[发明专利]一种超疏水辐射降温薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超疏水辐射降温薄膜及其制备方法，属于功能降温材料技术领域。所述制备方法通过采用非溶剂诱导相分离法，将聚偏氟乙烯和聚二甲基硅氧烷溶解在混合溶剂中形成聚偏氟乙烯/聚二甲基硅氧烷复合溶液；通过向其中逐滴加入非溶剂诱导发生相分离，形成相分离溶胶液；将相分离溶胶液浇铸后经干燥处理得到具有微纳双阶多孔结构的超疏水辐射降温薄膜。本发明所述制备方法工艺简便易行，可大面积生产，本发明公开的超疏水辐射降温薄膜具有高太阳光反射率、中红发射率及自清洁性能，从而达到辐射冷却的目的，适用于户外建筑、运输工具、电子产品及人体热管理等，对节约能源及缓解温室效应具有一定意义。

技术领域

本发明属于功能降温材料技术领域，涉及一种超疏水辐射降温薄膜及其制备方法。

背景技术

随着人口膨胀及现代化城市建设的快速发展，进一步增加了人们对于建筑制冷的需求。然而空调、风扇等传统电力制冷设备虽可实现一定的降温，但会消耗大量的能源，同时会加剧温室效应及城市热岛效应。因此一种无污染且无能耗的新型降温方式对缓解能源形势及改善环境问题具有重要意义。

辐射降温是指地球上的物体通过8～13μm波段处的“大气透明窗口”，将自身的热量以热辐射的方式发射至寒冷的外太空以实现自身的降温，而不需要消耗任何的能量。材料想要实现辐射降温的关键是在太阳光谱波段具有高反射率，同时在中红外波段具有高发射率。辐射降温材料可以有效降低建筑物及户外运输工具表面温度，提供室内环境热舒适性，并可大幅节约能源。

现有的技术中，如专利CN111718584A，名称为“一种辐射降温薄膜、其制备方法及其应用”，该专利的技术特点在于采用陶瓷颗粒及有机溶液和固化剂共混制得表面具有微纳米光子结构的辐射降温薄膜，虽具有一定的降温效果，但其需要构筑精细的微纳米光子结构，操作过程较为复杂，工艺成本较高。专利CN111704750A，“单层双面非对称多孔辐射降温薄膜、制备方法及其应用”，该专利的技术特点在于利用非溶剂致相分离法得到具有微孔结构的多孔聚合物基底材料，再将微米氧化物粒子富集在该聚合物基底材料的单面，制得单层双面非对称多孔辐射降温薄膜。虽然制得的薄膜具有高太阳光反射率和中红外辐射率，但是却没有考虑到户外污染对材料降温性能的影响，如雨水、灰尘沾污及微生物积累，会影响辐射降温材料的太阳光反射率及红外发射率，进一步影响材料辐射降温效果。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种超疏水辐射降温薄膜及其制备方法，本发明所述制备方法工艺简单，可推广于大面积生产，由该制备方法制得的超疏水辐射降温薄膜具有自清洁性能，避免了环境污染对材料降温效果的影响。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种超疏水辐射降温薄膜的制备方法，包括：配制聚偏氟乙烯/聚二甲基硅氧烷复合溶液，向所得聚偏氟乙烯/聚二甲基硅氧烷复合溶液中加入非溶剂，通过非溶剂诱导所得聚偏氟乙烯/聚二甲基硅氧烷复合溶液发生相分离，制得相分离溶胶液；将所得相分离溶胶液浇铸后进行干燥处理，制得具有微纳双阶多孔结构的超疏水辐射降温薄膜。

优选地，聚偏氟乙烯/聚二甲基硅氧烷复合溶液的制备，具体包括以下操作：

将聚偏氟乙烯溶解于丙酮/N,N-二甲基甲酰胺混合溶液中，得到溶液A；将聚二甲基硅氧烷预聚体和固化剂溶解于乙酸乙酯中，得到溶液B；将所得溶液B逐滴加入所得溶液A中，得到聚偏氟乙烯/聚二甲基硅氧烷复合溶液。

进一步优选地，聚二甲基硅氧烷预聚体与固化剂的质量比为10:1。

进一步优选地，丙酮和N,N-二甲基甲酰胺的质量比为4:1～1:4。

进一步优选地，聚偏氟乙烯和丙酮/N,N-二甲基甲酰胺混合溶液的质量比为2:(18～38)。

进一步优选地，聚二甲基硅氧烷预聚体和乙酸乙酯的质量比为(0.5～2.5):10。