[发明专利]一种具有光热转换及保温储热效果的节能塑料薄膜

说明书

本发明提供了一种具有光热转换及保温储热效果的节能塑料薄膜。将纳米碳化锆有机硅胶包覆，将聚乙二醇用二氧化硅气凝胶负载，配合云母粉形成了具有光热转化和储热恒温的功能粉，进一步封装在薄膜层间，从而实现了优异的光热转化、热储存、恒温功能，得到的薄膜在农业大棚、植被保温等方面具有极高的实用价值。

技术领域

本发明涉及薄膜制备技术领域，具体涉及碳化锆改性的聚酰胺薄膜，特别是涉及一种具有光热转换及保温储热效果的节能塑料薄膜。

背景技术

随着人口的迅速增长，城市建设的快速发展和人们对生活质量要求的日益提升，能源消耗量的逐年增加，地球温室效应日益凸显，使得以额中能够再生能源和节能技术的开发与应用为核心的低碳技术成为世界各国能源发展的战略目标，人们一直在研究开发各种能够有效利用和节约能源的材料与技术，其中新型光热转换薄膜便是其中非常重要的一项。

目前，太阳能的能量利用主要有光热转换、光电转换、光化学转换3种方式，其中太阳能光热转换是目前世界范围内最普及的利用太阳能的一种形式。太阳能光热转换的基本原理是：通过设计选择性吸收材料及其结构将太阳辐射能收集起来，通过光与物质的相互作用转换成热能加以利用。但由于太阳能是一种低品质能源，能量密度较低，要想获得较高的光热转化效率，必须采用相应的技术和装置（如太阳光集热器）对太阳能进行采集。利用聚光（聚焦）集热技术，可以有效提升太阳能光热转换温度，从而提高太阳能集热系统的综合转换效率，实现在中高温领域的太阳能热利用。太阳光热转换薄膜便是基于金属纳米微粒、电解质复合薄膜或树脂为基础原料，添加转光剂或其他光热转换材料而成，广泛用于太阳能集热器或农用薄膜。

目前光热转换材料分为蓄热材料、导热材料、热电材料、集热材料等。其中碳化锆陶瓷纳米颗粒作为一种优秀光热转换材料，通常通过沉积在薄膜表面作为光热转换层，应用较为广泛。另外，目前在热能领域，多采用显热方式进行储能，采用一些相变材料，能够达到对热量的自动吸收和释放，使薄膜具有储热保温效果。国内外在光热转换及保温薄膜方面的研究已取得了一定进展。

中国发明专利申请号201410781438.8公开了一种隔热保温塑料薄膜，由下列原料组成：聚乙烯树脂、无机红外阻隔保温剂、流滴剂、分散剂、芳香胺类抗氧剂、Ca/Zn复合稳定剂、减雾剂。

中国发明专利申请号201410483547.1公开了一种动态阻隔红外线并防紫外线的PVB薄膜及其制备方法，其制备方法是将铯钨青铜复合纳米粒子通过溶剂分散，加入增塑剂中搅拌均匀，加入PVB树脂粉和微量改良剂，充分混合，将混合物料进行流延成膜，获得隔热防紫外线PVB薄膜。。

中国发明专利申请号201610330991.9公开了一种兼具光热转换性能和吸附特性的复合薄膜及其制备与应用，复合薄膜包括基底及沉积在基底上兼具光热转换性能和吸附特性的功能膜，基底为具有多孔结构的微纳米薄膜，功能膜由兼具光热转换性能和吸附特性的非金属无机物制成。

中国发明专利申请号201310151258.7公开了一种太阳能光热转换薄膜的膜系结构及其制备方法，此膜系结构是在金属膜系基的表面，由内至外依次是Cu红外反射膜层、TiN热扩散阻挡保护膜层，高金属含量的（Ti-Cr）NO选择性吸收膜层，低金属含量的（Ti-Cr）NO选择性吸收膜层和含少量Al2O3的SiO2减反射膜层，具有结构合理，耐高温性能好，吸收率高，反射率低，耐候性能好等特点。

根据上述，现有方案中碳化锆陶瓷纳米颗粒作为一种常用的光热转换材料，因其与高分子材料的相容性不好，容易产生团聚，很少有直接加入高分子薄膜中直接进行吸收。另外在热能领域，多数采用显热方式进行储能，但其储热量小，放热不恒温、储热装置庞大等缺点已经影响了其进一步的应用，单纯的光热转换薄膜对热能的利用率不高，并且一般制备方法复杂而成本高，鉴于此，本发明提出了一种创新性的具有光热转换及保温储热效果的节能塑料薄膜，可有效解决上述技术问题。

发明内容