[发明专利]一种用于全天候热管理的辐射散热相变涂料及其制作方法

权利要求书

1.一种辐射散热相变涂料的制备方法，包括以下步骤：

1）选择一种或者多种碳原子数目为17~20的长链烷烃进行升温熔化，随后与液态有机硅进行混合，搅拌均匀后加入水-乙醇混合溶剂，并加入阳离子表面活性剂，混匀后进行超声分散，得到微乳液，调整pH为10~12，加热水解后获得微胶囊悬浊液；其中，所述微乳液中长链烷烃、液态有机硅、水-乙醇混合溶剂、阳离子表面活性剂的质量占比依次为：5 %~10%、7.5 %~15 %、78 %~85 %、0.8 %~1.5 %；具体操作是：将长链烷烃、液态有机硅、水-乙醇混合溶剂和阳离子表面活性剂的混合体系在匀浆机中高速搅拌混合，匀浆机转速为10000~15000 rpm，运行时间为3~5 min；然后利用超声波处理器进行超声分散处理，超声波处理器功率为500~700 W，运行时间为 10~20 min，得到稳定的乳液；将微乳液调整pH为10~12后，加热至40-60 ℃并进行缓慢机械搅拌，机械搅拌转速为350~500 rpm，搅拌时间为24~36 h，在此过程中有机硅水解，在微乳液滴表面形成二氧化硅壳层，获得微胶囊悬浊液；

2）将微胶囊悬浊液进行抽滤处理，获得微胶囊粉末，洗涤该粉末，然后真空干燥，缓慢除去剩余溶剂；所述碳原子数目为17~20的长链烷烃包裹在纳米二氧化硅球中形成直径为1~1.5 μm的相变微胶囊，该尺寸满足米氏散射条件；

3）将干燥后的微胶囊粉末分散于乙醇中，加入高红外辐射醇溶型粘结剂树脂，加热得到所述辐射散热相变涂料，其中微胶囊粉末、乙醇、高红外辐射醇溶型粘结剂树脂的混合质量比依次为9 %~12 %、80 %~85 %、5 %~9 %，所述高红外辐射醇溶型粘结剂树脂选自醇溶型聚丙烯酸树脂、醇溶型聚氨酯树脂、醇溶型聚乙烯醇缩丁醛树脂。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述液态有机硅选自硅酸四甲酯、硅酸四乙酯、甲基三甲氧基硅烷，所述阳离子表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵，所述水-乙醇混合溶剂中水:乙醇的体积比为1~1.5。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法制备的一种辐射散热相变涂料，具备辐射散热-储热双功能，用于全天候的室外建筑及电子器件散热，主要成分为二氧化硅、石蜡和粘结剂树脂，其中，所述粘结剂树脂为发射率大于90%的高红外辐射醇溶型粘结剂树脂；所述石蜡由碳原子数为17~20的长链烷烃组成，石蜡包裹在纳米二氧化硅球中形成直径为1~1.5 μm的相变微胶囊，该尺寸满足米氏散射条件；该微胶囊与高红外辐射醇溶型粘结剂树脂混合组成所述辐射散热相变涂料。

4.如权利要求3所述的辐射散热相变涂料，其特征在于，所述微胶囊中包裹的石蜡为低温相变石蜡，其相变熔化温度区间为20~40 ℃。

5.如权利要求3所述的辐射散热相变涂料，其特征在于，所述高红外辐射醇溶型粘结剂树脂选自聚氨酯树脂、聚丙烯酸树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂。

6.如权利要求3所述的辐射散热相变涂料，其特征在于，所述微胶囊与粘结剂树脂的质量比为1~2.5。

7.如权利要求3所述的辐射散热相变涂料，其特征在于，所述辐射散热相变涂料的太阳光谱加权反射率为93%~97%，大气窗口发射率为91~93%，相变焓值为60~80 J/g。