【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及辐射降温材料的，具体涉及一种微孔聚合物辐射降温膜及其制备方法和应用。
技术介绍
1、快速的人口增长和工业化加剧了全球变暖，传统的制冷技术不仅能耗巨大，排放出的温室气体和有害气体还会恶化环境问题。地球上的物体会自发向宇宙空间辐射热量，这可降低物体自身的温度，但是，地球表面物体的温度实际上远高于外太空温度，这是因为地球大气层对大多数波段的红外线都有较强的吸收作用并将吸收的红外线向地球表面辐射从而提高了地球表面的温度。在各波段中，大气层在8～13μm波段内展现了最显著的透过效应，只要物体在大气窗口具有较高的发射率，就能实现自发的、无源的持续降温。除了高的发射率外，太阳光作为地球热量的主要来源，想要实现降温效应，物体还应在太阳光波段具有较高的反射率。
2、当前公开的辐射降温材料多具有镀银表面或者涂覆功能涂层，其中，基础材料包括pe膜、pvdf膜、布、聚合物片材等，涂层中的功能填料为sio2、tio2氧化物等，它利用功能填料对光的辐射作用来实现降温的目的。不过，现有的辐射降温材料具有基础材料质地硬、功能涂层的厚度有限、涂层易于剥落等共性问题，导致辐射降温效果不够显著、材料的使用寿命较短、以及难以用于需要弯曲折叠的领域；同时，现有的材料不透湿、不透气，难以应用于个人防护领域。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种微孔聚合物辐射降温膜及其制备方法和应用。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
3、第一
4、所述微孔聚合物辐射降温膜具有微纳泡孔结构，其具有轻量化、质地柔软的优点，微纳泡孔结构是经过聚合物发泡所得，原料中还包括相变微胶囊，其具有光谱选择性好、反射率高、发射率高的特点，在夏季炎热户外环境可以显著降温。同时，相变微胶囊是直接复合在微孔结构中，无需添加粘结剂，不易剥落，所以能延长该微孔聚合物辐射降温膜的使用寿命。该辐射降温膜在太阳光0.3～2.5μm波段的反射率≥85％，在大气窗口8～13μm波段的发射率≥85％。
5、本专利技术中相变微胶囊为核壳结构的相变微胶囊材料。由于相变微胶囊的储热和放热功能主要依靠其相转变过程中由固态和液态相互转化所吸收和释放大量的热量，因此不经封装的相变微胶囊在使用过程中具有泄漏的风险，从而影响其蓄热效果，同时影响其使用感受。相变微胶囊的芯层成分主要选择了相转变温度接近人体舒适温度范围的20～45℃的聚乙二醇、石蜡、月桂酸、n-十六烷中的一种，若明显超出该温度范围，温度过低则会失去降温作用，相转变温度过高则会在远超出人体热舒适温度时还未产生作用，且有低温烫伤的风险；相变微胶囊的壳层成分则是sio2、eg、环氧树脂中的一种，该类材料本身具有较高的反射率和发射率，在体系中不会由于填料的加入影响其降温效率，与相变微胶囊实现协同效应提高其降温作用。
6、优选地，所述微孔聚合物辐射降温膜的泡孔尺寸为0.3～100μm，优选为0.5～60μm，孔隙率为60～97％，优选为70～95％。厚度为0.1～5mm。
7、太阳光包含了紫外线、可见光、红外线等，它们是波长为0.3～2.5μm的光波。当光波进入介质中时，光波会在不均匀介质中传播时会在界面处发生反射、折射和散射。微孔发泡会在透明或者半透明的聚合物中形成大量的、封闭的孔洞，微发泡材料呈现为白色，并随着泡孔尺寸的减少和孔隙率的增加而呈现增加的白度。当泡孔的尺寸与光波的波长相当时，微孔聚合物的泡孔会使太阳光发生显著的散射现象，而白色的微孔聚合物对太阳光则呈现出漫反射现象。通过对微孔聚合物的泡孔尺寸和孔隙率进行限定，可以使微孔聚合物表现出良好的反射率和发射率。
8、优选地，所述相变微胶囊的粒径为0.5～10μm。
9、优选地，所述无机氧化物包括sio2、tio2、cro2、氮化硅、磷酸铝、氧化铝中的至少一种。此类无机氧化物功能粒子在中远红外波段具有较高的发射率，以及近红外波段较高的反射率，在体系中能够进一步提高其降温作用。
10、优选地，所述无机氧化物的粒径为0.05～10μm。
11、优选地，所述聚合物包括聚酯树脂、聚烯烃树脂、聚氨酯热塑弹性体、聚酯热塑聚酯弹性体、尼龙弹性体、eva交联弹性体、聚烯烃交联弹性体、苯乙烯交联弹性体、硫化橡胶中的至少一种。
12、第二方面，本专利技术提供了所述的微孔聚合物辐射降温膜的制备方法，包括以下步骤：
13、(1)先将各原料混合，制成交联聚合物膜；
14、(2)再对所述交联聚合物膜进行发泡处理，得到具有微纳泡孔结构的所述微孔聚合物辐射降温膜。
15、优选地，在所述步骤(1)中，所述无机氧化物是先与载体树脂混合，然后制成无机氧化物母料，再与剩余的制备原料混合，制成所述交联聚合物膜；其中，所述无机氧化物在无机氧化物母料中的含量为1～10wt％。更优选地，为了使得无机氧化物母料与聚合物交联时相容更好，所以载体树脂与聚合物选用种类相同且树脂硬度相同或者相似。
16、优选地，为了改善聚合物在聚合物发泡过程的加工性能，相变微胶囊与润滑剂优先混合，经低温破碎获得易于熔融加工的尺寸，其中润滑剂包括石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硅酮、硅油中的至少一种。
17、优选地，还包括步骤(3)，因为步骤(2)得到的微孔聚合物辐射降温膜是薄膜状或者片状，所以为了得到特定厚度的膜，需要对所述微孔聚合物辐射降温膜进行剖切、纠偏、收卷，得到厚度为0.1～5mm的微孔聚合物辐射降温膜。
18、优选地，所述步骤(1)中，所述交联聚合物膜的制备步骤依次包括将制备所原料进行混合，共挤双螺杆挤出流延、辊压、冷却，得到所述第一复合膜。
19、更优选地，所述步骤(1)中，在所述步骤(1)中，所述交联聚合物膜的制备步骤依次包括：将所述原料经双螺杆挤出流延、辊压、冷却、辐照交联，得到交联聚合物膜；其中辐照交联采用电子束辐照，辐照量10～100kgy；
20、优选地，在所述步骤(2)中，所述发泡处理包括以下步骤：先对所述交联聚合物膜置于超临界流体中浸渍进行第一次发泡，再继续升温进行第二次发泡，得到具有微纳泡孔结构的微孔聚合物辐射降温膜。
21、更优选地，所述超临界流体为co2流体、n2流体中的至少一种，其中超临界流体在聚合物中的溶解度为0.8～15wt％。其中，第一次发泡的压力为5～40mpa，温度为60～200℃。
22、第三方面，本专利技术提供本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微孔聚合物辐射降温膜，其特征在于，所述微孔聚合物辐射降温膜包括以下制备原料：聚合物70～100份、无机氧化物0～15份、相变微胶囊为2～15份、润滑剂0～3份、抗氧剂0～0.5份；
2.如权利要求1所述的微孔聚合物辐射降温膜，其特征在于，所述微孔聚合物辐射降温膜的泡孔尺寸为0.3～100μm，孔隙率为60～97％，厚度为0.1～5mm。
3.如权利要求1所述的微孔聚合物辐射降温膜，其特征在于，所述相变微胶囊的粒径为0.5～10μm。
4.如权利要求1所述的微孔聚合物辐射降温膜，其特征在于，如下(II)～(III)中的至少一种：
5.权利要求1～4任一项所述的微孔聚合物辐射降温膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的微孔聚合物辐射降温膜的制备方法，其特征在于，如下(I)～(II)中的至少一种：
7.如权利要求6所述的微孔聚合物辐射降温膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述交联聚合物膜的制备步骤依次包括：将所述原料经双螺杆挤出流延、辊压、冷却、辐照交联，得到交联聚合物膜。
8.如权利要求5所述的微孔聚合物辐射降温膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述发泡处理包括以下步骤：先对所述交联聚合物膜置于超临界流体中浸渍进行第一次发泡，再继续升温进行第二次发泡，得到具有微纳泡孔结构的微孔聚合物辐射降温膜。
9.如权利要求5所述的微孔聚合物辐射降温膜的制备方法，其特征在于，还包括步骤(3)，对所述微孔聚合物辐射降温膜进行剖切、纠偏、收卷，得到厚度为0.1～5mm的微孔聚合物辐射降温膜。
10.权利要求1～6任一项所述微孔聚合物辐射降温膜在制备建筑外墙、汽车内饰、服饰、帐篷中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种微孔聚合物辐射降温膜，其特征在于，所述微孔聚合物辐射降温膜包括以下制备原料：聚合物70～100份、无机氧化物0～15份、相变微胶囊为2～15份、润滑剂0～3份、抗氧剂0～0.5份；
2.如权利要求1所述的微孔聚合物辐射降温膜，其特征在于，所述微孔聚合物辐射降温膜的泡孔尺寸为0.3～100μm，孔隙率为60～97％，厚度为0.1～5mm。
3.如权利要求1所述的微孔聚合物辐射降温膜，其特征在于，所述相变微胶囊的粒径为0.5～10μm。
4.如权利要求1所述的微孔聚合物辐射降温膜，其特征在于，如下(ii)～(iii)中的至少一种：
5.权利要求1～4任一项所述的微孔聚合物辐射降温膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的微孔聚合物辐射降温膜的制备方法，其特征在于，如下(i)～(i...
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