[发明专利]一种光热转化能力可随环境温度变化的复合涂层及其制备方法

说明书

一种光热转化能力可随环境温度变化的复合涂层及其制备方法，属于建筑涂料制备技术领域。所述的复合涂层由底层涂层和表层涂层组成；所述的底层涂层的原料含有高发射率/高热膨胀率粉体，表层涂层的原料含有低发射率/低热膨胀率粉体。方法如下：准备两份等量的涂料胶体，其中一份加入高发射率/高热膨胀率粉体，另一份加入低发射率/低热膨胀率粉体，分别加入水，即制备得到两种涂料；在墙体上先均匀涂抹底层涂料，形成底层涂层，待底层涂层成膜后，再涂刷表层涂料，形成表层涂层。本发明所采用粉体皆为价廉易得的材料，只需将原材料以适当比例掺混后涂刷及喷涂即可成型，即通过一定形式的技术组合即可实现节能的目的。

技术领域

本发明属于建筑涂料制备技术领域，具体涉及一种光热转化能力可随环境温度变化的复合涂层及其制备方法。

背景技术

研究表明，使用热反射涂料能使建筑内的温度降低约9℃。在冬天，用于建筑内墙或玻璃幕墙的热反射涂料能将建筑的热量保持在建筑体内，从而起到保暖效果，因此热反射涂料成为近年来节能技术研究的热点之一。其中，颜填料是决定热反射涂料的热反射性能、热辐射性能和热阻隔性的关键。有关热反射涂料的绝大部分研究都集中在颜填料的研究上。郭清泉、马承银等将二氧化钛与中空玻璃微珠结合，制备具有优良近红外反射的隔热填料，其对可见光的反射比为86%，对近红外的反射比达81%。

另外Paul Berdahl提出，从热辐射观点来看，在8~13μm波段内，大气层中的水蒸气、CO₂和O₃的吸收能力很弱，通常称这个波段为“大气窗口”，地面上的辐射体可以直接透过大气窗口“见”到宇宙空间，从而得到一定程度的冷却效果。郭宝民等据此提出制造出在0.4~2.5μm（主要热量来源）具有高反射比，在8~13μm具有高辐射率的涂层，即可获得理想的辐射降温效果。

传统的辐射节能涂料虽然能起到保温或降温作用，但是也使建筑墙体无法动态适应外界热环境的变化，其在夏季会阻碍室内热量外散或在冬季会阻碍太阳辐射对房屋的加热。即会产生夏季过热或冬季过冷的问题。目前的墙体节能涂料是反射隔热涂料，其虽然通过阻隔热量流动实现一定程度的节能，但是忽略了气候环境的影响，无法适应严寒地区冬夏两季大温差跨度。反射涂料会使其在冬季阻碍太阳辐射加热墙体，间接增大了供暖能耗。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的涂料无法动态适应外界热环境变化的问题，提供一种光热转化能力可随环境温度变化的复合涂料及其制备方法，该种复合涂料是一种可变发射率的热控涂料，以含有高发射率/高热膨胀率粉体的涂料为底层，表层叠加含有低发射率/低热膨胀率粉体的涂料，在气温低时，低发射率/低热膨胀率粉体覆盖高发射率/高热膨胀率粉体，降低墙体的发射率；气温高时，高发射率/高热膨胀率粉体发生膨胀，在涂料表面的占比增大，实现夏季高发射率，冬季低发射率，自动调控墙面散热量。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种光热转化能力可随环境温度变化的复合涂层，所述的复合涂层由底层涂层和表层涂层组成；

所述的底层涂层的原料含有高发射率/高热膨胀率粉体，表层涂层的原料含有低发射率/低热膨胀率粉体。

一种上述的光热转化能力可随环境温度变化的复合涂层的制备方法，所述的方法具体步骤如下：

步骤一：准备两份等量的涂料胶体，分为涂料胶体A和涂料胶体B；向涂料胶体A中加入高发射率/高热膨胀率粉体，再加入水，制成底层涂料，其中，涂料胶体A：高发射率/高热膨胀率粉体：水的质量比=50~80：10~20：15~25；向涂料胶体B中加入低发射率/低热膨胀率粉体，再加入水，制成表层涂料，其中，涂料胶体B：低发射率/低热膨胀率粉体：水的质量比=50~80：10~20：15~25，即制备得到两种涂料；

步骤二：在墙体上先均匀涂抹含有高发射率/高热膨胀率粉体的底层涂料，形成底层涂层，待底层涂层成膜后，再涂刷含有低发射率/低热膨胀率粉体的表层涂料，形成表层涂层。