[发明专利]一种用于建筑物外表面的辐射降温涂层结构及其制造方法

说明书

本发明公开了一种用于建筑物外表面的辐射降温涂层结构，所述辐射降温涂层结构覆盖在建筑物外表面，包括由内至外的偶联剂层、太阳光谱辐射全反射层及红外发射层，尤其涉及一种含有聚偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物与聚甲基丙烯酸甲酯复合降温材料的红外发射层，既保证了辐射降温功能也保证了成膜的力学稳定性。本发明通过太阳光谱辐射全反射层将太阳光进行反射，减少对阳光中能量的吸收，通过红外发射层将建筑物本身的热量向外辐射，通过减少白天太阳光的辐射吸收，同时增强夜间的8~13微米波长的红外辐射释放，从而降低建筑物整体的温度。

技术领域

本发明涉及化学材料领域，具体为一种用于建筑物外表面的辐射降温涂层结构及其制造方法。

背景技术

随着城市建设的高速发展，城市热岛效应也变得越来越明显。城市热岛效应主要由以下因素影响：蒸发减少、城市下垫面反射率降低、能量输入等。其中城市下垫面反射率低对整个城市的温度升高有较大影响，是最主要的影响因素。

城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面，各种建筑墙面等，改变了下垫面的热力属性，这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相同的太阳辐射条件下，它们比自然下垫面(绿地、水面等)升温快，因而其表面温度明显高于自然下垫面，加上人工构筑物本身对风的阻挡或减弱作用，可使城市年平均气温比郊区高2℃甚至更多，在温度的空间分布上，城市犹如一个温暖的岛屿，从而形成城市热岛效应。

城市内的建筑物在夏季由于建筑物表面大量吸热还会导致建筑物内部升温幅度明显，此现象会造成能源过度消耗问题，亟需引起重视。

综上所述，如果可以增强城市下垫面反射率，同时增强建筑物表面8~13微米波长的红外辐射，即可减少大部分的热量储留以及使更多的红外辐射透过大气层辐射至外层空间，从而降低建筑物内部的温度，降低能源消耗，进而缓解城市热岛效应。

目前常采用辐射降温的方法，即在建筑物表面喷涂或喷刷辐射降温材料达到增强建筑物表面太阳光反射率，同时增强8~13微米波长的红外辐射强度，实现建筑物整体的降温效果。

红外辐射致冷的原理是大气层的存在阻碍了地面物体向它直接散热，但在8~13微米波段内，大气层中的水蒸汽、CO₂和O₃的吸收能力很弱。因此，大气在这个波段内的透明度很高，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”到外层空间，从而得到一定程度的冷却效果。

近些年对于辐射降温材料的研究不断深入，其降温材料也不断地跟新换代。其中以聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物为代表，它保持了聚偏氟乙烯良好的耐热、耐化学性能等，并且柔韧性更加突出，是柔性较好的高分子聚合物材料且氟原子数量进一步提高了聚合物的疏水性。但聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物成膜后结晶度和断裂强度低于聚偏氟乙烯，收缩性反应出来的力学性能聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物弱于聚偏氟乙烯；而且聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物因为其附着力不好不适合用作于建筑物涂层。因此本发明提出了一种以聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物与聚甲基丙烯酸甲酯所形成的复合型材料，在保证了辐射降温性能的同时也满足了力学性能的要求。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于建筑物外表面的辐射降温涂层结构及其制造方法，以缓解建筑物对太阳光的反射率低、吸收率大而导致的建筑物内部温度过高的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种用于建筑物外表面的辐射降温涂层结构，其特征在于，覆盖在建筑物外表面，包括由内至外的偶联剂层、太阳光谱辐射全反射层及红外发射层，所述红外发射层中含有聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和聚甲基丙烯酸甲酯的复合降温材料。

优选的，所述红外发射层是由红外发射悬浮液喷涂或喷刷后凝固形成的薄膜，所述红外发射悬浮液为聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物粉末、聚甲基丙烯酸甲酯粉末、丙酮溶剂混合制备而得到的均质溶液。