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TWI769491B - 輻射致冷金屬板、其製備方法及應用 - Google Patents

輻射致冷金屬板、其製備方法及應用 Download PDF

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TWI769491B
TWI769491B TW109124474A TW109124474A TWI769491B TW I769491 B TWI769491 B TW I769491B TW 109124474 A TW109124474 A TW 109124474A TW 109124474 A TW109124474 A TW 109124474A TW I769491 B TWI769491 B TW I769491B
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radiation
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楊榮貴
徐紹禹
陳志雄
王明輝
楊慧慧
夏兆路
曹鵬
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大陸商寧波瑞凌新能源科技有限公司
大陸商寧波瑞凌新能源材料研究院有限公司
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Abstract

本發明關於一種輻射致冷金屬板、其製備方法及應用,輻射致冷金屬板包括依次層疊設置的金屬基板、第一黏結層、輻射致冷功能層,所述輻射致冷功能層鋪設於所述金屬基板的表面,所述第一黏結層設置於所述金屬基板與所述輻射致冷功能層之間,所述輻射致冷功能層的斷裂伸長率為1%-300%。本發明的輻射致冷金屬板具有足夠的延展性,並能產生足夠的變形以應付輻射致冷功能層在壓製過程中的彎折,使其不會受到破損或斷裂,從而保證輻射致冷功能層的結構完整性和金屬基板的輻射致冷效果。使用該輻射致冷金屬板時,以使建築物的室內空氣溫度在不耗能的情況下,比不用此輻射致冷金屬板的情況降低大約5℃-10℃。

Description

輻射致冷金屬板、其製備方法及應用
本發明關於輻射致冷技術領域,尤其關於一種輻射致冷金屬板、其製備方法及應用。
金屬基板經輥壓冷彎成各種波型的壓型板,其適用於工業與民用建築、倉庫、特種建築、大跨度鋼結構房屋的屋面、牆面以及外牆裝飾等,具有品質輕、強度高、施工方便快捷、抗震、防火、防雨等優點。
在金屬基板上設置輻射致冷功能層能夠賦予金屬基板被動降溫的功能,輻射致冷功能層在波長8μm-13μm具有較高的發射率,因此可以將熱量以電磁波的形式透過大氣視窗發射到外太空,以發揮其致冷功能,並且輻射致冷功能層在太陽光波段具有較高的反射率,以阻止太陽光的熱量在金屬基板上的積累。在輻射致冷金屬板的安裝過程中,需要經過彎折和安裝固定,輻射致冷功能層易發生斷裂和破損,從而影響輻射致冷金屬板的輻射致冷效果和使用壽命。
根據本發明的其中一個態樣,提供一種輻射致冷金屬板。所述輻射致冷金屬板包括依次層疊設置的金屬基板、第一黏結層、輻射致冷功能層,所述輻射致冷功能層鋪設於所述金屬基板的表面,所述第一黏結層設置於所述金屬基板與所述輻射致冷功能層之間,所述輻射致冷功能層的斷裂伸長率為1%-300%。
在其中一個實施方式中,所述輻射致冷功能層在波長0.3μm-2.5μm的平均反射率大於等於75%,在波長8μm-13μm的平均發射率大於等於85%。
在其中一個實施方式中,所述輻射致冷金屬板在波長0.3μm-2.5μm的平均反射率和波長8μm-13μm的平均發射率在氙燈老化時間大於等於1000h、濕熱老化時間大於等於1000h、鹽霧老化時間大於等於600h,任一條件下的衰減均小於等於20%。
在其中一個實施方式中,採用劃格試驗法測試所述輻射致冷功能層的附著力為0級。
在其中一個實施方式中,所述輻射致冷功能層的厚度為50μm-300μm。
在其中一個實施方式中,所述輻射致冷功能層包括發射層,所述發射層的材料包括第一聚合物,所述第一聚合物占所述發射層的質量比為85%-100%。
在其中一個實施方式中,所述輻射致冷功能層包括反射層和第一保護層。
在其中一個實施方式中,所述反射層位於所述發射層與所述第一黏結層之間,所述反射層的厚度占所述輻射致冷功能層的厚度的0.01%-0.1%。
在其中一個實施方式中,所述反射層包括中間區域以及設置於所述中間區域兩端的封裝區域,所述封裝區域用以對所述中間區域形成隔絕保護,所述中間區域的材料包括純銀、鋁、不銹鋼、鈦、金、銅中的至少一種,所述封裝區域的材料包括合金、金屬氧化物中的至少一種。
在其中一個實施方式中,所述第一保護層的材料包括第二聚合物和第三聚合物,所述第二聚合物為高耐候聚酯、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚四氟乙烯、氟碳樹脂中的至少一種,第三聚合物為聚甲基丙烯酸甲酯,所述第二聚合物和所述第三聚合物的質量比為(50-75):(10-45)。
在其中一個實施方式中,所述第一保護層的厚度為20μm-150μm。
在其中一個實施方式中,所述輻射致冷金屬板還包括設置於所述發射層與所述第一保護層之間的第二黏結層。
在其中一個實施方式中,所述第一黏結層的材料為溶劑型黏結劑,所述第一黏結層的材料包括聚氨酯類、聚丙烯酸酯類、有機矽類、橡膠類、環氧樹脂類中的至少一種。
在其中一個實施方式中,所述第一黏結層的材料為膠膜類熱熔膠,所述第一黏結層的材料包括乙烯丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、馬來酸酐接枝物、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚苯乙烯/丁二烯共聚物、聚氨酯、氫化石油樹脂、松香樹脂、乙烯丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物中的至少一種。
在其中一個實施方式中,所述第一黏結層的厚度為3μm-25μm。
在其中一個實施方式中,所述輻射致冷金屬板還包括第二保護層,所述第二保護層為離型層,所述第二保護層設置在所述第一保護層遠離所 述輻射致冷功能層的一面,所述第二保護層的材料包括聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯中的其中一種,所述第二保護層的黏結力為50g/25mm-500g/25mm。
在其中一個實施方式中,所述金屬基板的厚度為100μm-2000μm。
根據本發明的其中一個態樣,提供一種如上述任一項中所述的輻射致冷金屬板的製備方法,包括如下步驟:提供所述金屬基板;在所述金屬基板的表面依次形成所述第一黏結層、所述輻射致冷功能層。
在其中一個實施方式中,在所述金屬基板的表面依次形成所述第一黏結層、所述輻射致冷功能層的步驟之前,還對所述金屬基板進行清洗處理。
根據本發明的其中一個態樣,提供一種輻射致冷壓型金屬板,其由專用壓製裝置對上述任一項中所述的輻射致冷金屬板進行輥壓冷彎而成。
與現有技術相比,本發明的所述製備方法的有益效果在於:
第一,輻射致冷功能層的斷裂伸長率處於1%-300%的範圍內,以使其具有足夠的延展性,並能產生足夠的變形以應付輻射致冷功能層在壓製和咬合安裝過程中的彎折,使其不會破損或斷裂,從而保證輻射致冷功能層的結構完整性和金屬基板的輻射致冷效果。
第二,輻射致冷金屬板不易發生熱脹冷縮或脆化,在戶外使用時結構穩定可靠,具有較高的使用壽命。該輻射致冷金屬板在應用時,可使建築物的室內空氣溫度在不耗能的情況下比不用此輻射致冷金屬板的情況降低大約5℃-10℃,並在提升人體舒適度的同時減少空調致冷電量消耗,具有一定的應用前景。
第三,輻射致冷功能層透過額外的第一黏結層而可牢固的附著在金屬基板上,因此避免了直接設置易脫落的問題。
本發明的輻射致冷金屬板的製備方法簡單可靠,輻射致冷功能層在壓製過程中免受破損或斷裂。
本發明的輻射致冷壓型金屬板兼具較好的輻射致冷效果以及簡單易運輸的特點,安裝效率高,施工操作簡單可靠。
相關申請
本申請要求2020年4月20日申請的,申請號為202010312422.8,發明名稱為“輻射致冷金屬板、其製備方法及應用”的中國專利申請的優先權,其全部內容透過引用結合在本申請中。
10:金屬基板
20:第一黏結層
30:輻射致冷功能層
31:發射層
32:第一保護層
33:反射層
40:第二保護層
51:第一咬合部
52:第二咬合部
60:緊固件
61:第一搭接部
62:第二搭接部
70:密封件
80:安裝支架
100:輻射致冷金屬板
331:中間區域
332:封裝區域
為了更完整地描述和說明這裡公開的那些發明的實施例和/或示例,可以參考一張或多張參考圖式。用於描述參考圖式的附加細節或示例不應當被認為是對所公開的發明、目前描述的實施例和/或示例以及目前理解的這些發明的最佳模式中的任何一者的範圍的限制。
圖1為本發明其中一個實施方式提供的輻射致冷金屬板的結構示意圖;圖2為本發明其中一個實施方式提供的輻射致冷金屬板中反射層的結構示意圖;圖3為本發明其中一個實施方式提供的咬合型輻射致冷壓型金屬板的結構示意圖; 圖4為本發明其中一個實施方式提供的搭接型輻射致冷壓型金屬板的結構示意圖;圖5為本發明其中一個實施方式提供的第一咬合部和第二咬合部固定連接的結構示意圖;圖6為本發明其中一個實施方式提供的第一搭接部與第二搭接部固定連接的結構示意圖。
以下,將對本發明實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施方式僅僅是本發明一部分實施方式,而不是全部的實施方式。基於本發明中的實施方式,本發明所屬技術領域具通常知識者在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施方式,都屬於本發明保護的範圍。
除非另有定義,本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明所屬技術領域具通常知識者通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的,目的不在於限制本發明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
本文中的術語“第一”、“第二”等是用於區別不同的物件,而不是用於描述特定順序。此外,本文中的術語“包括”和“具有”以及它們任何變形,意圖在於覆蓋不排他的包含。
輻射冷卻的特點是從物體或表面採取熱輻射形式釋放熱量,由此降低物體或表面的溫度,或者當工作在穩定狀態時將其溫度保持在相對較低的基準。從非零溫度表面所發射的熱輻射(單位為開)取決於表面溫度的連續波 長或頻譜;接近室溫的物體所發射的熱輻射大部分處於電磁譜的(一個或多個)紅外區域中。
本發明提供的輻射致冷金屬板能夠將熱量轉化為特定波段(波長範圍8μm-13μm)的電磁波,以輻射的方式將熱能透過地球“大氣視窗”(波長範圍8μm-13μm)輻射到外太空。
請參閱圖1,為本發明較佳實施方式提供的輻射致冷金屬板100的結構示意圖。
所述輻射致冷金屬板100包括依次層疊設置的金屬基板10、第一黏結層20、輻射致冷功能層30,所述輻射致冷功能層30鋪設於所述金屬基板10的表面,所述第一黏結層20設置於所述金屬基板與所述輻射致冷功能層30之間。
所述輻射致冷功能層30的斷裂伸長率為1%-300%。斷裂伸長率選擇這個範圍有兩個原因:
第一,要保證足夠的延展性,並能產生足夠的變形以應付輻射致冷功能層30在壓製過程中的彎折,使其不會破損或斷裂,從而保證輻射致冷功能層30的結構完整性和輻射致冷金屬板100的輻射致冷效果。
第二,考慮到在輻射致冷功能層30與金屬基板10覆合的過程中,當輻射致冷功能層30的延展性過高,則在覆合過程中輻射致冷功能層30拉伸的較多,覆合後輻射致冷功能層30由於自身的應力會回縮,而金屬基板10比較穩定,此時輻射致冷功能層30和金屬基板10會產生較大應力差,而可能導致輻射致冷功能層30從金屬基板10上剝離;本申請為了避免此種情形,特地選擇上述範圍。
該輻射致冷金屬板100在應用時,可使建築物的室內空氣溫度,比不用此輻射致冷金屬板100的情況降低大約5℃-10℃,並在提升人體舒適度的同時減少空調致冷電量消耗,具有一定的經濟適用前景。
該輻射致冷功能層30的延展性與斷裂伸長率成正比,斷裂伸長率越高,其延展性就越好,較佳地,該輻射致冷功能層30的斷裂伸長率為20%-100%。
考慮到該輻射致冷金屬板100是透過輻射致冷功能層30來賦予金屬基板10被動降溫的功能,因此所述輻射致冷功能層30在波長0.3μm-2.5μm的平均反射率大於等於75%,在波長8μm-13μm的平均發射率大於等於85%。該輻射致冷功能層30的輻射致冷效果能對金屬基板10形成較好的保護,並使其在戶外使用過程中不易因環境溫度突變而發生熱脹冷縮,從而不易發生脆化。該輻射致冷金屬板100的結構和性能均穩定可靠,且使用壽命得到延長。
進一步地,輻射致冷功能層30與金屬基板10之間具有較好的結合力,所述輻射致冷功能層30的附著力經劃格試驗法測試為0級。
進一步地,輻射致冷功能層30具有較好的被動式降溫效果,也能保證第一黏結層20具有較好的穩定性,並提高輻射致冷功能層30與金屬基板10之間的結合力。
考慮到該輻射致冷金屬板100的戶外應用場景,在安裝環境和使用環境中需要具有一定的防腐蝕性和耐候性能,因此本較佳實施方式中的輻射致冷金屬板100在波長0.3μm-2.5μm的平均反射率和波長8μm-13μm的平均發射率在氙燈老化時間大於等於1000h、濕熱老化時間大於等於1000h、鹽霧老化時間大於等於600h,任一條件下的衰減均小於等於20%。
考慮到輻射致冷功能層30還需要具有較好的疏水防塵性能,因此本較佳實施方式中的所述輻射致冷功能層30與水的接觸角大於等於90°。通常,接觸角越大,潤濕性越小,鋪展性也越小。因而,較大的接觸角說明輻射致冷功能層30具有較好的疏水效果。較佳地,所述輻射致冷功能層30與水的接觸角大於等於100°。
本較佳實施方式中,輻射致冷功能層30包括反射層33、發射層31和第一保護層32,其中,第一保護層32設置於發射層31遠離反射層33的表面,以對反射層33和發射層31形成耐候性保護。所述反射層33位於所述發射層31與所述第一黏結層20之間。輻射致冷功能層30在壓製過程中可能發生斷裂,具體地,輻射致冷功能層30的斷裂伸長率取決於發射層31和第一保護層32。發射層31和第一保護層32兩者之一發生斷裂,則可以判定輻射致冷功能層30發生斷裂。
進一步地,所述發射層31的材料包括第一聚合物,所述第一聚合物包括聚4-甲基-1-戊烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸1,4-環己烷二甲醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環己烷二甲醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇-醋酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、丙烯腈苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚醯胺、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、聚甲基丙烯酸羥乙酯、聚四氟乙烯、全氟(乙烯丙烯)共聚物、聚全氟烷氧基樹脂、聚三氟氯乙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯、熱塑性聚氨酯和聚苯乙烯中的至少一種。
較佳地,所述發射層31的材料包括聚4-甲基-1-戊烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸1,4-環己烷二甲醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環己烷二甲醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯聚氟乙烯和聚苯乙烯中的至少一種。
進一步地,所述第一聚合物占所述發射層31的質量比為85%-100%。
本實施方式中,發射層31的製備程序包括:原料輸送、在50℃-150℃的溫度下進行乾燥、在240℃-280℃的加工溫度下熔融擠出、流延、在20 ℃-150℃的冷輥溫度下進行冷卻、在縱向牽引比4-10:1的範圍內進行牽引以及收卷製得。
考慮到發射層31的斷裂伸長率大小將直接影響輻射致冷功能層30的斷裂伸長率,本較佳實施方式中,發射層31的斷裂伸長率為20%-280%,其中,發射層31的縱向斷裂伸長率為20%-280%,發射層31的橫向斷裂伸長率為20%-280%。更較佳地,發射層31的斷裂伸長率為20%-160%其中,發射層31的縱向斷裂伸長率為40%-160%,發射層31的橫向斷裂伸長率為20%-120%。可以理解,發射層31的斷裂伸長率的最小值和最大值分別由其橫向斷裂伸長率和縱向斷裂伸長率中的最小值和最大值所決定。
進一步地,發射層31中還包括填料。所述填料包括無機填料、有機填料中的至少一種。所述有機填料為丙烯酸系樹脂粒子、有機矽系樹脂粒子、聚苯乙烯系樹脂粒子中的一種或多種。所述無機填料為二氧化矽、碳化矽、氮化矽、氫氧化鋁、氧化鋁、氧化鋅、硫化鋇、矽酸鎂、硫酸鋇、碳酸鈣、二氧化鈦、氮化鈦中的一種或多種,填料的粒徑為0.1μm-20μm。
考慮到發射層31中填料與第一聚合物的分散均勻性及發射層31的發射率,所述填料較佳為二氧化矽、碳化矽、氮化矽、氮化鈦、二氧化鈦、有機矽系樹脂粒子、聚苯乙烯系樹脂粒子中的一種或多種。填料的粒徑較佳為1-10μm。發射層31的斷裂伸長率的主要影響因素包括發射層31中的填料的比例、發射層31的加工溫度以及加工時的縱向牽引比。考慮到增加發射層31中填料的添加比例會提高發射層31的發射率,若降低填料的添加比例可以提高發射層31的斷裂伸長率;若加大流延之後的縱向牽引比,增加分子取向,會使發射層31的分子鏈容易斷,斷裂伸長率會降低,若降低流延之後的縱向牽引比,會影響發射層31的透明度,進而影響發射層31的外觀;若提高加工溫度,會使發射層31的分子鏈容易斷,斷裂伸長率會降低,若加工溫度低的話,高分子流動 性不好,會影響發射層31的外觀等情形,因此,本發明中特地選擇,所述發射層31中的填料的質量分數為0.1-10%,加工溫度為240℃-280℃,縱向牽引比為4-10:1。
具體地,本發明還透過實驗證明,發射層31的斷裂伸長率的各影響因素與其斷裂伸長率之間的關係如下表1所示。
Figure 109124474-A0305-02-0014-1
較佳的,本發明還透過實驗證明,發射層31的斷裂伸長率的各影響因素與其斷裂伸長率之間的關係如下表2所示。
Figure 109124474-A0305-02-0014-2
Figure 109124474-A0305-02-0015-3
當然,所述發射層31中除了第一聚合物和填料,還可包括添加劑。添加劑為加工助劑,所述加工助劑為抗氧劑、阻燃劑、增塑劑、熱穩定劑、光穩定劑、抗靜電劑中的一種或多種。
進一步地,為了提高第一保護層32的保護耐候性能,所述第一保護層32的材料包括第二聚合物和第三聚合物。所述第二聚合物為高耐候聚酯、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚四氟乙烯、氟碳樹脂中的至少一種。第三聚合物為聚甲基丙烯酸甲酯,所述第二聚合物和所述第三聚合物的質量比為(50-75):(10-45)。當然,所述第一保護層32還可包括其他添加劑。
進一步地,第一保護層32的製備程序包括:原料輸送、在50℃-150℃的溫度下乾燥、在185℃-235℃的加工溫度下熔融擠出、流延、在20℃-150℃的冷輥溫度下進行冷卻、在縱向牽引比4-8:1範圍內進行牽引以及收卷製得。
考慮到第一保護層32的斷裂伸長率大小將直接影響輻射致冷功能層30的斷裂伸長率,本較佳實施方式中,第一保護層32的斷裂伸長率為1%-300%其中,第一保護層32的縱向斷裂伸長率為30%-300%,第一保護層32的橫向斷裂伸長率為1%-150%。更較佳地,第一保護層32的斷裂伸長率為20%-200%,其中,第一保護層32的縱向斷裂伸長率為50%-200%,第一保護層32的橫向斷裂伸長率為20%-100%。可以理解,第一保護層32的斷裂伸長率的最小值由其橫向斷裂伸長率的最小值決定,第一保護層32的斷裂伸長率的最大值由縱向斷裂伸長率的最大值所決定。
進一步地,第一保護層32的斷裂伸長率的主要影響因素包括第一保護層32中第二聚合物與第三聚合物的質量比、第一保護層32的加工溫度以及加工時的縱向牽引比。本發明中第一保護層32的中第二聚合物與第三聚合物的質量比為(50-75):(10-45),加工溫度為185℃-235℃,縱向牽引比為4-8:1。具體地,本發明還透過實驗證明,第一保護層32的斷裂伸長率的各影響因素與其斷裂伸長率之間的關係如下表3所示。
Figure 109124474-A0305-02-0016-4
進一步,本發明還透過實驗證明,第一保護層32的斷裂伸長率的各影響因素的較佳值與其斷裂伸長率之間的關係如下表4所示。
Figure 109124474-A0305-02-0016-5
Figure 109124474-A0305-02-0017-6
所述反射層33可以是金屬的或者任何其他太陽能反射材料,比如包括銀、鋁、不銹鋼、鈦、金、銅中的至少一種。本較佳實施方式中,反射層33的材料包括銀、鋁、金、銅中的至少一種。
本較佳實施方式中,如圖2所述,所述反射層33包括中間區域331以及設置於所述中間區域331兩端的封裝區域332,所述封裝區域332用以對所述中間區域331形成隔絕保護,以保護所述中間區域331免受因氣體或水分子滲透引起的腐蝕。
較佳地,所述中間區域331的材料包括銀、鋁、不銹鋼、鈦、金、銅中的至少一種,所述封裝區域332的材料包括合金、金屬氧化物中的至少一種。其中,封裝區域332的合金材料包括Rn元素、Co元素、Cu元素、In元素、Nd元素、Ge元素、Sn元素、Si元素、Pt元素、Pd元素、Zn元素、Cd元素、Au元素中的至少兩種。如此設置,獲得的所述反射層33能夠利用封裝區域332的合金材質的中間區域331出現黃邊老化的問題,從而數倍地延長反射層33的使用壽命。
較佳地,所述輻射致冷功能層30的厚度為50μm-300μm,所述第一保護層32的厚度為20μm-150μm。
進一步地,所述反射層33的厚度占所述輻射致冷功能層30的厚度的0.01%-0.1%。
本較佳實施方式中,反射層33透過磁控濺射、蒸發鍍膜、離子濺射、電鍍或電子束鍍膜的方法沉積在發射層31的表面,並形成非常薄的一層,反射層33對輻射致冷功能層30的斷裂伸長率的影響較小,可以不予考慮。
所述發射層31的材料包括第一聚合物,在輻射致冷功能層30壓製時,發射層31能提供較好的延展性,而保證輻射致冷功能層30不發生斷裂。
考慮到輻射致冷功能層30在使用過程中需要與金屬基板10之間具有較好的黏結效果,並避免脫膠,本較佳實施方式中的第一黏結層20在金屬基板上的附著力性能在氙燈老化時間大於等於1000h、濕熱老化時間大於等於1000h、耐鹽霧時間大於等於600h,任一條件下的衰減均小於等於2個等級。
考慮到當第一黏結層20的厚度超過一定值時,輻射致冷壓型金屬板的表面會產生鼓泡、褶皺現象,進而影響輻射致冷壓型金屬板的性能,原因在於輻射致冷金屬板100在輥壓過程中,輻射致冷金屬板100中的第一黏結層20由於受力會發生變形,當第一黏結層20較厚時,變形尺寸明顯,導致輻射致冷壓型金屬板表面出現鼓泡、褶皺現象,因此為了避免此種情形,較佳地,所述第一黏結層20的厚度為3μm-25μm。進一步較佳,第一黏結層20的厚度為5μm-20μm。通常,第一黏結層20的厚度與黏附力大小呈正比,第一黏結層20的厚度越大,輻射致冷功能層30與金屬基板10之間的黏附力也越大。在其中一個較佳實施方式中,所述第一黏結層20的材料可為溶劑型黏結劑,該第一黏結層20由溶劑型黏結劑塗覆於金屬基板10上膠固而形成。所述第一黏結層20的材料包括聚氨酯類、聚丙烯酸酯類、有機矽類、橡膠類、環氧樹脂類中的至少一種。
在另外一個較佳實施方式中,所述第一黏結層20的材料可為膠膜類熱熔膠,比如雙面膠,該第一黏結層20為膠膜類熱熔膠,用以貼設於輻射致冷功能層30,並與金屬基板10黏結。所述第一黏結層20的材料包括乙烯丙烯 酸共聚物(EAA)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、馬來酸酐接枝物、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、聚苯乙烯/丁二烯共聚物(SBS)、聚氨酯(TPU)、氫化石油樹脂、松香樹脂、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物中的至少一種。
具體地,第一黏結層20由上述膠膜類熱熔膠製成時,該膠膜類熱熔膠的黏接溫度在70℃-150℃,黏接壓力在0.1MPa-3MPa。
進一步地,所述輻射致冷功能層30還包括設置於所述發射層31與所述第一保護層32之間的第二黏結層。為了提升第二黏結層的使用壽命,該第二黏結層中還可包括紫外阻隔劑,該紫外阻隔劑可以吸收紫外線,並防止發射層31及反射層33的老化。該紫外阻隔劑包括二苯甲酮類、苯並三唑類、受阻胺類中的至少一種。
本較佳實施方式中,金屬基板10的材料包括鋁合金、鋁鎂錳、鍍鋅、鍍錫、複合鋼、彩色塗層鋼中的至少一種。較佳地,所述金屬基板10的厚度為100μm-2000μm。
進一步地,為了更好地保護輻射致冷功能層30,並使其在後續的壓製和安裝過程中不會因彎折而受到損傷或斷裂,所述輻射致冷金屬板100還包括第二保護層40。所述第二保護層40為離型層,可拆卸地設置在所述第一保護層32遠離所述輻射致冷功能層30的一面,所述第二保護層40的材料包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)中的其中一種。
該第二保護層40能有效保護輻射致冷功能層30。通常,在完成安裝後可將第二保護層40自輻射致冷功能層30的表面剝離。
該第二保護層40的鉛筆硬度為H-4H,既能夠與輻射致冷功能層30一起被壓製,而且可使輻射致冷功能層30在壓製和安裝過程中免刮傷。
較佳地,該第二保護層40的厚度為30μm-100μm,進一步較佳為40μm-75μm。
較佳地,該第二保護層40的黏結力50g/25mm-500g/25mm,進一步較佳為100g/25mm-300g/25mm。
本發明的輻射致冷金屬板100既具有輻射致冷功能層30高發射、高反射的特性,在基本不吸收太陽熱量的情況下高效向外太空冷源散熱,同時也具備金屬基板10易加工、運輸和拆卸的特性,適用於各類建築、返修建築外圍護結構部的建造。比如,機場、高鐵站、廠房、倉庫及戶外設備如電櫃等的外牆面和屋面。
考慮到金屬基板10的外表面通常比較粗糙,如果直接在其上設置輻射致冷功能層30,則輻射致冷功能層30的附著效果很差,容易脫落。本發明首先使用清洗劑對金屬基板10的外表面進行清洗,以去除雜質,以使輻射致冷功能層30和金屬基板10之間能夠較易黏結,使得貼膜更加容易,有利於加快施工速度。此外,清洗後的金屬基板10表面較為光滑,輻射致冷功能層30與金屬基板10黏結時,二者之間的氣泡較少,可以避免水氧影響輻射致冷功能層30的使用壽命。
本發明的其中一個較佳實施方式提供一種輻射致冷金屬板100的製備方法,該製備方法包括如下步驟:(1)提供所述金屬基板10;(2)在所述金屬基板10的表面依次形成層疊的所述第一黏結層20、所述輻射致冷功能層30。
進一步地,上述步驟還包括:(3)在所述金屬基板10的表面依次形成層疊的所述第一黏結層20、所述輻射致冷功能層30的步驟之前,對所述金屬基板10進行清洗處理。
本較佳實施方式中,對所述金屬進行清洗處理的步驟包括:(3.1)提供清洗劑,並透過所述清洗劑對所述金屬基板10的表面進行潤濕;(3.2)對所述金屬基板10的表面進行刷洗;(3.3)透過所述清洗劑對所述金屬基板10的表面進行噴洗;(3.4)對清洗後的所述金屬基板10進行乾燥處理;及/或,(3.5)使用外部風機對所述金屬基板10的表面進行吹掃。
經過清洗處理後,所述金屬基板10的表面粗糙度能夠得到顯著降低,具體地,所述金屬基板10的達因值大於42mN/m。如此,輻射致冷功能層30和金屬基板10在相互黏貼時能顯著減少氣泡,並易於貼覆。
在其中一個實施方式中,上述步驟(2)中在所述金屬基板10的表面依次形成所述第一黏結層20、所述輻射致冷功能層30的步驟包括:
(2.1)提供溶劑型黏結劑,並使所述溶劑型黏結劑塗覆所述金屬基板10的表面,並對該黏結劑進行烘烤直至黏結劑中的溶劑揮發至為半幹狀態,形成所述第一黏結層20;
(2.2)提供所述輻射致冷功能層30,使所述輻射致冷功能層30貼合於所述第一黏結層20的表面;或者,在其中一個實施方式中,上述步驟(2)中在所述金屬基板10的表面依次形成所述第一黏結層20、所述輻射致冷功能層30的步驟包括:
(2.3)提供膠膜類熱熔膠,並將膠膜類熱熔膠流延至輻射致冷功能層30的表面,形成所述第一黏結層20;然後加熱鋼板將第一黏結層20與鋼板覆合。
(2.4)對金屬基板10進行加熱處理,以使輻射致冷功能層30透過第一黏結層20貼設於金屬基板10的表面。
進一步地,上述步驟還包括:(4)提供第二保護層40,使第二保護層40覆蓋於所述輻射致冷功能層30遠離所述第一黏結層20的一面。
本發明的輻射致冷金屬板100的製備方法簡單可靠,能有效保護輻射致冷功能層30,並使其在壓製過程中免破損並不易脫落。
應予說明,本文中的流程圖中的各個步驟並不是必然按照標號的順序依次執行。除非本文中有明確的說明,這些步驟的執行並沒有嚴格的順序限制,這些步驟可以以其它的循序執行。而且,流程圖中的至少一部分步驟可以包括多個子步驟或者多個階段,這些子步驟或者階段並不必然是在同一時刻執行完成,而是可以在不同的時刻執行,這些子步驟或者階段的執行順序也不必然是依次進行,而是可以與其它步驟或者其它步驟的子步驟或者階段的至少一部分輪流或者交替地執行。
請一併參閱圖3至圖5,本發明的其中一個較佳實施方式提供一種輻射致冷壓型金屬板。該輻射致冷壓型金屬板由上述任一項的輻射致冷金屬板100壓製而成。具體地,輻射致冷金屬板100的壓製過程包括:提供所述輻射致冷金屬板100,透過專用壓製裝置對所述輻射致冷金屬板100進行輥壓冷彎,沿所述輻射致冷金屬板100的寬度方向形成波形介面,製得輻射致冷壓型金屬板,根據輻射致冷壓型金屬板的瓦型及連接方式分為咬合型輻射致冷壓型金屬板和搭接型輻射致冷壓型金屬板:如圖3所示為一種咬合型輻射致冷壓型金屬板的示意圖,如圖5所示為一種咬合型輻射致冷壓型金屬板的連接方式。
咬合型輻射致冷壓型金屬板的連接方式如下:提供安裝支架80和咬合型輻射致冷壓型金屬板,所述咬合型輻射致冷壓型金屬板的邊緣分別設置有第一咬合部51和第二咬合部52,所述第一咬合部51和第二咬合部52沿所述 咬合型輻射致冷壓型金屬板的長度方向延伸,且所述咬合型輻射致冷壓型金屬板的所述第一咬合部51用於與相鄰的所述咬合型輻射致冷壓型金屬板的所述第二咬合部52透過安裝支架80固定連接。
如圖4所示為一種搭接型輻射致冷壓型金屬板的示意圖,如圖6所示為一種搭接型輻射致冷壓型金屬板的連接方式。
搭接型輻射致冷壓型金屬板的連接方式如下:所述搭接型輻射致冷壓型金屬板的邊緣分別設置有第一搭接部61和第二搭接部62,所述第一搭接部61和所述第二搭接部62分別沿所述搭接輻射致冷壓型金屬板的長度方向延伸,且所述搭接型輻射致冷壓型金屬板的所述第一搭接部61用於與相鄰的所述搭接型輻射致冷壓型金屬板的所述第二搭接部62透過搭接方式連接,在搭接型輻射致冷壓型金屬板的平面位置透過緊固件60固定於建築物。
在其中一實施方式中,輻射致冷金屬板100在壓製過程中受到貼設於輻射致冷功能層30外的第二保護層40的保護,並在完成輻射致冷金屬板100的壓製後,將所述第二保護層40自所述輻射致冷功能層30的表面進行剝離,對剝離後的所述輻射致冷功能層30的表面進行損傷檢測,並在損傷處塗覆透明修復塗料。
較佳地,如果發現剝離後的輻射致冷功能層30的表面出現了損傷,則可以在該損傷處塗覆透明修復塗料,所述透明修復塗料的材料包括聚氨酯。並且,所述塗覆操作重複至少一次,以避免破損區域進一步擴大。
請進一步參閱圖3和圖5,所述咬合型輻射致冷壓型金屬板的邊緣分別設置有第一咬合部51和第二咬合部52,所述第一咬合部51和所述第二咬合部52分別沿所述咬合型輻射致冷壓型金屬板的寬度方向延伸,且所述第一咬合部51用於與相鄰的所述咬合型輻射致冷壓型金屬板的所述第二咬合部52透過安裝支架80固定連接。透過咬合固定安裝,無需透過緊固件60來進行穿孔,可 使咬合型輻射致冷壓型金屬板具有較好的抗風性能以及防水性能。應予說明的是,第一咬合部51和第二咬合部52之間可以為180°咬合,也可以為360°的咬合,並能廣泛應用於各類倉庫、廠房的屋頂建材結構。
請進一步參閱圖4和圖6,所述搭接型輻射致冷壓型金屬板的邊緣分別設置有第一搭接部61和第二搭接部62,所述第一搭接部61和所述第二搭接部62分別沿所述搭接型輻射致冷壓型金屬板的長度方向延伸,且所述第一搭接部61用於與相鄰的所述搭接型輻射致冷壓型金屬板的所述第二搭接部62透過搭接方式連接,在搭接型輻射致冷壓型金屬板的平面位置透過緊固件60固定於建築物。
進一步地,所述搭接型輻射致冷壓型金屬板還包括密封件70,所述密封件70設置於所述緊固件60和所述第一搭接部之間。透過緊固件60、以及密封件70和結構膠對結合處進行密封和防水處理,可防止水汽進入,並獲得較好的抗風性能及防水性能,能廣泛應用於各類工業建築的外牆面,以及小型民用建築或部分工業建築的屋頂結構,比如廠房、車棚或倉庫等。
本發明的咬合型輻射致冷壓型金屬板和搭接型輻射致冷壓型金屬板的安裝方法效率較高,施工操作簡單可靠,不影響輻射致冷效果及使用壽命。
下文中,為了更好的理解本發明,列舉了較佳實施例與比較實施例。不過,以下實施例僅用於說明本發明,而並不僅限於此或受其所限。
實施例1:
輻射致冷金屬板包括:鋁合金金屬基板,厚度為100μm;聚氨酯類溶劑型黏結劑,厚度為3μm;聚對苯二甲酸乙二醇酯第二保護層,厚度為30μm。
其中,輻射致冷功能層包括:反射層,包括純銀中間區域以及設置於純銀中間區域兩端的合金層,厚度為0.05μm;發射層,第一聚合物包括聚4-甲基-1-戊烯,且聚4-甲基-1-戊烯占發射層的質量比為92%,填料為二氧化矽、粒徑為3μm,填料占發射層的質量比為6%,其餘為添加劑,厚度為50μm;第一保護層,材料包括高耐候聚酯和聚甲基丙烯酸甲酯,其中,高耐候聚酯和聚甲基丙烯酸甲酯的質量比為50:20,第一保護層的厚度為50μm;第二黏結層,包括二苯甲酮類紫外阻隔劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例2:
輻射致冷金屬板包括:鋁鎂錳金屬基板,厚度為400μm;聚丙烯酸酯類溶劑型黏結劑,厚度為4μm;聚乙烯第二保護層,厚度為50μm。
其中,輻射致冷功能層包括:反射層,包括不銹鋼中間區域以及設置於不銹鋼中間區域兩端的金屬氧化物層,厚度為0.1μm;發射層,第一聚合物包括聚對苯二甲酸乙二醇酯,且聚對苯二甲酸乙二醇酯占發射層的質量比為88%,填料為氮化矽、粒徑為5μm,填料占發射層的質量比為7%,其餘為添加劑,厚度為100μm; 第一保護層,材料包括聚偏氟乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯,其中,聚偏氟乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的質量比為60:25,第一保護層的厚度為20μm;第二黏結層,包括苯並三唑類紫外阻隔劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例3:
輻射致冷金屬板包括:鍍鋅金屬基板,厚度為900μm;有機矽類溶劑型黏結劑,厚度為5μm;聚丙烯第二保護層,厚度為100μm。
其中,輻射致冷功能層包括:反射層,包括不銹鋼中間區域以及設置於不銹鋼中間區域兩端的合金層,厚度為0.2μm;發射層,第一聚合物包括聚萘二甲酸乙二醇酯,且聚萘二甲酸乙二醇酯占發射層的質量比為98%,填料為碳化矽和有機矽系樹脂粒子(質量比為1:1)、粒徑均為0.1μm,填料占發射層的質量比為0.9%,其餘為添加劑,厚度為300μm;第一保護層,材料包括乙烯-四氟乙烯共聚物和聚甲基丙烯酸甲酯,其中,乙烯-四氟乙烯共聚物和聚甲基丙烯酸甲酯的質量比為70:10,第一保護層的厚度為110μm。第二黏結層,包含受阻胺類紫外線阻隔劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例4:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷金屬板包括:鍍錫金屬基板,厚度為1300μm;橡膠類溶劑型黏結劑,厚度為6μm。
輻射致冷功能層包括:反射層,包括鈦中間區域以及設置於鈦中間區域兩端的金屬氧化物層,厚度為0.12μm;發射層,第一聚合物包括聚對苯二甲酸1,4-環己烷二甲醇酯,且聚對苯二甲酸1,4-環己烷二甲醇酯占發射層的質量比為97%,填料為有機矽系樹脂粒子,粒徑為10μm,填料占發射層的質量比為0.5%,其餘為添加劑,厚度為200μm;第一保護層,材料包括聚四氟乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯,其中,聚四氟乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的質量比為55:25,第一保護層的厚度為150μm。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例5:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷金屬板包括:複合鋼金屬基板,厚度為1700μm;環氧樹脂溶劑型黏結劑,厚度為8μm; 輻射致冷功能層包括:反射層,包括金中間區域以及設置於金中間區域兩端的合金層,厚度為0.15μm;發射層,第一聚合物包括聚對苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環己烷二甲醇酯,且對苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環己烷二甲醇酯占發射層的質量比為99%,填料為聚苯乙烯系樹脂、粒徑為20μm,填料占發射層的質量比為0.8%,其餘為添加劑;第一保護層,材料包括氟碳樹脂和聚甲基丙烯酸甲酯,其中,氟碳樹脂和聚甲基丙烯酸甲酯的質量比為75:10,第一保護層的厚度為120μm。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例6:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷金屬板包括:彩色塗層鋼金屬基板,厚度為2000μm;乙烯丙烯酸共聚物膠膜型黏結劑,厚度為10μm;輻射致冷功能層包括:反射層,包括銅中間區域以及設置於銅中間區域兩端的金屬氧化物層,厚度為0.2μm;發射層,第一聚合物包括聚對苯二甲酸乙二醇-醋酸酯,且聚對苯二甲酸乙二醇-醋酸酯占發射層的質量比為88%,填料為二氧化鈦和二氧化矽 (質量比為1:1)、粒徑為15μm,填料占發射層的質量比為8%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例7:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷金屬板包括:聚甲基丙烯酸甲酯膠膜型黏結劑,厚度為12μm;輻射致冷功能層包括:發射層,第一聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯,且聚甲基丙烯酸甲酯占發射層的質量比為92%,填料占發射層的質量比為5%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例8:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷金屬板包括:馬來酸酐接枝物膠膜型黏結劑,厚度為15μm;輻射致冷功能層包括:發射層,第一聚合物包括聚碳酸酯,且聚碳酸酯占發射層的質量比為97%,填料占發射層的質量比為1%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例9:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷金屬板包括:氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物膠膜型黏結劑,厚度為18μm;輻射致冷功能層包括:發射層,第一聚合物包括丙烯腈苯乙烯共聚物,且丙烯腈苯乙烯共聚物占發射層的質量比為99%,填料占發射層的質量比為0.1%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例10:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷金屬板包括:苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物膠膜型黏結劑,厚度為20μm;輻射致冷功能層包括:發射層,第一聚合物包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物,且丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物占發射層的質量比為89%,填料占發射層的質量比為8%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例11:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷金屬板包括:聚苯乙烯/丁二烯共聚物膠膜型黏結劑,厚度為22μm;輻射致冷功能層包括:發射層,第一聚合物包括聚氯乙烯,且聚氯乙烯占發射層的質量比為91%,填料占發射層的質量比為6%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例12:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷金屬板包括:聚氨酯膠膜型黏結劑,厚度為25μm;輻射致冷功能層包括:發射層,第一聚合物包括聚丙烯,且聚丙烯占發射層的質量比為97%,填料占發射層的質量比為0.9%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例13:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷金屬板包括:氫化石油樹脂膠膜型黏結劑,厚度為15μm;輻射致冷功能層包括: 發射層,第一聚合物包括聚乙烯,且聚乙烯占發射層的質量比為93%,填料占發射層的質量比為4%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例14:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷金屬板包括:松香樹脂膠膜型黏結劑,厚度為18μm;輻射致冷功能層包括:發射層,第一聚合物包括聚偏氟乙烯,且聚偏氟乙烯占發射層的質量比為89%,填料占發射層的質量比為6%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例15:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷金屬板包括:乙烯-丁烯共聚物膠膜型黏結劑,厚度為12μm;輻射致冷功能層包括:發射層,第一聚合物包括聚氟乙烯,且聚氟乙烯占發射層的質量比為88%,填料占發射層的質量比為9%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例16:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷金屬板包括:乙烯-辛烯共聚物膠膜型黏結劑,厚度為16μm;輻射致冷功能層包括:發射層,第一聚合物包括聚醯胺,且聚醯胺占發射層的質量比為94%,填料占發射層的質量比為2%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例17:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷功能層包括:發射層,第一聚合物包括聚乙烯,且聚乙烯占發射層的質量比為92%,填料占發射層的質量比為5%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例18:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷功能層包括: 發射層,第一聚合物包括乙烯-丙烯酸甲酯共聚物,且乙烯-丙烯酸甲酯共聚物占發射層的質量比為87%,填料占發射層的質量比為8%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例19:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷功能層包括:發射層,第一聚合物包括聚甲基丙烯酸羥乙酯,且聚甲基丙烯酸羥乙酯占發射層的質量比為93%,填料占發射層的質量比為3%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例20:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷功能層包括:發射層,第一聚合物包括聚四氟乙烯,且聚四氟乙烯占發射層的質量比為95%,填料占發射層的質量比為0.8%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例21:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷功能層包括:發射層,第一聚合物包括全氟(乙烯丙烯)共聚物,且全氟(乙烯丙烯)共聚物占發射層的質量比為99%,填料占發射層的質量比為0.1%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例22:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷功能層包括:發射層,第一聚合物包括聚全氟烷氧基樹脂,且聚全氟烷氧基樹脂占發射層的質量比為85%,填料占發射層的質量比為10%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例23:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷功能層包括:發射層,第一聚合物包括聚三氟氯乙烯,且聚三氟氯乙烯占發射層的質量比為93%,填料占發射層的質量比為3%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例24:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷功能層包括:發射層,第一聚合物包括乙烯-三氟氯乙烯共聚物,且乙烯-三氟氯乙烯共聚物占發射層的質量比為96%,填料占發射層的質量比為0.5%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例25:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷功能層包括:發射層,第一聚合物包括乙烯-四氟乙烯共聚物,且乙烯-四氟乙烯共聚物占發射層的質量比為99.8%,填料占發射層的質量比為0.1%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例26:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷功能層包括: 發射層,第一聚合物包括聚偏氟乙烯和聚氟乙烯,且聚偏氟乙烯和聚氟乙烯占發射層的質量比為86%,填料占發射層的質量比為10%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例27:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷功能層包括:發射層,第一聚合物包括熱塑性聚氨酯,且熱塑性聚氨酯占發射層的質量比為95%,填料占發射層的質量比為1%,其餘為添加劑。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例28:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處僅在於:輻射致冷功能層包括:發射層,第一聚合物包括聚乙烯,且聚乙烯占發射層的質量比為100%。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例29:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處在於:輻射致冷功能層不包括第一保護層。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例30:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處在於:輻射致冷功能層不包括第二黏結層。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例31:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處在於:輻射致冷功能層,厚度為10μm。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例32:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處在於:輻射致冷功能層中的反射層為純銀層。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
實施例33:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處在於:該輻射致冷金屬板不包括第二保護層。
實施例34:
本實施例與實施例2基本相同,不同之處在於:該輻射致冷金屬板中的離型保護膜的鉛筆硬度為6B。
實施例35:
本實施例與實施例1基本相同,不同之處在於:該輻射致冷金屬板中的離型保護膜中的鉛筆硬度為9H。
比較例1:
本比較例與實施例1基本相同,不同之處在於:輻射致冷功能層的斷裂伸長率為312%;此時所述發射層的材料為聚甲基丙烯酸甲酯,其占所述發射層的質量比為92%;第一保護層的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯和聚對苯二甲酸乙二醇酯,其中,聚甲基丙烯酸甲酯和聚聚對苯二甲酸乙二醇酯的質量比為80:20輻射致冷功能層的斷裂伸長率為0.8%。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
該輻射致冷壓型金屬板的輻射致冷功能層出現了斷裂。
比較例2:
本比較例與實施例1基本相同,不同之處在於:輻射致冷功能層的斷裂伸長率為312%;此時所述發射層的材料為乙烯-醋酸乙烯共聚物,其占所述發射 層的質量比為92%;第一保護層的材料包括乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚乙烯,其中,乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚乙烯的質量比為80:20。
將上述的輻射致冷金屬板透過專用壓製裝置進行輥壓冷彎製成輻射致冷壓型金屬板。
該輻射致冷壓型金屬板在使用中出現了:輻射致冷功能層與鋁合金金屬基板之間相互脫離的現象。
對實施例1-實施例35以及比較例1-比較例2所製得的輻射致冷壓型金屬板進行以下性能測試,測試標準及測試結果如下所示。
硬度測試:參考國標GB/T6739-2006。
斷裂伸長率測試:參考國標GB/T13022-1991,將輻射致冷功能層裝夾在夾具的兩個夾頭之間,兩夾頭做相對運動,透過位於動夾頭上的力值感測器和機器內置的位移感測器,採集到試驗過程中的力值變化和位移變化,當力值發生突變時可判定為試樣斷裂,從而計算出輻射致冷功能層的斷裂伸長率。
反射率R測試:以5°的入射角,用鉑金埃爾默的分光光度計lambda950測定輻射致冷壓型金屬板表面的反射率,並計算整個光譜(波長範圍0.3μm-2.5μm)的平均反射率。其中,入射角指的是光線相對於與輻射致冷壓型金屬板表面垂直的直線的角度。
紅外波段發射率E測試:將輻射致冷壓型金屬板放進Bruker Invenior的紅外光譜儀中,測量波長範圍為8um-13um波段中輻射致冷壓型金屬板的吸收度,測量間隔為1nm。將8um-13um波段中輻射致冷壓型金屬板的吸收 度的平均值作為輻射致冷壓型金屬板的平均吸收度A。平均發射率E等於平均吸收度A。
氙燈老化時間測試:將輻射致冷壓型金屬板封邊後,按國標GB/T16422中6.3的表3中的迴圈序號1進行老化,老化時間1000h。
測試老化後輻射致冷壓型金屬板的發射率E的衰減值、輻射致冷壓型金屬板的反射率R的衰減值、輻射致冷功能層附著力的衰減值。衰減值指的是老化前的性能減去老化後的性能。
濕熱老化時間測試:參考國標GB/T1740,將輻射致冷壓型金屬板封邊後在60℃ &90%RH下,老化時間1000h。
測試老化後輻射致冷壓型金屬板的發射率E的衰減值、輻射致冷壓型金屬板的反射率R的衰減值、輻射致冷功能層附著力的衰減值。衰減值指的是老化前的性能減去老化後的性能。
鹽霧老化時間測試:將輻射致冷壓型金屬板封邊後,按國標GB/T10125中5.2中性鹽霧試驗,試驗時間600h。
測試老化後輻射致冷壓型金屬板的發射率E的衰減值、輻射致冷壓型金屬板的反射率R的衰減值、輻射致冷功能層附著力的衰減值。衰減值指的是老化前的性能減去老化後的性能。
附著力性能測試:參考國標GB/T13448中的13劃格試驗和14.5.2劃格後杯突試驗。用劃格試驗等級表徵金屬基板與輻射致冷功能層的附著力。
當輻射致冷功能層的邊完全平滑,格子上沒有方格脫落時,劃格試驗等級為0級;當輻射致冷功能層在交叉點有小的片狀脫落,脫落面積占劃格面積不大於5%時,劃格試驗等級為1級; 當輻射致冷功能層沿著切口的邊和交叉點有小的片狀脫落,脫落面積占劃格面積的6%~15%時,劃格試驗等級為2級;當輻射致冷功能層沿著切口的邊長條式地脫落,方格部分有脫落,脫落面積占劃格面積的16%~35%時,劃格試驗等級為3級;當輻射致冷功能層沿著切口的邊長條式地脫落,方格部分有脫落,脫落面積占劃格面積的36%~65%時,劃格試驗等級為4級;當輻射致冷功能層層嚴重脫落,脫落面積占劃格面積大於65%時,劃格試驗等級為5級。
實施例1-實施例35以及比較例1-比較例2的材料及參數詳見表5。
Figure 109124474-A0305-02-0042-7
Figure 109124474-A0305-02-0043-8
Figure 109124474-A0305-02-0044-9
Figure 109124474-A0305-02-0045-10
Figure 109124474-A0305-02-0046-11
從表5中實施例1-實施例35和比較例1-比較例2可知,輻射致冷功能層在斷裂伸長率在1%-300%範圍內時,輻射致冷金屬板耐彎折,並且輻射致冷壓型金屬板的發射率E的衰減小於等於9%、輻射致冷壓型金屬板的反射率R的衰減小於等於9%、輻射致冷功能層附著力的衰減小於等於1個等級,輻射致冷壓型金屬板具有較好的耐老化性能。
以上所述實施例的各技術特徵可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實施例中的各個技術特徵所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術特徵的組合不存在矛盾,都應當認為是本說明書記載的範圍。
以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但並不能因此而理解為對發明專利範圍的限制。應當指出的是,對於本發明所屬技術領域具通常知識者來說,在不脫離本發明構思的前提下, 還可以做出若干變形和改進,這些都屬於本發明的保護範圍。因此,本發明專利的保護範圍應以所附申請專利範圍為准。
10:金屬基板
20:第一黏結層
30:輻射致冷功能層
31:發射層
32:第一保護層
33:反射層
40:第二保護層
100:輻射致冷金屬板

Claims (18)

  1. 一種輻射致冷金屬板,其特徵在於,所述輻射致冷金屬板包括依次層疊設置的金屬基板、第一黏結層、輻射致冷功能層,所述輻射致冷功能層鋪設於所述金屬基板的表面,所述第一黏結層設置於所述金屬基板與所述輻射致冷功能層之間,所述輻射致冷功能層的斷裂伸長率為1%-300%,其中,所述輻射致冷功能層還包括發射層、反射層和第一保護層,所述第一保護層的斷裂伸長率為1%-300%,所述發射層的斷裂伸長率為20%-280%;所述第一保護層的材料包括第二聚合物和第三聚合物,所述第二聚合物為高耐候聚酯、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚四氟乙烯、氟碳樹脂中的至少一種,第三聚合物為聚甲基丙烯酸甲酯,所述第二聚合物和所述第三聚合物的質量比為(50-75):(10-45)。
  2. 如請求項1所述的輻射致冷金屬板,其中,所述輻射致冷功能層在波長0.3μm-2.5μm的平均反射率大於等於75%,在波長8μm-13μm的平均發射率大於等於85%。
  3. 如請求項1所述的輻射致冷金屬板,其中,所述輻射致冷金屬板在波長0.3μm-2.5μm的平均反射率和波長8μm-13μm的平均發射率在氙燈老化時間大於等於1000h、濕熱老化時間大於等於1000h、鹽霧老化時間大於等於600h,任一條件下的衰減均小於等於20%。
  4. 如請求項1所述的輻射致冷金屬板,其中,採用劃格試驗法測試所述輻射致冷功能層的附著力為0級。
  5. 如請求項1所述的輻射致冷金屬板,其中,所述輻射致冷功能層的厚度為50μm-300μm。
  6. 如請求項1所述的輻射致冷金屬板,其中,所述發射層的材料包括第一聚合物,所述第一聚合物占所述發射層的質量比為85%-100%,所述第一聚合物的材料為包括聚4-甲基-1-戊烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸1,4-環己烷二甲醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環己烷二甲醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇-醋酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、丙烯腈苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚醯胺、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、聚甲基丙烯酸羥乙酯、聚四氟乙烯、全氟(乙烯-丙烯)共聚物、聚全氟烷氧基樹脂、聚三氟氯乙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯、熱塑性聚氨酯和聚苯乙烯中的至少一種。
  7. 如請求項1所述的輻射致冷金屬板,其中,所述反射層位於所述發射層與所述第一黏結層之間,所述反射層的厚度占所述輻射致冷功能層的厚度的0.01%-0.1%。
  8. 如請求項1所述的輻射致冷金屬板,其中,所述反射層包括中間區域以及設置於所述中間區域兩端的封裝區域,所述封裝區域用以對所述中間區域形成隔絕保護,所述中間區域的材料包括銀、鋁、不銹鋼、鈦、金、銅中的至少一種,所述封裝區域的材料包括合金、金屬氧化物中的至少一種。
  9. 如請求項1所述的輻射致冷金屬板,其中,所述第一保護層的厚度為20μm-150μm。
  10. 如請求項1所述的輻射致冷金屬板,其中,所述輻射致冷金屬板還包括設置於所述發射層與所述第一保護層之間的第二黏結層。
  11. 如請求項1所述的輻射致冷金屬板,其中,所述第一黏結層的材料為溶劑型黏結劑,所述第一黏結層的材料包括聚氨酯類、聚丙烯酸酯類、有機矽類、橡膠類、環氧樹脂類中的至少一種。
  12. 如請求項1所述的輻射致冷金屬板,其中,所述第一黏結層的材料為膠膜類熱熔膠,所述第一黏結層的材料包括乙烯丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、馬來酸酐接枝物、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚苯乙烯/丁二烯共聚物、聚氨酯、氫化石油樹脂、松香樹脂、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物中的至少一種。
  13. 如請求項1所述的輻射致冷金屬板,其中,所述第一黏結層的厚度為3μm-25μm。
  14. 如請求項1所述的輻射致冷金屬板,其中,所述輻射致冷金屬板還包括第二保護層,所述第二保護層為離型層,所述第二保護層設置在所述第一保護層遠離所述輻射致冷功能層的一面,所述第二保護層的材料包括聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯中的其中一種,所述第二保護層的黏結力為50g/25mm-500g/25mm。
  15. 如請求項1所述的輻射致冷金屬板,其中,所述金屬基板的厚度為100μm-2000μm。
  16. 一種如請求項1-15中任一項所述的輻射致冷金屬板的製備方法,其特徵在於,包括如下步驟:在所述金屬基板的表面依次形成所述第一黏結層、所述輻射致冷功能層。
  17. 如請求項16所述的輻射致冷金屬板的製備方法,其中,在所述金屬基板的表面依次形成所述第一黏結層、所述輻射致冷功能層的步驟之前,還對所述金屬基板進行清洗處理。
  18. 一種輻射致冷壓型金屬板,其特徵在於,由請求項1-15中任一項所述的輻射致冷金屬板壓製而成。
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