一种红外反射涂料及其制备方法和应用技术

技术编号:20350444 阅读:19 留言:0更新日期:2019-02-16 11:46
本发明专利技术公开了一种红外反射涂料及其制备方法和应用,该红外反射涂料由包括胆甾相红外反射液晶聚合物碎片和可固化材料的组分混合后经超声分散制得;其中,胆甾相红外反射液晶聚合物碎片包括左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片和右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片。通过以上方式,本发明专利技术红外反射涂料中包括不同手性的胆甾相红外反射液晶聚合物碎片,当自然光照射到液晶聚合物碎片表面,液晶聚合物碎片中的左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片和右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片可分别对应反射自然光中左旋和右旋特定波段的光,以阻绝入射光中的部分或全部近红外,进而该红外反射涂料可应用于建筑外墙,以减少建筑热量产生,实现降低建筑能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种红外反射涂料及其制备方法和应用
本专利技术涉及光学涂料
,具体涉及一种红外反射涂料及其制备方法和应用。
技术介绍
胆甾相液晶材料由于其特殊的螺旋结构而具有选择性反射的特性,这种特殊的光学性质,使得胆甾相液晶被广泛的应用在智能窗领域。单一螺距的胆甾相液晶反射波长由Bragg公式(为液晶的平均光折射率,θ为光的入射角)决定,反射光谱带宽由公式Δλ=(ne-no)×P=Δn×P(Δn=(ne-no)为双折射率)决定。通过将小分子胆甾相液晶聚合成为高分子可以保留液晶的Bragg反射特性,同时又可以将这种胆甾相结构稳定保存在液晶碎片或者薄膜中。将液晶薄膜碎片化可以在保留液晶的Bragg反射特性的同时,又能保留高分子聚合物结构的稳定性,这将进一步拓展胆甾相液晶在我们日产生活中的应用,例如宽波段反射器件、全反射器件等等。目前,全球能源需求急剧增长,其中建筑能耗占了总能耗的20%-40%,随着全球变暖,到2100年,加热装置将会减少34%,同时降温装置将会增加74%,而热量的产生主要是由于太阳光中的红外线部分,超过75%的红外光能量集中在波长700-1400nm的近红外区域,所以如果能制备一种可应用于建筑物外表面的特定红外反射碎片,这无疑将大大减少建筑能耗。
技术实现思路
为了解决上述技术问题,本专利技术提供一种红外反射涂料及其制备方法和应用,该红外反射涂料可选择性反射左旋和右旋特定波段的红外光,可应用于建筑物外表面,减少建筑能耗。本专利技术所采用的技术方案是:一种红外反射涂料,包括如下原料组分:胆甾相红外反射液晶聚合物碎片和可固化材料;所述胆甾相红外反射液晶聚合物碎片包括左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片和右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片。胆甾相红外反射液晶聚合物碎片可以理解为可反射红外光的胆甾相液晶聚合物碎片,其反射波段在700-1400nm范围内。优选地,所述左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片的原料包括:向列相液晶、左旋手性掺杂剂、光诱发剂和阻聚剂;所述右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片的原料包括:向列相液晶、右旋手性掺杂剂、光诱发剂和阻聚剂。优选地,基于所述左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片的总质量,所述左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片的原料包括:20-30%向列相液晶A、25-35%向列相液晶B、35-45%列相液晶C、1.9-3.0%左旋手性掺杂剂、1-3%光诱发剂和150-250ppm阻聚剂;基于所述右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片的总质量,所述右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片的原料包括:20-30%向列相液晶A、25-35%向列相液晶B、35-45%向列相液晶C、1.9-3.0%右旋手性掺杂剂、1-3%光诱发剂和150-250ppm阻聚剂;所述向列相液晶A的结构式为:所述向列相液晶B的结构式为:所述向列相液晶C的结构式为:优选地,所述左旋手性掺杂剂选自S1011、S811、S5011、S6N中的至少一种;所述右旋手性掺杂剂选自R1011、R811、CB15、R5011、R6N中的至少一种优选地,所述光诱发剂选自苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、二-羟基-4’-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、安息香双甲醚、1-羟基环己基苯基甲酮中的至少一种。优选地,所述阻聚剂选自对苯二酚、对叔丁基苯酚、苯醌、硝基苯、亚硝基苯中的至少一种。优选地,所述左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片包括至少两种反射波段不同的左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片子体,和/或所述右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片包括至少两种反射波段不同的右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片子体。以上各左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片子体实质也为左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片,具有在700-1400nm范围内的不同反射波段;以上各右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片子体实质也为右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片,具有在700-1400nm范围内的不同反射波段;以上命名仅是为了便于阅读区分。优选地,所述胆甾相红外反射液晶聚合物碎片通过薄膜破碎法或软光刻法制得。优选地,所述可固化材料包括聚二甲基硅氧烷、紫外固化胶中的至少一种。本专利技术还提供了一种上述红外反射涂料的制备方法,包括以下步骤:将所述胆甾相红外反射液晶聚合物碎片与可固化材料混合,而后进行超声分散处理。以上红外反射涂料可应用于建筑外墙上,具体可使用涂布机将以上红外反射涂料涂布于建筑物外表面,涂布过程中可借助涂布机使红外反射涂料中的胆甾相红外反射液晶聚合物碎片平行于外墙表面,而后将其固化,以形成红外反射涂层。优选地,可通过涂覆多层涂料,以使整体红外反射涂层中设有多层胆甾相红外反射液晶聚合物碎片;进一步优选地,各层胆甾相红外反射液晶聚合物碎片之间错位排布,以通过将不同手性的胆甾相液晶聚合物碎片叠加在一起提高反射效率。本专利技术的有益技术效果是:本专利技术提供一种红外反射涂料及其制备方法和应用,该红外反射涂料包括胆甾相红外反射液晶聚合物碎片和可固化材料;胆甾相红外反射液晶聚合物碎片包括左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片和右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片。通过以上方式,由于该红外反射涂料中包括不同手性的胆甾相红外反射液晶聚合物碎片,当自然光照射到液晶聚合物碎片表面,根据布拉格反射原理,液晶聚合物碎片中的左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片和右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片可分别对应反射自然光中左旋和右旋特定波段的光,以阻绝入射光中的部分或全部近红外光,因而,该红外反射涂料可应用于建筑外墙,减少建筑热量产生,以实现降低建筑能耗的目的。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单说明。图1是胆甾相液晶选择性反射原理示意图;图2是本专利技术一实施例红外反射涂料应用于建筑外墙的整体结构示意图;图3是图2中红外反射涂料应用于建筑外墙形成的红外反射涂层的主视结构示意图;图4是图2中红外反射涂料应用于建筑外墙形成的红外反射涂层的俯视结构示意图;图5是图2中红外反射涂料应用于建筑外墙形成的红外反射涂层的反射理论示意图。具体实施方式下面结合具体实施例,进一步阐述本专利技术。应理解,这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解,在阅读了本专利技术讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。专利技术人通过深入研究胆甾相液晶,包括研究胆甾相液晶特性及反射原理等,经过不断探究和创造性实验得出本申请的方案。具体参阅图1,图1是胆甾相液晶选择性反射原理示意图。由于胆甾型液晶具有特定的手性螺旋结构,它可以选择性反射左旋或右旋特定波段的光。而通过研究发现,反射的旋光性一般由胆甾相掺杂剂的手性结构决定,反射波段由胆甾相掺杂剂浓度决定,单一胆甾相液晶聚合物碎片最高可反射50%特定波段的自然光,通过将不同手性的胆甾相液晶聚合物碎片叠加在一起就可以达到100%的反射效果,同时将不同反射波段的胆甾相液晶聚合物碎片混合可以达到宽波段反射的目的。因而,专利技术人利用胆甾相液晶的以上特性将包含不同手性反射特定波段(700-1400nm范围内)的胆甾相液晶聚合物碎片混合应用于红外反射涂料的制备,所制得红外反射涂料中的各胆甾相液晶聚合物碎片可选择性反射左旋或右旋特定波段本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外反射涂料,其特征在于,包括如下组分:胆甾相红外反射液晶聚合物碎片和可固化材料;所述胆甾相红外反射液晶聚合物碎片包括左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片和右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片。

【技术特征摘要】
1.一种红外反射涂料,其特征在于,包括如下组分:胆甾相红外反射液晶聚合物碎片和可固化材料;所述胆甾相红外反射液晶聚合物碎片包括左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片和右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片。2.根据权利要求1所述的红外反射涂料,其特征在于,所述左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片的原料包括:向列相液晶、左旋手性掺杂剂、光诱发剂和阻聚剂;所述右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片的原料包括:向列相液晶、右旋手性掺杂剂、光诱发剂和阻聚剂。3.根据权利要求2所述的红外反射涂料,其特征在于,基于所述左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片的总质量,所述左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片的原料包括:20-30%向列相液晶A、25-35%向列相液晶B、35-45%向列相液晶C、1.9-3.0%左旋手性掺杂剂、1-3%光诱发剂和150-250ppm阻聚剂;基于所述右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片的总质量,所述右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片的原料包括:20-30%向列相液晶A、25-35%向列相液晶B、35-45%向列相液晶C、1.9-3.0%右旋手性掺杂剂、1-3%光诱发剂和150-250ppm阻聚剂;所述向列相液晶A的结构式为:所述向列相液晶B的结构式为:所述向列相液...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁冬刘巍曾伟杰周勇刘孙倩周国富
申请(专利权)人:华南师范大学深圳市国华光电科技有限公司深圳市国华光电研究院
类型:发明
国别省市:广东,44

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