一种可实现高效透明被动冷却的共聚水凝胶涂层及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种可实现高效透明被动冷却的共聚水凝胶涂层及其制备方法和应用，属于被动辐射降温技术领域，主体为聚(N‑异丙基丙烯酰胺‑丙烯酰胺)共聚水凝胶，以N‑异丙基丙烯酰胺和丙烯酰胺以1:1的共聚比例采用光引发聚合法制得。本发明专利技术的共聚水凝胶涂层同时具有高透光率和高效的冷却能力，在波长为0.5微米‑1.1微米之间的紫外‑可见光波段的透射率为92％‑98％，在波长为2.5‑16.0微米红外波段的发射率为88％‑95％，其中在大气透明窗口(8‑13微米波段)的红外发射率为92％‑95％。本发明专利技术的方法制备工艺简单、周期短、绿色无污染，可实现大批量工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于被动辐射降温，尤其涉及一种可实现高效透明被动冷却的共聚水凝胶涂层及其制备方法和应用。

技术介绍

1、对能源效率和环境保护的要求促进了不消耗化石燃料的被动冷却技术的发展。辐射冷却对被动冷却具有重要意义。由于地球表面的平均温度(约290k)明显高于外太空的平均温度(约2.7k)，因此可以利用从地球向宇宙辐射的红外线来冷却地球表面的物体，特别是在大气几乎不吸收热量的8-13μm(大气窗口)波长范围内，来自物体的热辐射可以发射到外太空从而有效地耗散热能。

2、另一方面，受哺乳动物和植物通过蒸发水分冷却自身的启发，人们提出了蒸发冷却的概念。蒸发冷却通过蒸发水释放大量潜热。水的高蒸发焓使其汽化时能够高效地将热量传递到周围环境中，而周围空气中的湿气又使蒸发冷却具有再生能力。蒸发冷却在高温低湿地区非常有效。在湿度大、气候条件恶劣的地区，辐射冷却也能发挥效用，使两者的冷却效果相得益彰。

3、被动辐射冷却通常是通过将高反射率与高发射率相结合来实现的，但是遮光会阻挡视线和信息接收。因此，透明冷却材料在一些重要场合也有很高的需求。例如，在太阳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可实现高效透明被动冷却的共聚水凝胶涂层，其特征在于，主体为聚(N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酰胺)共聚水凝胶，包括N-异丙基丙烯酰胺链段和丙烯酰胺链段；

2.根据权利要求1所述的可实现高效透明被动冷却的共聚水凝胶涂层，其特征在于，所述共聚水凝胶涂层在波长为0.5微米-1.1微米之间的紫外-可见光波段的透射率为92％-98％；所述共聚水凝胶涂层在波长为2.5-16.0微米红外波段的发射率为88％-95％，其中在大气透明窗口的红外发射率为92％-95％。

3.一种权利要求1-2任一项所述的可实现高效透明被动冷却的共聚水凝胶涂层的制备方法，其特征在于，采用光引发聚合的...

【技术特征摘要】

1.一种可实现高效透明被动冷却的共聚水凝胶涂层，其特征在于，主体为聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酰胺)共聚水凝胶，包括n-异丙基丙烯酰胺链段和丙烯酰胺链段；

2.根据权利要求1所述的可实现高效透明被动冷却的共聚水凝胶涂层，其特征在于，所述共聚水凝胶涂层在波长为0.5微米-1.1微米之间的紫外-可见光波段的透射率为92％-98％；所述共聚水凝胶涂层在波长为2.5-16.0微米红外波段的发射率为88％-95％，其中在大气透明窗口的红外发射率为92％-95％。

3.一种权利要求1-2任一项所述的可实现高效透明被动冷却的共聚水凝胶涂层的制备方法，其特征在于，采用光引发聚合的方法，将具有亲水基团的丙烯酰胺链段引入n-异丙基丙烯酰胺分子链中，得到实现高效透明被动冷却的共聚水凝胶涂层。

4.根据权利要求3所述的可实现高效透明被动冷却的共聚水凝胶涂层的制备方法，其特征在于，将n-异丙基丙烯酰胺单体溶液和丙烯酰胺单体溶液混合，得到前驱体溶液，在所述前驱体溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：张以河，尚竞，安琪，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：