[发明专利]一种亲水性辐射降温涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种亲水性辐射降温涂料及其制备方法和应用，以重量份计，由15～30份碱金属硅酸盐、5～10份亲水性硅材料、20～40份太阳光反射材料、20～40份红外辐射材料和3～5份助剂、以及60～100份去离子水组成，通过高速分散混合均匀，经滤网过滤，得到所述的亲水性辐射降温涂料。将该亲水性辐射降温涂料涂布到基材上，干燥后形成的亲水性涂层含有的微气孔，与太阳光反射材料协同产生0.93～0.97的太阳光反射率，污染后经过清水冲洗即可恢复太阳光反射功能。本发明的辐射降温涂料工艺简单、成本低廉、适用于异形和平面，适用于居民建筑、商业建筑、工业厂房等场合，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于功能涂料技术领域，特别涉及一种亲水性辐射降温涂料及其制备方法和应用。

背景技术

辐射降温材料作为无需能耗的被动式降温材料，在太阳辐照下实现低于大气温度的降温效果，能够降低空调能耗，并在一定条件下能够替代空调、喷淋等方式，节能效果显著，具有巨大的应用价值。然而现有的辐射降温材料往往是含有金属镀层材料，工艺复杂、价格昂贵、而且仅适用于平整表面。中国发明专利CN 201810238449.X公开了一种室外用全天候太阳光反射与红外辐射制冷涂料，通过添加微米级球形微珠、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，通过用分层涂布的方式，使得镀金属片状结构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。然而由于使用微米级镀金属反射材料，因此该发明的反射率相对偏低，同时采用分层涂布的方式，现场工艺较为复杂。

而涂料形式的辐射降温材料能够适用于任意表面。以溶剂型PVDF为成分的辐射降温材料具有极高的太阳光反射率和红外发射率，但其溶剂污染不适合现场大规模应用。中国发明专利CN201810317662.X公开了一种散射辐射降温随机堆积微球涂层及其制备方法，该涂层由粒径为0.15-100μm的金属氧化物、水和表面活性剂组成的涂料经喷涂或刷涂而成，涂层的堆积密度为40～80％，厚度为20～2000μm，具有高达0.9～0.98的反射率，可实现5℃的表面降温。然而该涂层表面无成膜物质，灰尘极易渗入微球涂层，无法长期保持辐射降温效果。

发明内容

本发明提供了一种亲水性辐射降温涂料及其制备方法和应用，该涂料通过在涂层中引入大量的亲水性材料，并与太阳光反射材料协同产生超高的太阳光反射率，具有长期稳定的辐射降温功能。

本发明的技术方案如下：一种亲水性辐射降温涂料的制备方法及其应用，包括以下步骤：将碱金属硅酸盐、亲水性硅材料、太阳光反射材料、红外辐射材料和助剂加入到去离子水中，高速分散混合均匀，经滤网过滤，得到亲水性辐射降温涂料。将该亲水性辐射降温涂料涂布到基材上，干燥后形成的涂层含有大量的微气孔，与太阳光反射材料协同产生超高的太阳光反射率，具有长期的辐射降温功能。

所述的亲水性辐射降温涂料，由以下重量份的组分组成：

进一步优选，所述的亲水性辐射降温涂料，由以下重量份的组分组成：

应用上述技术方案，所述的碱金属硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的一种或一种以上(即一种或两种以上，包括两种)，且其SiO₂/M₂O摩尔比为2～5，其中M为碱金属。所述的碱金属硅酸盐可通过聚合反应而具有室温成膜功能，又具有长达数十年的耐久性，满足室外长期应用。所述的碱金属硅酸盐优选为SiO₂/M₂O摩尔比为2～5的硅酸钾。硅酸钾具有较高的固化速度和耐久性。所述的碱金属硅酸盐进一步优选为硅酸钠、硅酸锂、正硅酸乙酯或磷酸硅改性的硅酸钾。

应用上述技术方案，所述的亲水性硅材料为水性硅溶胶、沉淀二氧化硅中的一种或一种以上(即一种或两种以上，包括两种)。亲水性硅材料具有一定含量的硅羟基，可在涂层中形成亲水环境，阻碍油污等污染物在涂层中的吸附，使得油污等污染物可被清水冲洗，恢复太阳光反射功能。