建筑能耗是全社會的主要能耗之一，占據(jù)社會總能耗30%以上，其中，空調(diào)制冷能耗占我國建筑總能耗的48％，而且隨著全國城鎮(zhèn)化進(jìn)程深入推進(jìn)，其耗能必將進(jìn)一步增加。因此，如何替代傳統(tǒng)空調(diào)的調(diào)溫方法，獲得節(jié)能環(huán)保的空間調(diào)溫新技術(shù)已經(jīng)成為研究的熱點。其中，被動型輻射制冷技術(shù)，可在無需電能輸入的情況下，將建筑表面熱量以8～13μm的波長通過大氣窗口，以長波紅外熱輻射的形式發(fā)射到外太空，從而達(dá)到制冷的效果。本發(fā)明通過成膜物質(zhì)與填料的合理復(fù)配，使得輻射制冷涂料制成輻射制冷涂層后，既具有防涂鴉、易清洗的性質(zhì)，又具有輻射制冷功能，可廣泛應(yīng)用于基體的外表面形成涂層。

雖然目前已有關(guān)于輻射制冷技術(shù)的公開報道，但大部分技術(shù)所得到的涂料存在涂層的太陽光反射比及大氣窗口發(fā)射率較低，涂層降溫效果不明顯，節(jié)能效果有限，涂層附著力差，成本較高等問題，嚴(yán)重影響了輻射制冷涂層的推廣與應(yīng)用。

本發(fā)明公開了一種水性輻射制冷涂料及其制備方法，有效提升了涂層的太陽光反射比、大氣窗口發(fā)射率，涂層降溫效果、涂層附著力，有效降低了涂料的成本。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種水性輻射制冷涂料，其包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分：水性高分子乳液40%～60%，功能填料20%～40%，去離子水10%～30%，助劑0.5%～3%，硅烷偶聯(lián)劑溶液1%～2%；水性高分子乳液的固含量的40%～60%；所述硅烷偶聯(lián)劑溶液中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的硅烷偶聯(lián)劑；功能填料為第一填料和第二填料的混合物，第一填料為多孔二氧化硅?氧化鋅?氧化鋁復(fù)合粒子；第二填料為硫酸鋇、碳酸鈣、鈦白粉、滑石粉、二氧化鋯粉體中的任意一種或多種組合；功能填料中各組分的粒徑均在0.02 30 µm之間；助劑包括但不限于成膜助劑、分散劑、流平劑、增稠劑、消泡劑。

水性輻射制冷涂料的制備方法，其包括以下步驟：

（1）高分子乳液改性：按比例稱取水性高分子乳液、去離子水和硅烷偶聯(lián)劑溶液，接著將水性高分子乳液和部分去離子水在磁力攪拌的條件下攪拌混合5 min，然后再將移至高速分散機(jī)在速度為4000 r/min的條件下進(jìn)行高速攪拌，接著在50 ℃的條件下緩慢加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的硅烷偶聯(lián)劑溶液進(jìn)行改性，改性的反應(yīng)時間為30 min，然后得到水性高分子復(fù)合乳液；

（2）水性輻射制冷涂料配制：按比例稱取功能填料和助劑，將功能填料和剩余的去離子水混合，然后在磁力攪拌的條件下加熱至50℃后恒溫，接著緩慢加入步驟（1）中得到的水性高分子復(fù)合乳液，繼續(xù)攪拌混合30min，然后緩慢加入助劑繼續(xù)攪拌混合15min，得到水性輻射制冷涂料；

（3）水性輻射制冷涂料的涂覆：將步驟（2）得到的水性輻射制冷涂料涂覆于基底上，待溶劑揮發(fā)后即形成輻射制冷涂層，涂覆采用噴涂、刷涂或浸涂方法中的任意一種。

本技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明通過加入硅烷偶聯(lián)劑對水性高分子乳液進(jìn)行改性得到水性高分子復(fù)合乳液，其能夠在形成涂層過程中與基底緊密結(jié)合，使涂層與基底之間具有較強(qiáng)的粘結(jié)強(qiáng)度，長時間使用不易脫落，提高涂層的使用壽命，而且還在涂料中加入了包括多孔二氧化硅?氧化鋅?氧化鋁復(fù)合粒子、硫酸鋇、碳酸鈣等混合物作為功能填料，不僅可以提高涂料的太陽光反射比和大氣窗口發(fā)射率，還可以有效增加涂層的硬度，提高涂層的耐磨性，進(jìn)一步提高涂層抵抗外界風(fēng)沙、塵埃等顆粒沖擊或摩擦的能力。同時，本發(fā)明在涂料中控制去離子水的加入比例，以此調(diào)節(jié)涂料的粘度，提高涂料的附著性能。本發(fā)明的水性輻射制冷涂料制成的涂層能夠?qū)⒔禍販囟葟?.5 ℃左右提升至9.0 ℃左右，降溫效率顯著提升。

2、本發(fā)明在水性輻射制冷涂料的制備方法過程中，限定了高分子乳液改性過程中的攪拌速度，采用高速攪拌的方式可以將乳液高速打散防止團(tuán)聚而形成沉淀，而在水性輻射制冷涂料的配制過程中，采用較慢的攪拌速度有利于各種組分原料混合反應(yīng)。

3、本發(fā)明所述水性輻射制冷涂料的制備工藝操作方便簡捷，對工作環(huán)境要求低，可以采用噴涂、刷涂或浸涂方法中的任意一種方式，將涂料涂覆在基材上以形成輻射制冷涂層，輻射制冷層對可見光和近紅外反射率大于等于85％，涂層表面在室溫下的中紅外光譜發(fā)射率大于等于85%，使得涂層能夠被動地進(jìn)行降溫；同時，涂層表面具有較高的硬度，良好的耐磨性，優(yōu)異的耐候性及較強(qiáng)的抗外界環(huán)境破壞能力，可以抵御陽光照射、溫度變化、風(fēng)吹雨淋等外界條件對涂層的影響，能夠廣泛應(yīng)用于建筑、交通、船舶、橋梁、儲存、電力、傘、帽子、降溫服裝、頭盔、帳篷、車衣、車篷或窗簾的外表面等領(lǐng)域的材料保護(hù)。