[发明专利]一种红外反射涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种红外反射涂料及其制备方法和应用，该红外反射涂料由包括胆甾相红外反射液晶聚合物碎片和可固化材料的组分混合后经超声分散制得；其中，胆甾相红外反射液晶聚合物碎片包括左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片和右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片。通过以上方式，本发明红外反射涂料中包括不同手性的胆甾相红外反射液晶聚合物碎片，当自然光照射到液晶聚合物碎片表面，液晶聚合物碎片中的左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片和右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片可分别对应反射自然光中左旋和右旋特定波段的光，以阻绝入射光中的部分或全部近红外，进而该红外反射涂料可应用于建筑外墙，以减少建筑热量产生，实现降低建筑能耗。

技术领域

本发明涉及光学涂料技术领域，具体涉及一种红外反射涂料及其制备方法和应用。

背景技术

胆甾相液晶材料由于其特殊的螺旋结构而具有选择性反射的特性，这种特殊的光学性质，使得胆甾相液晶被广泛的应用在智能窗领域。单一螺距的胆甾相液晶反射波长由Bragg公式(为液晶的平均光折射率，θ为光的入射角)决定，反射光谱带宽由公式Δλ＝(n_e-n_o)×P＝Δn×P(Δn＝(n_e-n_o)为双折射率)决定。通过将小分子胆甾相液晶聚合成为高分子可以保留液晶的Bragg反射特性，同时又可以将这种胆甾相结构稳定保存在液晶碎片或者薄膜中。将液晶薄膜碎片化可以在保留液晶的Bragg反射特性的同时，又能保留高分子聚合物结构的稳定性，这将进一步拓展胆甾相液晶在我们日产生活中的应用，例如宽波段反射器件、全反射器件等等。

目前，全球能源需求急剧增长，其中建筑能耗占了总能耗的20％-40％，随着全球变暖，到2100年，加热装置将会减少34％，同时降温装置将会增加74％，而热量的产生主要是由于太阳光中的红外线部分，超过75％的红外光能量集中在波长700-1400nm的近红外区域，所以如果能制备一种可应用于建筑物外表面的特定红外反射碎片，这无疑将大大减少建筑能耗。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种红外反射涂料及其制备方法和应用，该红外反射涂料可选择性反射左旋和右旋特定波段的红外光，可应用于建筑物外表面，减少建筑能耗。

本发明所采用的技术方案是：一种红外反射涂料，包括如下原料组分：胆甾相红外反射液晶聚合物碎片和可固化材料；所述胆甾相红外反射液晶聚合物碎片包括左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片和右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片。胆甾相红外反射液晶聚合物碎片可以理解为可反射红外光的胆甾相液晶聚合物碎片，其反射波段在700-1400nm范围内。

优选地，所述左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片的原料包括：向列相液晶、左旋手性掺杂剂、光诱发剂和阻聚剂；所述右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片的原料包括：向列相液晶、右旋手性掺杂剂、光诱发剂和阻聚剂。

优选地，基于所述左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片的总质量，所述左旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片的原料包括：20-30％向列相液晶A、25-35％向列相液晶B、35-45％列相液晶C、1.9-3.0％左旋手性掺杂剂、1-3％光诱发剂和150-250ppm阻聚剂；

基于所述右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片的总质量，所述右旋胆甾相红外反射液晶聚合物碎片的原料包括：20-30％向列相液晶A、25-35％向列相液晶B、35-45％向列相液晶C、1.9-3.0％右旋手性掺杂剂、1-3％光诱发剂和150-250ppm阻聚剂；

所述向列相液晶A的结构式为：

所述向列相液晶B的结构式为：

所述向列相液晶C的结构式为：