[发明专利]一种温度响应热致变色辐射降温器及其制备方法

说明书

本发明涉及一种温度响应热致变色辐射降温器及其制备方法。辐射降温器从上到下由紫外光保护层，热致变色辐射降温层，高反射基底层组成。高反射基体层为反射率高于95％的片层镜面金属，厚度为0.5～1.5mm。热致变色辐射降温层由高通透的树脂，添加剂，功能填料，以及温变粉溶于溶剂制成涂料，将其喷涂于高反射基体上，烘干形成，厚度为5～10μm。紫外光保护层由高通透树脂与无机荧光粉溶于溶剂形成荧光涂料，将其喷涂在热致变色辐射降温层上，烘干形成，厚度为1～5μm。本发明能够使得原有辐射降温器能够对温度产生智能化响应，在高温下显现白色，具有良好的降温效果，在低温下显现色彩，具有良好的美观度，具有广泛的应用前景。

技术领域：

本发明属于热辐射技术领域，涉及一种温度响应热致变色辐射降温器及其制备方法。

背景技术

随着全球经济的快速发展，能源问题日渐突出，而降温能耗占了总能耗的很大比重。降温在带来能耗的同时，会向环境释放温室气体，造成严重的温室效应。因此，发展零能耗的被动辐射降温具有十分重要的意义。辐射降温是一种基于热辐射的散热方式，一切温度高于绝对零度的物体都在源源不断向外界辐射红外线，同时也在吸收外界的红外辐射，当物体向外界辐射的能量高于吸收外界的能量时，物体的温度便会降低。物体吸收外界的热源主要有太阳辐射与大气辐射，太阳光的能量主要集中在可见与近红外波段，而大气对于绝大部分波段不透明，会将物体的红外辐射吸收并发射回地面。但是，大气存在一个红外透明的波段(8～13μm)，处于这个波长范围的红外线能够透过大气层直接到达外太空。因此，一个有效的辐射降温器需要在太阳光能量集中的可见与近红外部分实现高反射，在大气窗口范围实现高发射，那么物体的能量便能够以红外线的形式向外界耗散，同时不吸收外界的辐射，从而达到降温的效果。

目前人们所开发的辐射降温器能够实现对物体的降温，但是无法对于外界的环境温度产生响应。同时，辐射降温器大部分为单一的白色，缺少美观度。这些缺点大大制约了辐射降温器的应用。因此需要一种更加智能化的辐射降温器。热致变色材料能够对于外界的环境温度发生响应，在高温室不显色，在低温时显现色彩，不仅能够克服辐射降温器美观度不足的问题，而且能够使得辐射降温器更加智能化。与辐射降温结合需要热致变色材料的变色温度处于25～30℃，高温下无色，低温下显色。因此，三组分热致变色微胶囊材料最能够满足要求。三组分热致变色微胶囊芯材由显色剂，消色剂，溶剂三部分组成，当温度较低时，显色剂显现颜色，当温度高于变色温度时，显色剂与消色剂发生电子转移反应，从而有显色变为无色。壁材分为有机与无机两种，有机壁材主要有PMMA树脂(Applied Energy,2020,264,114729)，三聚氰胺-甲醛树脂(Journal of Materials ScienceTechnology,2018,34,2225-2234)等，无机壁材主要有SiO₂(Journal of Materials Chemistry C,2017,5,32,8169-8178)。目前将热致变色材料与辐射降温结合还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于改进现有技术的不足而提供一种温度响应热致变色辐射降温器，本发明的另一目的是提供一种制备上述温度响应热致变色辐射降温器的方法。

本发明的技术方案为：一种温度响应热致变色辐射降温器，其特征在于：从上到下依次由紫外光保护层、热致变色辐射降温层和高反射基底层组成。

优选所述紫外光保护层由高通透树脂和无机荧光粉组成；无机荧光粉与高通透树脂的质量比例为1:(20～50)；紫外光保护层的厚度为1～5μm。

优选所述的高通透树脂为氟碳树脂或丙烯酸树脂中的一种或两种；所述的无机荧光粉为无极紫外红、无极紫外绿或无极紫外蓝中的一种或多种组合。

优选所述热致变色辐射降温层由在全光谱具有高通透树脂、添加剂、功能粉体和温变粉组成；其中添加剂与树脂的质量比为1:(10～15)，功能粉体与树脂的质量比为1:(15～25)，温变粉与树脂的质量比为1:(20～50)；热致变色辐射降温层的厚度为5～10μm。