降低热辐射率的膜制造技术

本发明专利技术公开了一种降低热辐射率的膜

【技术实现步骤摘要】
降低热辐射率的膜、复合膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种降低热的辐射率的膜
、
复合膜及制备方法
。

技术介绍

[0002]建筑行业能耗占一次能源超过
26
％
。
在炎热和潮湿地区，建筑能耗的消耗更为显著，约占国家电力总量的
1/3
到
1/2。
住宅年单位建筑面积的电耗为
10
‑
20kwh
，而公共建筑的电耗则高得多，单位建筑面积全年用电最高可以超过
350kwh
，建筑能耗有
60
％是通过玻璃门窗散失
。
[0003]据透过玻璃传递的能量公式
(1)
：
[0004]Q ＝
630 * Sc+ U *(T
内
－
T
外
) (1)
；
[0005]Q
：透过玻璃传递的热量；
[0006]Sc
：遮蔽系数，反映对阳光的遮蔽效果；
[0007]U
：传热系数，与测试条件有关，
W/
㎡
·
K。
[0008]U
代表了导热系数，数值越小，表明透过玻璃的黑体辐射热量交换就越小
。
随着建筑节能要求的不断提高，要求通过玻璃交换的热越少越好，也就是玻璃的
U
值或
K
值越低越好
。
而单片玻璃一定时间内，在单位平方米面积的热传导系数大约在
5.6
‑
6.4w/m.K
，而空气热传导系数低至
0.0244w/m.K
，氩气惰性气体的热传导系数更低至
0.0173w/m.K。
基于此，真空玻璃
、
中空玻璃
、
甚至三玻两腔
、
四玻三腔的中空玻璃成为降低门窗玻璃传热的常用手段
。
其中，所述的中空玻璃的能量传递有三种方式，即：辐射传递
、
对流传递和传导传递
。
[0009]其中，辐射传热的公式
(2)
：
h
T
＝4σ
x(1/
ε1+1/
ε2‑
1)
‑1xT
m3
；
[0010]h
T
：辐射传热；
[0011]ε1及
ε2：玻璃表面的热辐射系数
。
[0012]基于上式可以看出，热辐射系数
ε1及
ε2越大，辐射传热越大，意味着玻璃传热越高，可见降低中空玻璃空腔表面的热辐射系数，对于降低
U
值影响巨大
。
普通玻璃的热辐射系数为
0.84
，而三银
low
玻璃表面热辐射系数可低至
0.05.
对于6毫米玻璃制备空腔为
12
毫米的中空玻璃，如果其中一片玻璃内表面热辐射值由
0.84
减低到
0.1
，则中空玻璃由传热系数
2.8w/m.K
降低至
1.762.8w/m.K。
[0013]在玻璃的两表面间引入一片或多片低辐率的遮热膜，是降低气体辐射传热的重要方式
。
[0014]在两片玻璃间引入一片树脂薄膜，则气体的辐射传热公式
(3)
：
[0015]h
T
＝4σ
x(1/
ε1+1/
ε2+2/
ε3‑
1)
‑1xT
m3
(3)
；
[0016]ε3为树脂膜片的辐射系数
。
[0017]同样的，普通玻璃的表面辐射系数为
0.84
，基于上式可以看出，如果在玻璃间引入一种表面辐射系数为
0.1
的透明遮热膜，则气体的辐射传热降低到原来的6％，可见遮热树脂膜片的表面辐射系数对于气体辐射传热影响巨大
。
[0018]常见的光学树脂的热辐射系数
ε3约为
0.9
，金属银的表面热辐射系数为
0.02
，铝的
表面热辐射系数为
0.05。
因此，常用在玻璃或者树脂膜片如
(PET)
表面蒸镀或磁控溅射纳米厚度的金属银
、
金或铝来降低材料的辐射系数，制备
low
‑
e
玻璃或者
low
‑
e
功能膜
(
如图
3)。
然而，银
、
铝等金属并不稳定，很容易被空气氧化，往往需要镀其他金属氧化物来保护银层
。
[0019]或者，现有技术中也会通过在玻璃或者光学膜片表面蒸镀或磁控溅射纳米厚度的氧化铟锡，氧化锌，锌参杂的氧化铝制备的低辐射率产品，然而通过这种方法制备需要真空条件下进行，并需要高温后处理，因此这种制备的
low
‑
e
玻璃或者功能膜的方法，工艺复杂，
[0020]设备昂贵，效率低，很难生产到尺度的
(
膜宽度超过3米的产品
)。
[0021]因此专利技术一种功能高分子协同纳米材料作用的低辐射率
、
高太阳光透过率的复合功能膜，其加工工艺简单，能耗低，易于规模化生产，价格低廉，对于建筑节能意义重大
。

技术实现思路

[0022]1.
要解决的问题
[0023]本专利技术的第一个目的在于提供一种能够降低热的辐射率，同时又具有高的太阳光透过率的膜及复合膜
。
[0024]2.
技术方案
[0025]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0026]基于本专利技术的第一个目的，进一步地目的在于提供一种简单的膜的制备方法
。
[0027]基于本专利技术的第一个目的，降低热的辐射率的膜，所述膜包括
A
层，
[0028]所述
A
层包括树脂材料以及金属氧化物颗粒；
[0029]其中，
[0030]所述
A
层的厚度为
0.5
‑
10
微米，优选为1‑5微米，最为优选为1‑2微米；
[0031]A
层的树脂材料中含有金属氧化物颗粒
。
[0032]根据本专利技术第一方面任一实施方案的降低热的辐射率的膜，按照重量比计算，所述树脂材料与金属氧化物的比值为
A:B
＝
(2
‑
4):(1
‑
3)
；优选所述树脂材料与金属氧化物的比值为
A:B
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
降低热辐射率的膜，其特征在于，所述膜包括
A
层，所述
A
层包括树脂材料以及金属氧化物颗粒；其中，所述
A
层的厚度为
0.5
‑
10
微米，优选为1‑2微米；
A
层的树脂材料中含有金属氧化物颗粒
。2.
根据权利要求1所述的降低热辐射率的膜，其特征在于，所述树脂包括聚乙烯；或者，所述树脂包括聚异丁烯；或者，所述树脂包括聚乙烯和聚异丁烯，且所述聚乙烯和聚异丁烯的质量比为
(16
‑
19)
：
(1
‑
4)
；和
/
或，所述金属氧化物包括含有锡的氧化铟
、
含有铝的氧化锌
、
含有氟的氧化锡中的一种或两种及两种以上
。3.
根据权利要求2所述的降低热辐射率的膜，其特征在于，所述金属氧化物具有不超过
120nm
的粒径；优选所述金属氧化物具有5‑
120nm
的粒径；进一步优选所述金属氧化物具有
10
‑
50nm
的粒径
。4.
根据权利要求1～3任一所述的降低热辐射率的膜，其特征在于，按照重量比计算，所述树脂材料与金属氧化物的比值为
(2
‑
4):(1
‑
3)
；和
/
或，按照厚度为
1.0
微米的
A
层来计算，所述膜具有的质量密度为
2.1
‑
6.0g/m2。5.
根据权利要求1～4任一所述的降低热辐射率的膜，其特征在于，所述
A
层包括基础结构层，以及，金属氧化物颗粒；所述基础结构层含有树脂材料，所述金属氧化物颗粒存在于基础结构层的内部；或者，所述
A
层包括基础结构层，以及，金属氧化物颗粒；所述基础结构层含有树脂材料，所述金属氧化物颗粒存在于基础结构层的内部及基础结构层的表面
。6.
根据权利要求1～5任一所述的降低热辐射率的膜，其特征在于，所述基础结构层含有聚乙烯；所述聚乙烯的量不低于基础结构层总量的
15wt
％；或者，所述基础结构层含有聚异丁烯；所述聚异丁烯的量不低于基础结构层总量的1％；或者，所述基础结构层含有聚乙烯和聚异丁烯；所述聚乙烯和聚异丁烯的量的和，不低于基础结构层总量的
20wt
％
。7.
根据权利要求6所述的降低热辐射率的膜，其特征在于，所述膜在
350
‑
2500
纳米波段的太阳光的透过率不低于
80
％；和
/
或所述膜在
2.5
‑
100
微米波段的热的辐射率不超过
0.15
；和
/
或
所述膜具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：付国东，付饶，
申请(专利权)人：南京睿爻新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：