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CN108656682A - 一种降温效果可调的辐射制冷薄膜 - Google Patents

一种降温效果可调的辐射制冷薄膜 Download PDF

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CN108656682A CN201810596294.7A CN201810596294A CN108656682A CN 108656682 A CN108656682 A CN 108656682A CN 201810596294 A CN201810596294 A CN 201810596294A CN 108656682 A CN108656682 A CN 108656682A
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transparent polymer
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杨荣贵
徐绍禹
陈志雄
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Ningbo Ruiling New Energy Materials Research Institute Co ltd
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Ningbo Rui Ling Energy Conservation Environmental Protection Innovation And Industry Research Institute
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Abstract

本发明公开一种降温效果可调的辐射制冷薄膜，包括辐射制冷层和感温变色层，所述感温变色层设置在所述辐射制冷层的上表面；所述辐射制冷层由辐射制冷透明高分子基材和分布在辐射制冷透明高分子基材内的微米级球体组成，所述感温变色层由感温变色透明高分子基材和分布在感温变色透明高分子基材内的热消色型感温变色微胶囊粉组成。本发明技术方案可实现‑10℃～70℃温度范围内该辐射制冷薄膜辐射制冷功率105W/m2～5W/m2可逆调节，提高其使用的普遍性。

Description

一种降温效果可调的辐射制冷薄膜
技术领域
本发明涉及制冷薄膜技术领域，特别涉及一种降温效果可调的辐射制冷薄膜。
背景技术
辐射制冷膜应用在室外，其在阳光强烈、室外温度高时候具有普遍的节能降温效果，且由于其强大的红外辐射能力，在室外低温时候仍然具有较强的降温能力；但在房屋建筑、交通运输车辆、纺织等应用领域存在着室外温度高时需降温、温度低时需降低降温效果，这在一定程度上与辐射制冷膜全天候的节能效果存在矛盾。
因此，针对现有技术的不足，有必要提出一种新的技术方案。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种降温效果可调的辐射制冷薄膜，旨在提高其使用的普遍性，实现在较宽的温度范围内该制冷薄膜的辐射制冷效果的可调节。
为实现上述目的，本发明提出的一种降温效果可调的辐射制冷薄膜，包括辐射制冷层和感温变色层，所述感温变色层设置在所述辐射制冷层的上表面；所述辐射制冷层由辐射制冷透明高分子基材和分布在辐射制冷透明高分子基材内的微米级球体组成，所述感温变色层由感温变色透明高分子基材和分布在感温变色透明高分子基材内的热消色型(简称“R”型)感温变色微胶囊粉组成。
优选地，还包括反射隔热层，所述反射隔热层设置在所述辐射制冷层的下表面；所述反射隔热层为金属镀层。
优选地，所述微米级球体为黏土、石墨烯、硅藻土、SiS2和SiO2中的一种或多种。
优选地，所述微米级球体的粒径为1-30μm。
优选地，所述辐射制冷透明高分子基材为PE、PP、PC、PET、PS、PVC、PMMA、PVA、PBT和TPX中的一种。
优选地，所述感温变色透明高分子基材均为PE、PP、PC、PET、PS、PVC、PMMA、PVA、PBT和TPX中的一种。
优选地，所述感温变色产品微胶囊粉的粒径1～10μm，耐温温度最高为280℃，同时有很好的耐溶剂性和分散性。
微胶囊粉可供应温度区间为-10℃到70℃。根据各种产品应用的需求，感温变色层的变色温度区间可以根据微胶囊粉的成分和含量进行调节：可以设定不同的变色温度区间，当在变色温度区间内，随着温度的逐渐上升，色浓度会逐渐递减，直至接近透明。如本发明的产品是跟人体接触使用时，温度区间可以设定为29℃到33℃，颜色从29℃开始递减，到33℃，颜色变化完成。
辐射制冷层可以但不限于是通过涂布的方式涂布在辐射制冷层。
本发明技术方案通过采用包含R型感温变色微胶囊粉的感温变色层覆盖在辐射制冷层的上表面；在使用过程中，外界温度高时感温变色层为透明，辐射制冷层的辐射降温功率较高；当外界温度逐渐降低，感温变色层逐渐变为深黑色，辐射制冷层的辐射降温功率逐渐降低；该薄膜仅仅受温度的影响，不受光照的影响，都能实现辐射制冷薄膜的降温效果调节。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
本发明提出一种降温效果可调的辐射制冷薄膜。
在本发明实施例中，该降温效果可调的辐射制冷薄膜；如图1所示，包括辐射制冷层20和感温变色层10，感温变色层10设置在辐射制冷层20的上表面；辐射制冷层20由辐射制冷透明高分子基材21和分布在辐射制冷透明高分子基材21内的微米级球体22组成，感温变色层10由感温变色透明高分子基材11和分布在感温变色透明高分子基材11内的R型感温变色微胶囊粉12组成。微米级球体22按一定体积比重设置于辐射制冷透明高分子基材21内，同时R型感温变色微胶囊粉12也按一定体积比重设置于感温变色透明高分子基材内；前者的比例值为01～0.75，后者的比例值为0.1～0.7。R型感温变色微胶囊粉12遇到较高温度时，会变成透明状态；若温度越来越低，会逐渐变成深黑色，会干扰辐射制冷层20的降温功能，从而调节降温效果。
本发明技术方案通过采用包含R型感温变色微胶囊粉12的感温变色层10覆盖在辐射制冷层20的上表面；在使用过程中，外界温度高时感温变色层10为透明，辐射制冷层20的辐射降温功率较高；当外界温度逐渐降低，感温变色层10逐渐变为深黑色，辐射制冷层20的辐射降温功率逐渐降低；该薄膜仅仅受温度的影响，不受光照的影响，都能实现辐射制冷薄膜的降温效果调节。
在本发明实施例中，还包括反射隔热层30，反射隔热层30设置在辐射制冷层20的下表面；反射隔热层30为金属镀层。金属材料31可以为Ag或者Al等。
在本发明实施例中，微米级球体22为黏土、石墨烯、硅藻土、SiS2和SiO2中的一种或多种。
在本发明实施例中，微米级球体22的粒径为1-30μm。
在本发明实施例中，辐射制冷透明高分子基材21为PE、PP、PET、PS、PVC、PMMA、PVA、PET和TPX中的一种。
在本发明实施例中，感温变色透明高分子基材11均为PE、PP、PET、PS、PVC、PMMA、PVA、PET和TPX中的一种。
辐射制冷透明高分子基材21和感温变色透明高分子基材11可以是同一种透明高分子基，因此可以将感温变色微胶囊粉12和微米级球体22同时与其中一种透明高分子基组成一起，相当于将辐射制冷层20和感温变色层10融合在一起了。
例如，感温变色层10采用PE作为透明高分子基材，R型感温变色微胶囊粉1205C8T，其尺寸为1～10μm，R型感温变色微胶囊粉12高温透明，低温就变深黑色，其温感变色温度为5℃～8℃。辐射制冷层20采用PE为基材，粒径为1-30μm的SiO2球体分散其中；反射隔热层30采用镀Ag。
当环境的温度30℃时，感温变色层10为透明层，辐射制冷层20的辐射功率可达105W/m2；室内温度为15℃。温度低于8℃时，感温变色层10逐渐变成黑色，且随着温度下降颜色逐渐加深。温度降为5℃时，感温变色层10为深黑色，辐射制冷层20的辐射功率降低至40W/m2；温度降低至0℃时，感温变色层10为深黑色，辐射制冷层20的辐射功率降低至5W/m2。
当温度逐渐升高，感温变色层10的颜色逐渐变浅色，直至8℃以上时，感温变色层10变为透明，辐射制冷层20的辐射功率恢复至原有水平，达到98W/m2。
升温和降温引起的辐射制冷功率变化完全可逆。辐射制冷层20的辐射功率变化范围为105W/m2-5W/m2，效果显著。
该薄膜仅仅受温度的影响，不受白天(太阳光照强烈)与晚上(无阳光照)影响，都能实现辐射制冷薄膜的降温效果调节。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种降温效果可调的辐射制冷薄膜，其特征在于，包括辐射制冷层和感温变色层，所述感温变色层设置在所述辐射制冷层的上表面；所述辐射制冷层包括辐射制冷透明高分子基材和分布在辐射制冷透明高分子基材内的微米级球体，所述感温变色层包括感温变色透明高分子基材和分布在感温变色透明高分子基材内的热消色型感温变色微胶囊粉。
2.如权利要求1所述的辐射制冷薄膜，其特征在于，还包括反射隔热层，所述反射隔热层设置在所述辐射制冷层的下表面；所述反射隔热层为金属镀层。
3.如权利要求1所述的辐射制冷薄膜，其特征在于，所述微米级球体为黏土、石墨烯、硅藻土、SiS2和SiO2中的一种或多种。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的辐射制冷薄膜，其特征在于，所述微米级球体的粒径为1-30μm。
5.如权利要求1至3中任意一项所述的辐射制冷薄膜，其特征在于，所述微胶囊粉的粒径1～10μm。
6.如权利要求1至3中任意一项所述的辐射制冷薄膜，其特征在于，所述辐射制冷透明高分子基材为PE、PP、PC、PET、PS、PVC、PMMA、PVA、PBT和TPX中的一种。
7.如权利要求1至3中任意一项所述的辐射制冷薄膜，其特征在于，所述感温变色透明高分子基材均为PE、PP、PC、PET、PS、PVC、PMMA、PVA、PBT和TPX中的一种。
8.如权利要求1至3中任意一项所述的辐射制冷薄膜，其特征在于，所述辐射制冷透明高分子基材和感温变色透明高分子基材的材料可以是同种，也可以是不同种。
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