬浮液，所述二氧化硅微球直径范围为8-10微米，所述二氧化硅微球与甲基丙烯酸甲酯溶剂悬浮液由甲基丙烯酸甲酯单体液体与甲基丙烯酸甲酯阻聚剂混合构成，所述甲基丙烯酸甲酯阻聚剂由6-叔丁基-2,4-二甲基苯酚或6-叔丁基-2,6-二甲基苯酚或2,4-二甲基苯酚-6-叔丁基苯酚中一种或多种混合而成。所述二氧化硅微球与甲基丙烯酸甲酯溶剂悬浮液由5-10μm直径的二氧化硅微球与甲基丙烯酸甲酯单体液体混合而成，二氧化硅微球与甲基丙烯酸甲酯单体优选体积比为5:100到10:100。并采用高速剪切工艺将二氧化硅微球分散而成。所述甲基丙烯酸甲酯阻聚剂可以有效阻止甲基丙烯酸甲酯单体在高速剪切过程中的高温自聚，从而完成二氧化硅微球与甲基丙烯酸甲酯溶剂悬浮液的制备。

一种超辐射降温涂层结构的制造方法，本方法用于制造上述的超辐射降温涂层结构，本方法包括如下步骤：

在物体表面喷涂或者喷刷偶联剂，形成偶联剂层；

制造可见光反射悬浮液，待偶联剂层凝固后在所述偶联剂层上喷涂或喷刷可见光反射悬浮液与固化剂构成的混合液固化形成太阳光谱辐射全反射层，所述促进剂由；

制造红外发射悬浮液，待太阳光谱辐射全反射层固化后后在所述太阳光谱辐射全反射层上喷涂或喷刷红外发射悬浮液与固化剂构成的混合液固化形成红外发射层，待红外发射层凝固后，得到所述超辐射降温涂层结构。

优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述固化剂包括促进剂n.n-二甲基对甲苯胺和过氧化苯甲酰。

优选地，所述可见光反射悬浮液为二氧化钛粉末、铝银粉末与甲基丙烯酸甲酯溶剂混合制备而得到的悬浮液。

优选地，所述红外发射悬浮液为二氧化硅微球与甲基丙烯酸甲酯溶剂混合制备而得到的悬浮液。

本发明公开了一种超辐射降温涂层结构，所述超辐射降温涂层结构覆盖在城市建筑上，包括由内至外的偶联剂层、太阳光谱辐射全反射层及红外发射层。通过太阳光谱辐射全反射层将太阳光进行反射，减少对阳光中能量的吸收，通过红外发射层将建筑物本身的热量向外辐射，通过两种方式，降低了建筑物的温度，缓解了城市热岛效应，减少城市制冷用电量，避免因热岛效应产生有害烟雾，危害城市居民的健康。

附图说明

为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明公开的一种超辐射降温涂层结构的一种具体实施方式的结构示意图。

附图标记说明：偶联剂层1、太阳光谱辐射全反射层2、红外发射层3。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明公开了一种超辐射降温涂层结构，所述超辐射降温涂层结构覆盖在城市建筑上，包括由内至外的偶联剂层、太阳光谱辐射全反射层及红外发射层。

本发明通过太阳光谱辐射全反射层将太阳光进行反射，减少对阳光中能量的吸收，通过红外发射层将建筑物本身的热量向外辐射，通过两种方式，降低了建筑物的温度，缓解了城市热岛效应，减少城市制冷用电量，避免因热岛效应产生有害烟雾，危害城市居民的健康。

具体实施时，所述偶联剂层为硅烷偶联剂层。

本发明中，硅烷偶联剂层可以采用kh520型硅烷偶联剂，kh520型硅烷偶联剂的分子中兼具与无机物发生化学反应及物理反作用的活性基团和与有机物发生化学反应的活性基团，从而能将无机物和有机物偶联起来，因此，采用kh520型硅烷偶联剂能够将超辐射降温涂层结构稳固的覆盖在各种有机或无机材料上，使得超辐射降温涂层结构能够直接覆盖在混凝土结构上，这是现有的各种降温层结构所不能实现的。

具体实施时，所述可见太阳光谱辐射全反射层由辐射反射悬浮液喷涂或喷刷后凝固而成，所述可见光反射悬浮液为二氧化钛和铝银粉末与甲基丙烯酸甲酯溶剂混合制备而得到的悬浮液，其中二氧化钛与铝银粉末优选的质量比范围为1:50到2:50，二氧化钛和铝银粉末的混合物与甲基丙烯酸甲酯溶剂优选混合质量比例范围为1:10到2:10。

可采用纳米二氧化钛粉末、铝银粉末与甲基丙烯酸甲酯溶剂混合制备成悬浮液，喷涂或者喷刷在已经凝固的偶联剂层表面，形成50-100微米厚的薄膜。悬浮液中的二氧化钛与铝银粉末随机分布，拥有95%以上的太阳可见光和红外光反射率。

具体实施时，所述红外发射层由红外发射悬浮液喷涂或喷刷后凝固而成，所述红外发射悬浮液为二氧化硅微球与甲基丙烯酸甲酯溶剂混合制备而得到的悬浮液，所述二氧化硅微球直径范围为8-10微米，所述二氧化硅微球与甲基丙烯酸甲酯溶剂悬浮液由甲基丙烯酸甲酯单体液体与甲基丙烯酸甲酯阻聚剂混合构成，所述甲基丙烯酸甲酯阻聚剂由6-叔丁基-2,4-二甲基苯酚或6-叔丁基-2,6-二甲基苯酚或2,4-二甲基苯酚-6-叔丁基苯酚中一种或多种混合而成。所述二氧化硅微球与甲基丙烯酸甲酯溶剂悬浮液由5-10μm直径的二氧化硅微球与甲基丙烯酸甲酯单体液体混合而成，二氧化硅微球与甲基丙烯酸甲酯单体优选体积比为5:100到10:100。并采用高速剪切工艺将二氧化硅微球分散而成。所述甲基丙烯酸甲酯阻聚剂可以有效阻止甲基丙烯酸甲酯单体在高速剪切过程中的高温自聚，从而完成二氧化硅微球与甲基丙烯酸甲酯溶剂悬浮液的制备。

可以采用8-10微米的二氧化硅微球与甲基丙烯酸甲酯溶剂混合制备成悬浮液，喷涂或者喷刷在太阳光谱辐射全反射层，喷射或涂刷为50-100微米厚薄膜。悬浮液中的二氧化硅随机分布，由于随机微球点阵的散射与相干效应，将发射频道8-14微米的波长段，红外发射率高达0.93。

本发明还公开了一种超辐射降温涂层结构的制造方法，本方法用于制造如权利要求1所述的超辐射降温涂层结构，本方法包括如下步骤：

在物体表面喷涂或者喷刷偶联剂，形成偶联剂层；

制造可见光反射悬浮液，待偶联剂层凝固后在所述偶联剂层上喷涂或喷刷可见光反射悬浮液形成太阳光谱辐射全反射层；

制造红外发射悬浮液，待太阳光谱辐射全反射层凝固后在所述太阳光谱辐射全反射层上喷涂或喷刷红外发射悬浮液形成红外发射层，待红外发射层凝固后，得到所述超辐射降温涂层结构。

采用喷刷或者涂刷的方式制造超辐射降温涂层结构，可以不考虑制品的形状，效果达到预期值的同时大大减少了造价，不用特制成其他形状。

具体实施时，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述固化剂包括促进剂n.n-二甲基对甲苯胺和过氧化苯甲酰。

本发明中，硅烷偶联剂层可以采用kh520型硅烷偶联剂，kh520型硅烷偶联剂的分子中兼具与无机物发生化学反应及物理反作用的活性基团和与有机物发生化学反应的活性基团，从而能将无机物和有机物偶联起来，因此，采用kh520型硅烷偶联剂能够将超辐射降温涂层结构稳固的覆盖在各种有机或无机材料上，使得超辐射降温涂层结构能够直接覆盖在混凝土结构上，这是现有的各种降温层结构所不能实现的。

具体实施时，所述可见光反射悬浮液为二氧化钛粉末、铝银粉末与甲基丙烯酸甲酯溶剂混合制备而得到的悬浮液。

可采用纳米二氧化钛粉末与甲基丙烯酸甲酯溶剂混合制备成悬浮液，喷涂或者喷刷在已经凝固的偶联剂层表面，喷射或者涂刷的厚度为50-100微米。悬浮液中的二氧化钛随机分布，拥有90%的太阳能反射率

具体实施时，所述红外发射悬浮液为二氧化硅微球与甲基丙烯酸甲酯溶剂混合制备而得到的悬浮液。

可以采用8-10微米的二氧化硅微球与甲基丙烯酸甲酯溶剂混合制备成悬浮液，喷涂或者喷刷在太阳光谱辐射全反射层，喷射或涂刷为50-100微米厚薄膜。悬浮液中的二氧化硅随机分布，发射频道8-14微米的波长段，红外发射率高达0.93。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。