一种光屏蔽红外发射膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于膜材料领域，尤其涉及一种光屏蔽红外发射膜及其制备方法和应用

【技术实现步骤摘要】
一种光屏蔽红外发射膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于膜材料领域，尤其涉及一种光屏蔽红外发射膜及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]薄膜和涂层与人类日常生产生活密不可分，在食品
、
建筑
、
化工
、
医药
、
航空等领域具有广泛应用
。
针对户外应用环境，纯聚合物薄膜具有很高的太阳光透过率，无法实现对光敏感物质的屏蔽和保护，同时聚合物薄膜本身长期受到紫外光照射后会发生降解破坏导致材料性能恶化，因此严重限制了聚合物薄膜材料的应用范围，尤其是户外环境的应用
。
[0003]人类碳排放的增加导致温室效应严重，对于绿色节能热管理材料的需求激增
。
相应的，户外应用的热管理型薄膜材料的需求日益增长，尤其是对于建筑
、
大型设备以及充气结构等
。
高反射颜料是薄膜实现热管理的首选，可以将大部分的太阳光反射掉，比如常用的
TiO2、
白色珠光粉
、BaSO4、ZnO、CaCO3、SiO2等
。
在厚度较小的情况下，以上这些白色颜料制备的薄膜在近红外光区依然存在较大的透过率，因此很难实现全波段太阳光的遮盖
。
对于太阳光而言，近红外光能量占比
43
％，这部分能量可使得薄膜覆盖下的大型器件
、
建筑以及充气结构明显升温，对于器件及充气结构安全性提出更大挑战，而建筑的升温会加剧电力的使用与温室效应
。
[0004]CsxWO3因其优异的近红外屏蔽功能被广泛应用于智能调温窗中，将其与白色颜料复配，可以提高薄膜的太阳光屏蔽性
。
然而，
CsxWO3存在紫外光透过率高的问题，当直接与
BaSO4和
CaCO3等紫外线屏蔽效果不佳的白色颜料复配时，依然会使得薄膜存在紫外不耐候或难以屏蔽的问题，导致其内部的材料容易遭受紫外老化；而且，
CsxWO3表面的相对惰性使得其在树脂中的分散效果不佳，容易导致薄膜形成缺陷，影响薄膜性能
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种光屏蔽红外发射膜及其制备方法和应用，本专利技术提供的膜材料可对太阳光进行全波段屏蔽，且具有优异的远红外发射能力，能够实现优异的被动降温效果
。
[0006]本专利技术提供了一种光屏蔽红外发射膜，以重量份数计，所述光屏蔽红外发射膜的成分包括：
[0007]树脂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100
份；
[0008]白色颜料
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5～
20
份；
[0009]聚多巴胺包覆的铯钨青铜粉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.1
～3份；
[0010]所述白色颜料为白色珠光粉和
/
或非珠光粉类白色颜料，所述非珠光粉类白色颜料为
TiO2、ZnO、BaSO4、CaCO3和
SiO2中的一种或多种；所述白色颜料的平均粒径为
200nm
～
50
μ
m。
[0011]优选的，所述树脂为聚偏氟乙烯
、
聚氨酯
、
氟化聚氨酯和聚丙烯酸树脂中的一种或多种
。
[0012]优选的，所述白色珠光粉为核壳结构；所述白色珠光粉的平均粒径为
10
～
50
μ
m
；所述白色珠光粉的壳层成分的平均粒径为
200
～
800nm。
[0013]优选的，所述非珠光粉类白色颜料的平均粒径为
200
～
800nm。
[0014]优选的，所述聚多巴胺包覆的铯钨青铜粉中，铯钨青铜内核的平均粒径为
20
～
50nm
，聚多巴胺包覆层的厚度为2～
10nm。
[0015]优选的，所述光屏蔽红外发射膜的厚度为
10
～
100
μ
m。
[0016]本专利技术提供了一种上述技术方案所述的光屏蔽红外发射膜的制备方法，包括以下步骤：
[0017]将包括树脂
、
白色颜料和聚多巴胺包覆的铯钨青铜粉的制膜原料进行制膜，得到光屏蔽红外发射膜
。
[0018]优选的，所述制膜的方式为熔融法制膜或溶液法制膜；
[0019]所述熔融法制膜的具体过程包括：
[0020]首先将树脂
、
白色颜料和聚多巴胺包覆的铯钨青铜粉混炼造粒，得到制膜母粒；然后将所述制膜母粒流延或者吹塑成膜，得到光屏蔽红外发射膜；
[0021]所述溶液法制膜的具体过程包括：
[0022]首先将树脂
、
白色颜料
、
聚多巴胺包覆的铯钨青铜粉和溶剂混合，得到制膜液；然后将所述制膜液进行涂布和干燥，得到光屏蔽红外发射膜
。
[0023]优选的，所述聚多巴胺包覆的铯钨青铜粉按照以下步骤进行制备：
[0024]在碱性条件下，铯钨青铜粉和多巴胺在液相介质中混合反应，得到聚多巴胺包覆的铯钨青铜粉
。
[0025]本专利技术还提供了一种上述技术方案所述的光屏蔽红外发射膜或上述技术方案所述的制备方法制成的光屏蔽红外发射膜作为被动降温材料的应用
。
[0026]与现有技术相比，本专利技术提供了一种光屏蔽红外发射膜及其制备方法和应用
。
以重量份数计，本专利技术提供的光屏蔽红外发射膜的成分包括：树脂
100
份，白色颜料5～
20
份，聚多巴胺包覆的铯钨青铜粉
0.1
～3份；所述白色颜料为白色珠光粉和
/
或非珠光粉类白色颜料，所述非珠光粉类白色颜料为
TiO2、ZnO、BaSO4、CaCO3和
SiO2中的一种或多种；所述白色颜料的平均粒径为
200nm
～
50
μ
m。
专利技术提供的光屏蔽红外发射膜添加有特定白色颜料和聚多巴胺包覆的铯钨青铜粉
(CsxWO3@PDA)
，其中，特定白色颜料在屏蔽紫外线的同时，可实现对可见光波段的有效反射；而聚多巴胺
(PDA)
包覆修饰后的铯钨青铜粉
(CsxWO3)
不但在树脂基体中具有良好的分散性能，还可以有效吸紫外光
、
可见光和近红外光，并且能够提供红外发射能力，将热量传递到大气窗口中；通过两者协同作用，能够使膜材料具备优异的太阳光全波段屏蔽能力和远红外发射能力，实现优异的被动降温效果
。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光屏蔽红外发射膜，其特征在于，以重量份数计，所述光屏蔽红外发射膜的成分包括：树脂
100
份；白色颜料5～
20
份；聚多巴胺包覆的铯钨青铜粉
0.1
～3份；所述白色颜料为白色珠光粉和
/
或非珠光粉类白色颜料，所述非珠光粉类白色颜料为
TiO2、ZnO、BaSO4、CaCO3和
SiO2中的一种或多种；所述白色颜料的平均粒径为
200nm
～
50
μ
m。2.
根据权利要求1所述的光屏蔽红外发射膜，其特征在于，所述树脂为聚偏氟乙烯
、
聚氨酯
、
氟化聚氨酯和聚丙烯酸树脂中的一种或多种
。3.
根据权利要求1所述的光屏蔽红外发射膜，其特征在于，所述白色珠光粉为核壳结构；所述白色珠光粉的平均粒径为
10
～
50
μ
m
；所述白色珠光粉的壳层成分的平均粒径为
200
～
800nm。4.
根据权利要求1所述的光屏蔽红外发射膜，其特征在于，所述非珠光粉类白色颜料的平均粒径为
200
～
800nm。5.
根据权利要求1所述的光屏蔽红外发射膜，其特征在于，所述聚多巴胺包覆的铯钨青铜粉中，铯钨青铜内核的平均粒径为
20

【专利技术属性】
技术研发人员：周妍，刘向东，熊征蓉，张航，张锡文，孙莹潞，盛德鲲，杨宇明，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：