一种无能耗自适应控温涂层材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种无能耗自适应控温涂层材料及其制备方法和应用，该涂层材料是以聚合物多孔膜为底层，其上设有热致变色薄膜。其制备方法包括：以聚合物、溶剂、非溶剂为原料制备光谱选择性多孔薄膜；以热致变色微胶囊、聚合物、固化剂、溶剂为原料在光谱选择性多孔薄膜上形成热致变色薄膜，得到上述涂层材料。本发明专利技术无能耗自适应控温涂层材料，具有能随环境温度变化而自动切换冷却/保温功能，可以通过感知环境温度自主实现夏天的制冷和冬天的制热，且整个控温过程无需耗费任何能源，大大节约能耗，有着很高的使用价值和很好的应用前景，其制备方法具有简单易行、生产成本低、成膜效率高等优点，适合于制备大面积涂层材料，利于工业化应用。业化应用。业化应用。

【技术实现步骤摘要】
350、Tinuvin 320、水杨酸苯酯、紫外线吸收剂UV
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P、紫外线吸收剂UV
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9、紫外线吸收剂UV
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531、紫外线吸收剂UVP
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327、紫外线吸收剂RMB、光稳定剂HPT中的至少一种；所述受阻胺光稳定剂为Tinuvin 622SF、Tinuvin 292、Tinuvin 770DF、Chimassorb 2020、SONGWON UV70、光稳定剂GW
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540、光稳定剂774中的至少一种；所述抗光疲劳薄膜的厚度为6μm～40μm；所述聚合物为丙烯酸树脂、环氧树脂、醇酸树脂、含氟聚合物、聚烯烃、聚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、乙烯类聚合物、含硅聚合物中的至少一种；所述丙烯酸树脂为羟基丙烯酸树脂、含环氧基的丙烯酸树脂、丙烯酸多元醇树脂、丙烯酸醇酸树脂、有机硅改性丙烯酸树脂中的至少一种；所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、丙烯酸环氧树脂中的至少一种；所述醇酸树脂为丙烯酸改性醇酸树脂；所述含氟聚合物为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯基共聚物中的至少一种；所述聚偏氟乙烯基共聚物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无能耗自适应控温涂层材料，其特征在于，所述无能耗自适应控温涂层材料是以光谱选择性多孔薄膜为底层，所述光谱选择性多孔膜上设有热致变色薄膜；所述光谱选择性多孔薄膜为聚合物多孔膜。2.根据权利要求1所述的无能耗自适应控温涂层材料，其特征在于，还包括：抗光疲劳薄膜，所述抗光疲劳薄膜设在热致变色薄膜上；所述抗光疲劳薄膜是以紫外吸收剂、受阻胺光稳定剂、聚合物为原料经固化后制备得到；所述紫外吸收剂与受阻胺光稳定剂的质量比为1∶5～5∶1；所述紫外吸收剂为Tinuvin 1130、Tinuvin 234、Tinuvin 571、Tinuvin 292、Tinuvin 350、Tinuvin 320、水杨酸苯酯、紫外线吸收剂UV
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P、紫外线吸收剂UV
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9、紫外线吸收剂UV
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531、紫外线吸收剂UVP
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327、紫外线吸收剂RMB、光稳定剂HPT中的至少一种；所述受阻胺光稳定剂为Tinuvin 622SF、Tinuvin 292、Tinuvin 770DF、Chimassorb2020、SONGWON UV70、光稳定剂GW
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540、光稳定剂774中的至少一种；所述抗光疲劳薄膜的厚度为6μm～40μm。3.根据权利要求2所述的无能耗自适应控温涂层材料，其特征在于，所述光谱选择性多孔薄膜的内部为海绵状结构，孔洞孔径呈双峰分布，宽分布分别为0.2μm～0.6μm和1μm～5μm，孔隙率为30％～90％。4.根据权利要求3所述的无能耗自适应控温涂层材料，其特征在于，所述光谱选择性多孔薄膜由聚合物多孔膜堆叠而成；所述聚合物多孔膜由液滴状聚合物和纤维状聚合物混合而成，所述聚合物为含氟聚合物、聚烯烃、聚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、乙烯类聚合物、含硅聚合物中的至少一种；所述含氟聚合物为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯基共聚物中的至少一种；所述聚偏氟乙烯基共聚物包括聚(偏氟乙烯
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三氟乙烯)、聚(偏氟乙烯
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三氟氯乙烯)、聚(偏氟乙烯
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六氟丙烯)、聚(偏氟乙烯
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三氟乙烯
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三氟氯乙烯)、聚(偏氟乙烯
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三氟乙烯
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氟氯乙烯)中的至少一种；所述聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯、聚
‑4‑
甲基
‑1‑
戊烯中的至少一种；所述聚砜包括双酚A型聚砜、聚芳醚砜、酚酞型聚砜、聚醚酮中的至少一种；所述聚酰胺包括脂肪族聚酰胺、聚砜酰胺、芳香族聚酰胺中的至少一种；所述聚酰亚胺包括全芳香聚酰亚胺、含氟聚酰亚胺中的至少一种；所述聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯中的至少一种；所述乙烯类聚合物包括聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯中的至少一种；所述含硅聚合物包括聚二甲基硅氧烷、聚三甲基硅氧烷中的至少一种；所述光谱选择性多孔薄膜的厚度为100μm～1300μm；所述光谱选择性多孔薄膜的孔隙率为50％～80％；所述光谱选择性多孔薄膜的内部孔洞通过孔洞孔壁上的纳米小洞连通；所述光谱选择性多孔薄膜的表面具有胞腔状孔洞，所述胞腔状孔洞之间通过孔壁上的纳米小洞相互连通；所述胞腔状孔洞的孔径为1μm～10μm。5.根据权利要求1～4中任一项所述的无能耗自适应控温涂层材料，其特征在于，所述热致变色薄膜是以热致变色微胶囊、聚合物为原料经固化后制备得到；所述热致变色微胶囊与聚合物的质量比≤40％；所述热致变色微胶囊的相变温度为20℃～50℃；所述热致变
色薄膜的厚度为10μm～100μm。6.一种如权利要求1～5中任一项所述的无能耗自适应控温涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将聚合物、溶剂、非溶剂混合制成前驱体溶液A，所得前驱体溶液A喷涂到衬底上，得到光谱选择性多孔薄膜；(2)将热致变色微胶囊、聚合物、固化剂、溶剂混合，超声分散，制成前驱体溶液B，所得前驱体溶液B喷涂到步骤(1)中得到的光谱选择性多孔薄膜上，固化，在光谱选择性多孔薄膜上形成热致变色薄膜，得到无能耗自适应控温涂层材料。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，还包括步骤(3)：将紫外吸收剂和受阻胺光稳定剂混合制成复合光稳定剂，所得复合光稳定剂与聚合物、固化剂、溶剂混合制成前驱体溶液C，所得前驱体溶液C喷涂到步骤(2)中得到的热致变色薄膜上，固化，在热致变色薄膜上形成抗光疲劳薄膜；所述复合光稳定剂与聚合物、固化剂、溶剂的质量比为1～20∶60～120∶2～10∶100～300；所述固化在温度为40℃～90℃下进行；步骤(3)中，所述聚合物为丙烯酸树脂、环氧树脂、醇酸树脂、含氟聚合物、聚烯烃、聚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、乙烯类聚合物、含硅聚合物中的至少一种；所述丙烯酸树脂为羟基丙烯酸树脂、含环氧基的丙烯酸树脂、丙烯酸多元醇树脂、有机硅改性丙烯酸树脂中的至少一种；所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、丙烯酸环氧树脂中的至少一种；所述醇酸树脂为丙烯酸改性醇酸树脂；所述含氟聚合物为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯基共聚物中的至少一种；所述聚偏氟乙烯基共聚物包括聚(偏氟乙烯
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三氟乙烯)、聚(偏氟乙烯
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三氟氯乙烯)、聚(偏氟乙烯
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六氟丙烯)、聚(偏氟乙烯
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三氟乙烯
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三氟氯乙烯)、聚(偏氟乙烯
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三氟乙烯
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氟氯乙烯)中的至少一种；所述聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯、聚
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甲基
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戊烯中的至少一种；所述聚砜包括双酚A型聚砜、聚芳醚砜、酚酞型聚砜、聚醚酮中的至少一种；所述聚酰胺包括脂肪族聚酰胺、聚砜酰胺、芳香族聚酰胺中的至少一种；所述聚酰亚...

【专利技术属性】
技术研发人员：王璟，谢敏，安一卓，孙骏宇，彭琳露，杨子源，陈羿帆，纪澄，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：