[发明专利]自冷却复合材料

说明书

本发明涉及含有至少一种热响应性聚合物和至少一种无机建筑材料的复合材料。此外，本发明涉及一种制备该复合材料的方法以及该复合材料在冷却和控制湿度中的用途。

本发明涉及含有至少一种热响应性聚合物和至少一种无机建筑材料的复合材料。此外，本发明涉及一种制备该复合材料的方法以及该复合材料在冷却和控制湿度中的用途。

特别是在高日间温度和高日照水平的地区，需要冷却房屋，从而为人类形成一个令人愉悦的环境。使用空气调节设备的常规冷却通常导致高能耗。考虑到不只是由于全球变暖，节约能源是一个重要目标，因此需要较少能耗的冷却方法。此外，不依赖于电能运行的冷却系统具有确保操作可靠性的优点。操作可靠性很重要的设施包括例如仓库、冷藏容器、自持通信站或电气设施。

在现有技术中已经描述了各种替换冷却方法。

N.M.Nahar等，Building and Environment 2003，38，109-116和E.H.Amer，Energy2006，31，1332-1344描述了在具有高日照且因此也具有高温的区域中冷却房屋的各种方法。首先，测试房屋的屋顶装备有反射材料，例如白水泥或白色瓦，其次，在屋顶上或在屋顶下使用绝热材料如此外，冷却通过由例如置于屋顶之上的黄麻袋或由位于屋顶上的水池蒸发水而进行。最有效的冷却是蒸发水。然而，N.M.Nahar等，Building andEnvironment 2003，38，109-111和E.H.Amer，Energy 2006，31，1332-1344中所述的水蒸发冷却方法要求相对大量的水，而且所述水必须不断再补给。

D.Karamanis，ICONCE 2014年，33-37描述了多孔材料，特别是粘土矿物，其能够在它们的微孔中存储水且使水由这些孔蒸发。

A.C.C.Rotzetter等，Advanced Materials 2012，24，5352-5356描述了聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶在冷却建筑物中的用途。在该情况下，将聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶引入作为PVC膜和纳米多孔聚碳酸酯膜之间的膜。尽管聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶的冷却效果是相对好的，但由于其作为膜使用而需要相对大量的聚(N-异丙基丙烯酰胺)。此外，该膜非常机械敏感，且不能随处设置。

H.-Y.Chang等，Renewable and Sustainable Energy Reviews 2010，14，781-789描述了用于被动冷却和加热房屋的各种方法。在该描述中包括通过蒸发水冷却。在该情况下，多孔材料用作房屋材料。这些多孔材料包括硅质岩类、硅砂、火山灰石、燧石、砂浆和混凝土。

类似地，S.van Veen和K.Magano，Building and Environment 2009，44，338-351描述了使用多孔和无孔材料冷却房屋的各种方法。S.van Veen和K.Magano，Building andEnvironment 2009，44，338-351中所述的方法还使用燧石、硅砂、火山灰石和硅质岩类作为材料。

H.-Y.Chang等，Renewable and Sustainable Energy Reviews 2010，14，781-789和S.van Veen和K.Magano，Building and Environment 2009，44，338-351中所述的被动冷却房屋的方法仍然需要改善。

US2015/0291868描述了能够经历相变的复合材料。这些复合材料是纳米结构的并且包含热响应性聚合物和纳米结晶填料。

WO2015/034475描述了一种包含水硬水泥、水和热响应性聚合物的复合材料。

US2014/0272282描述了一种监测太阳能电池板中的温度增加的热响应性构造。在该情况下使用包含热响应性聚合物以及无机填料的热响应层。

现有技术中所述的复合材料的缺点是它们的冷却效果在一些情况下是不令人满意的，且此外它们在一些情况下是机械不稳定的，特别是不能用作成型制品。