一种建筑用辐射制冷涂料及其制备方法与流程

本发明涉及辐射制冷领域，尤其是涉及用于建筑用辐射制冷涂料及其制备方法。

背景技术：

1、辐射制冷技术是物体通过热辐射降低自身温度至环境温度以下的一种新型制冷技术，该技术主要利用了地球与外太空之间的热交换，地球上物体的热辐射可以穿过大气窗口，将热量直接发射到外太空，进而实现与外太空冷场的热交换。

2、辐射制冷涂料是一种应用于建筑物表面的特殊涂料。辐射制冷涂料的主要成分是在可见光近红外处具有高反射率的填料以及在波长8-14μm波段具备高辐射率的填料。它可以反射太阳光谱可见光与近红外的大部分能量，从而减少建筑物表面的吸收能量，减少建筑物表面的温度。同时，也能在日间与夜间辐射大气窗口范围电磁波，使得建筑物表面温度进一步降低，从而实现节能。以此为基础的涂层也称为无电制冷涂层，不用其他能源或制冷剂就能以无电式、环保节能的方式达到降温效果，有效节省空调耗能，实现降温、碳节能。

3、在自然界中，也有诸多辐射制冷的现象。例如，撒哈拉银蚁是一种生活在撒哈拉沙漠的蚂蚁，它们能够在极端高温的环境下生存，并且有着出色的辐射制冷能力。银蚁的身体表面覆盖着微小的毛发，这些毛发可以反射太阳光谱中的大部分能量，这种银蚁的身体还有着特殊的结构，身体顶部和侧边都覆盖有三角形截面的独特形状的毛发。这些结构可以帮助撒哈拉银蚁更加高效地进行太阳光反射和辐射制冷，使得它们能够在高温环境下觅食生存。

4、在目前的一些研究中，如公开号为cn 108250873 a(室外全天候太阳光反射与红外辐射制冷涂料)通过添加微米级镀金属片状体，和/或微米级镀金属球形体于涂料体系中，并采用分层涂布的方式，镀金属片状结构通过涂装方向实现太阳光高反射及红外高辐射，从而达到被动式制冷的效果。公开号为cn 115652616a(一种耐光老化防护型辐射制冷填料粒子与涂层及其制备方法与应用)的专利提供的填料是在无机颗粒与木质素进行混合改性，利用木质素的抗耐光老化性能和无机颗粒的反射性能，提高了材料整体的辐射制冷效果。但这些专利只是通过涂装将金属发射体朝向太空或对颗粒进行改性，并未直接通过改变填料的形状使发射体朝向空旷的外太空。

技术实现思路

1、本发明提供一种建筑用辐射制冷涂料及其制备方法，本发明采用四面体辐射制冷填料代替传统的球状、多孔等颗粒，在面漆表面形成凸于基面的多方向的反射和辐射面，能对太阳光及环境折射光进行多次反射，增大辐射面且凸起朝向空旷的外太空，无红外辐射遮挡，强化了辐射制冷效率。

2、方案一)

3、本发明通过以下技术方案实现：

4、一种建筑用辐射制冷涂料，由以下质量分数比的组分制备而成：四面体辐射制冷填料5-45份、钛白粉3-25份、中空玻璃微珠2-5份、乳液15-30份、功能性助剂8-10份、水20-25份。

5、优选地，所述的四面体辐射制冷填料为由氧化铝、氧化锆制成的外接圆直径为1μm-100μm的四面体颗粒。具体可以采用3m trizacttm磨料。

6、优选地，所述的钛白粉为晶粒尺寸≤300nm的纳米钛白粉。

7、优选地，所述的乳液为丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯乳液、硅丙乳液、聚氨酯乳液或聚乙烯醇中的一种。

8、优选地，所述的功能助剂为成膜助剂、润湿剂、纤维素、ph调节剂、消泡剂、防冻剂或杀菌剂中的一种或者两种以上的任意组合。

9、方案二)

10、一种建筑用辐射制冷涂料的制备方法，包括如下步骤：

11、先采用带分散盘的立式搅拌对水、乳液、功能助剂、钛白粉搅拌成混合液，再将混合液在蛟龙搅拌机上与中空玻璃珠搅拌均匀，最后加入四面体辐射制冷填料搅拌均匀，既得所述的建筑用辐射制冷涂料。

12、所制备的辐射制冷涂料干膜后，四面体辐射制冷填料自由沉积在成膜基面上，其中1/5-4/5高度为裸露出成膜层基面上，具有特殊表面结构。

13、本发明的四面体辐射制冷填料外表面包括四个面，所述四个面由终止于四个顶点处的六个边缘接合。四个面中的每一个面接触四个面中的三个面，并且四面体粒子的大部分具有在基本上相同的方向上取向的顶点中的至少一个顶点，粒子内部可为实心、中空、多孔多种形式。

14、四面体辐射制冷填料用于辐射制冷涂料中，较易产生至少一个面与成膜基面相连，其余三个面局部暴露于基面之上，形成山型凸起，该部分无其它材料覆盖，能直接与外太空冷场进行热交换。由四面体辐射制冷填料组成的辐射制冷涂料，比普通辐射制冷涂料具有更多裸露在外的表面积，辐射制冷体以多方向裸露在外，无其它遮挡，更多面积制冷体与直接外太空冷场进行热辐射交换，大大增大了制冷功率。与利用常规颗粒或多孔颗粒作为填料相比，辐射制冷体未藏于混合成膜物内，使辐射体的相对辐射面积增大从而增加了辐射能，提高了涂层对红外辐射的吸收率。

15、较所公开的现有技术，本发明具有以下有益效果：

16、本发明采用四面体辐射制冷填料代替传统的球状、多孔等颗粒，在面漆表面形成凸于基面的多方向的反射和辐射面，能对太阳光及环境折射光进行多次反射，增大辐射面且凸起朝向空旷的外太空，无红外辐射遮挡，辐射制冷效率高。

技术特征：

1.一种建筑用辐射制冷涂料，其特征在于：由以下质量份数比的组分制备而成：四面体辐射制冷填料5-45份、钛白粉3-25份、中空玻璃微珠2-5份、乳液15-30份、功能性助剂8-10份、水20-25份。

2.根据权利要求1所述的一种建筑用辐射制冷涂料，其特征在于：所述的四面体辐射制冷填料为由氧化铝、氧化锆制成的外接圆直径范围在1μm-100μm之间的四面体颗粒。

3.根据权利要求1所述的一种建筑用辐射制冷涂料，其特征在于：所述的钛白粉为晶粒尺寸≤300nm的纳米钛白粉。

4.根据权利要求1所述的一种建筑用辐射制冷涂料，其特征在于：所述的乳液为丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯乳液、硅丙乳液、聚氨酯乳液或聚乙烯醇中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种建筑用辐射制冷涂料，其特征在于：所述的功能助剂为成膜助剂、润湿剂、纤维素、ph调节剂、消泡剂、防冻剂或杀菌剂中的一种或者两种以上的任意组合。

6.如权利要求1-5中任一项所述的建筑用辐射制冷涂料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及一种建筑用辐射制冷涂料及其制备方法，本发明的涂料，由以下质量分数比的组分制备而成：四面体辐射制冷填料5‑45份、钛白粉3‑25份、中空玻璃微珠2‑5份、乳液15‑30份、功能性助剂8‑10份、水20‑25份。本发明采用四面体辐射制冷填料代替传统的球状、多孔等颗粒，在面漆表面形成凸于基面的多方向的反射和辐射面，能对太阳光及环境折射光进行多次反射，增大辐射面且凸起朝向空旷的外太空，无红外辐射遮挡，强化了辐射制冷效率。

技术研发人员：李文彦,汤婷婷
受保护的技术使用者：三棵树涂料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14