一种基于PMMA多孔辐射制冷薄膜的制备方法技术

本文提供一种基于PMMA混合多孔辐射制冷薄膜的制备方法。该辐射制冷薄膜主要以PMMA为基底采用非溶剂诱导相分离方法制备的混合多孔辐射制冷薄膜。其主要制备方法为：将固态的PMMA与溶剂四氢呋喃和非溶剂去离子水混合，磁力搅拌后使其分散均匀，得到透明溶液。用洗衣水清洗亚克力片，在清水中超声后用无水乙醇清洗，再用去离子水清洗后烘干待用。采用BEVS 1806B/150可调节刮刀，将透明的溶液滴到清洗过的亚克力表面，然后用可调节刮刀匀速刮过样品表面，形成平整涂层，放置于常温半个小时后蒸发除去四氢呋喃和水分。因为发明专利技术材料价格低廉且制备方法简单，该薄膜在户外高压电气设备，建筑外墙和顶棚、户外用品、农业大棚领域中有广阔应用前景。有广阔应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PMMA多孔辐射制冷薄膜的制备方法


[0001]一种基于PMMA混合多孔辐射制冷薄膜的制备方法，属于材料领域、能源领域，主要涉及环境温度的制冷问题，通过辐射制冷薄膜能够有效降低亚环境温度的能力。

技术介绍

[0002]随着人类活动和社会发展，对环境的舒适度要求越来越高。全球气候的急剧变化对人类的居住环境提出了新的挑战，在全球气温升高的背景下，特别是夏季高温天气持续增加，人类建筑中的冷热控制方式：蒸汽压缩制冷、吸收式制冷及商业空调制冷，虽然能起到快速降温的效果，但是需要消耗大量的能源，增加全球碳排放总量，需要进一步改进现有的能源利用方式。由于夏季白天气温很高，制冷需求大部分在白天，因此，白天制冷更具有研究意义，同时也更具有挑战性。辐射制冷技术是通过辐射制冷薄膜将地球热量通过热辐射被动的散发到外太空的零耗能的技术，热辐射通过大气透明窗口（8
‑
13μm）散发到外太空，而外太空温度约为2.7K，被认为理想散热器。对辐射制冷器要求是仅仅在大气窗口选择发射，并且抑制除此波段以外的吸收或发射。选择合适材料、合理结构设计可以实现令人满意的亚环境制冷效果，同时在晴朗无云的天气下净制冷功率可以达到100W/m2。因此，辐射制冷可能在建筑物外墙、户外用品、太阳能电池成为极具潜力的一项制冷技术。

技术实现思路

[0003]一种基于PMMA混合多孔辐射制冷薄膜的制备方法。所述的辐射制冷薄膜为计算PMMA、THF和去离子水配比，利用刮涂法制得样品，样品展现出反射率为97%（0.3
‑
0.9μm）和发射率为98%（4
‑
25μm），其中多孔PMMA辐射制冷薄膜与PMMA薄膜实现白天最大平均温降为9.1℃，比PMMA薄膜低13.1℃，因为专利技术材料价格低廉且制备方法简单，该薄膜在建筑物制冷中有广阔应用前景。
[0004]一种基于PMMA混合多孔辐射制冷薄膜的制备方法。该类多孔涂层制备方法，包含以下物质：PMMA固体颗粒（上海麦克林）、四氢呋喃（上海麦克林）、去离子水。
[0005]以PMMA（上海麦克林）为基底四氢呋喃（上海麦克林）为溶剂去离子水为非溶剂辐射制冷薄膜的采用非溶剂诱导相分离方法制备方法，其具体制备步骤如下：（1）多孔PMMA混合溶液制备：将PMMA晶体，四氢呋喃溶液混合在一起，加热温度为30℃~65℃，优选为45℃，磁力搅拌0.5h ~1h，制备为半透明溶液。
[0006]（2）多孔PMMA混合溶液制备：将在步骤1中制备的溶液和0.3g ~1g去离子水混合在一起，加热温度为加热至50
‑
60℃，优选为50℃，磁力搅拌1.5h ~2h，形成均一透明溶液。
[0007]（3）亚克力片的清洗：首先用洗衣水清洗亚克力片，然后在清水中超声，然后用无水乙醇清洗，再用去离子水清洗，最后烘干待用。
[0008]（4）涂层成膜：首先在平整桌面放置一张透明玻璃，校正BEVS 1806B/150可调节刮刀，然后设置1500μm，将溶液滴到亚克力片表面，然后以匀速缓慢划过样品，形成平整涂层，最后将样品放置常温环境中晾干即可。
[0009]所述的PMMA : THF : H2O的添加质量比为0.3 ~1 : 2.4~33: 0.3~1。
[0010]步骤（4）中的辐射制冷薄膜的厚度设置为500μm加上1000μm亚克力板的厚度所以最终的厚度为1500μm。
[0011]本专利技术的技术方案所制备得到的辐射制冷薄膜是由PMMA为基底表面形貌以混合多孔组成。通过制备混合多孔PMMA辐射制冷薄膜，有效提高了PMMA在中红外光波段（8
‑
13μm）的大气透明窗口的辐射能力，使得辐射制冷薄膜在整个太阳波段：可见光波段（0.3
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1.35μm）具有很高的反射率，在中、远红外光波段（3
‑
25μm）具有很高的发射率。使得该辐射制冷薄膜拥有很好的辐射制冷效果。
附图说明
[0012]图1实施例1
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1制备薄膜实物图图2实施例1
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2 制备薄膜实物图。
[0013]图3实施例1
‑
3制备薄膜实物图。
[0014]图4实施例1
ꢀ‑
4制备薄膜实物图。
[0015]图5实施例1
‑
5制备薄膜实物图。
[0016]图6实施例1
‑
1多孔PMMA薄膜电子显微镜图。
[0017]图7实施例1
‑
1 PMMA薄膜电子显微镜图。
[0018]图8实施例2多孔PMMA与PMMA材料反射率图。
[0019]图9实施例2多孔PMMA与PMMA材料发射率图。
[0020]图10实施例3不同厚度多孔PMMA辐射制冷薄膜反射率图。
[0021]图11实施例3不同厚度多孔PMMA辐射制冷薄膜发射率图。
[0022]图12实施例3不同厚度多孔PMMA辐射制冷薄膜测试温度图，A为PE膜，B为样品，C热电偶，D铝箔，E聚苯乙烯泡沫。
[0023]图13实施例4多孔PMMA辐射制冷膜和PMMA薄膜测试现场图。
[0024]图14实施例4测试箱示意图。
[0025]图15实施例4四种薄膜的温度变化图。
[0026]图16实施例4测试箱示意图。
[0027]图17测试多孔PMMA薄膜和PMMA薄膜温度变化图，1
‑
多孔PMMA海膜温度，2
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多孔PMMA室内温度，3
‑
PMMA薄膜温度，4
‑
PMMA室内温度，5
‑
亚环境温度，6
‑
环境温度。
[0028]图18实施例4的1
‑
3测试点温度变化相对值（
△
T=13.1℃）。
[0029]图19实施例4多孔PMMA薄膜、PMMA薄膜内部温度与亚环境变化图。
[0030]图20实施例4的2
‑
4测试点温度变化相对值（
△
T=13.3℃）。
[0031]图21实施例4的2
‑
5测试点温度变化相对值（
△
T=9.1℃）。
[0032]图22实施例4的测试点当天的太阳辐照度数值。
[0033]图23实施例4的测试点当天的相对湿度数值。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术实施例的目的、技术方案以及优点更加清楚，将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。
[0035]本专利技术对PMMA材料采用不同的溶剂进行了实验，实验方法具体如下：实施例1
‑
1PMMA+四氢呋喃+水制备多孔PMMA薄膜方案多孔薄膜具体制备步骤如下：（1）混合溶液制备：将0.3g的PMMA晶体，2.4g的四氢呋喃溶液混合在一起，加热温度为45℃，磁力搅拌1h本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PMMA混合多孔辐射制冷薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：（1）多孔PMMA混合溶液制备：将PMMA晶体，四氢呋喃溶液在温度为30℃~65℃的条件下混合0.5
‑
1h，得到半透明溶液；（2）多孔PMMA混合溶液制备：将步骤（1）中制备的半透明溶液和去离子水混合在一起，加热至50
‑
60℃，磁力搅拌1.5h ~2h，形成均一透明溶液；（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭新玉，齐贵广，杨雄波，朱新春，涂伊腾，耿嘉林，姚署民，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：