本发明涉及辐射制冷，尤其是涉及一种用于辐射冷却的彩色涂料及其制备方法。
背景技术：
1、建筑使用传统的制冷方式所产生的能耗占全球一次能源使用的30％和温室气体排放的10％。因此，开发一种无能源消耗的绿色冷却技术实现建筑节能是非常重要的。辐射冷却技术是利用8～13um的大气窗口将物体的热量以热辐射的形式发送到外太空，是一种无能源消耗、无污染、简单可靠的被动冷却方式，而且辐射冷却材料可以制备成薄膜或者涂料等多种形式，尤其是涂料，由于其制备工艺简单、操作方便，非常适合应用到建筑节能等场合。
2、由于超高的宽带太阳能反射率降低了太阳能吸收，目前的辐射冷却涂料通常仅限于银、超亮或白色外观，导致美学缺陷和眩光效应。因此，开发一种彩色的且能实现辐射冷却效果的涂料对建筑的实际应用是重要和迫切的。具有辐射冷却的彩色涂料可以进一步扩宽辐射冷却技术的应用场合。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种用于辐射冷却的彩色涂料及其制备方法，以解决现有辐射冷却技术在实现彩色方面的不足。
2、本发明是通过以下技术方案实现的：
3、一种用于辐射冷却的彩色涂料，包括上下两层，上层为彩色层，下层为辐射冷却层；
4、所述的彩色层由核壳结构量子点微球和有机涂料基质溶液组成，所述核壳结构量子点微球可为cdse/cds、cugas2/zns、cuins2/zns和cuinse2/zns中的一种，所述的有机涂料基质溶液可为聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸烷基酯、聚甲基丙烯酸脂、聚甲基丙烯酸烷基酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸及其混合物以及它们的共聚物中的一种；
5、所述辐射冷却层由高电子带隙颗粒和有机涂料基质溶液构成，所述的高电子带隙颗粒可为mgo颗粒、caco3颗粒、al2o3颗粒和baso4颗粒中的一种，所述涂料基质溶液可为聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸烷基酯、聚甲基丙烯酸脂、聚甲基丙烯酸烷基酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸及其混合物以及它们的共聚物中的一种；
6、其中，所述核壳结构量子点微球和高电子带隙颗粒的粒径分布均不均一。
7、作为本发明的一种实施方式，所述用于辐射冷却的彩色涂料的彩色层主要由：0.8～1.5体积份有机涂料基质溶液、1～3体积份无水乙醇、0.8～1.5体积份量子点微球、体积分数为0.3v％～0.5v％的消泡剂、体积分数为0.3v％～0.5v％的增稠剂、体积分数为0.3v％～0.5v％的分散剂组成。
8、作为本发明的一种实施方式，所述用于辐射冷却的彩色涂料的辐射冷却层主要由：0.8～1.5体积份有机涂料基质溶液、1～3体积份无水乙醇、0.8～1.5体积份高电子带隙颗粒、体积分数为0.3v％～0.5v％的消泡剂、体积分数为0.3v％～0.5v％的增稠剂、体积分数为0.3v％～o.5v％的分散剂组成。
9、作为本发明的一种实施方式，所述核壳结构量子点微球可以通过引入不同浓度的ga/in和s/se，调整彩色层的颜色。
10、作为本发明的一种实施方式，所述彩色层的有机涂料基质溶液可为聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸烷基酯、聚甲基丙烯酸脂、聚甲基丙烯酸烷基酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸及其混合物以及它们的共聚物中的一种。
11、作为本发明的一种实施方式，所述辐射冷却层的有机涂料基质溶液可为聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸烷基酯、聚甲基丙烯酸脂、聚甲基丙烯酸烷基酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸及其混合物以及它们的共聚物中的一种。
12、作为本发明的一种实施方式，所述核壳结构量子点微球直径在0.25～3um。
13、作为本发明的一种实施方式，所述核壳结构量子点微球的壳层厚度为0.1～0.5um。
14、作为本发明的一种实施方式，所述彩色层的有机涂料基质的溶液质量分数为5～50％。
15、作为本发明的一种实施方式，所述高电子带隙颗粒直径在0.25～3um。
16、作为本发明的一种实施方式，所述辐射冷却层的有机涂料基质的溶液质量分数为5～50％。
17、本发明还提供了一种用于辐射冷却的彩色涂料的制备方法，包括如下步骤：
18、步骤100、采用水热法制备核壳结构量子点微球；
19、步骤200、将核壳结构量子点微球与彩色层的有机涂料基质溶液混合，并加入无水乙醇进行分散搅拌，获得预分散涂料；
20、步骤300、对彩色层的预分散涂料进行超声处理，再加入消泡剂、增稠剂、分散剂，获得彩色层的涂料成品；
21、步骤400、将高电子带隙颗粒与辐射冷却层的有机涂料基质溶液混合，并加入无水乙醇进行分散搅拌，获得预分散涂料；
22、步骤500、对辐射冷却层的预分散涂料进行超声处理，再加入消泡剂、增稠剂、分散剂，获得辐射冷却层的涂料成品；
23、步骤600、将步骤500制备的辐射冷却层涂料经过刷涂后，再将步骤300制备的彩色层的涂料直接涂敷于辐射冷却层的上方，两者结合形成用于辐射冷却的彩色涂料。
24、作为本发明的一种实施方式，在步骤100中，所述制备核壳结构量子点微球具体包括：
25、依次将1～1.5体积份的溶解有水溶性的反应物和乙醇的混合液、1～1.5体积份的亚油酸钠和1～1.5体积份的乙醇和亚油酸的混合液加入水热釜，并在第一预设温度下搅拌第一预设时间，在第二预设温度水热反应第二预设时间，取出反应釜，使其自然冷却，过滤出反应釜中的粉体并水洗至中性，放置于第三预设温度下干燥，得到核壳结构量子点微球。
26、其中，所述第一预设温度为20～40℃；
27、第一预设时间为0.5～2h；
28、第二预设温度为100～300℃；
29、第二预设时间为5～15h；
30、第三预设温度为60～80℃。
31、作为本发明的一种实施方式，在步骤200中，所述分散搅拌通过高速分散机实现；
32、其中，所述高速分散机的分散频率为6000r/min-8000r/min，分散时间为3～5h。
33、作为本发明的一种实施方式，在步骤300中，超声处理通过细胞破碎仪实现；
34、其中，超声处理时间为30～50min；
35、超声功率为600～900w；
36、超声间歇时间设置为2s。
37、作为本发明的一种实施方式，在步骤400中，所述分散搅拌通过高速分散机实现；
38、其中，所述高速分散机的分散频率为6000r/min～8000r/min，分散时间为3～5h。
39、作为本发明的一种实施方式，在步骤500中，超声处理通过细胞破碎仪实现；
40、其中，超声处理时间为30～50min；
41、超声功率为600～900w；
42、超声间歇时间设置为2s。
43、与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
44、(1)本发明采用不同粒径的高电子带隙的颗粒作为辐射冷却层涂料的主要成分，不同粒径的高电子带隙颗粒分布对不同波段的太阳光散射效果不同，不同粒径分布可以更好的实现太阳光波段的反射，增强涂料在夏季的降温效果。
45、(2)本发明采用核壳结构量子点微球实现彩色涂料，方法简单、制备方便且对太阳光净吸收少；
46、(3)本发明采用聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸烷基酯、聚甲基丙烯酸脂、聚甲基丙烯酸烷基酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸及其混合物以及它们的共聚物中的一种作为彩色层和辐射冷却层的有机涂料基质溶液，具有高发射率。
47、(4)本发明提供的用于辐射冷却的彩色涂料有良好的美观效果、易于大规模制备且与建筑的结合性好，具有良好的市场应用前景。
1.一种用于辐射冷却的彩色涂料及其制备方法，其特征在于，包括上下两层，上层为彩色层，下层为辐射冷却层；
2.根据权利要求1所述的一种用于辐射冷却的彩色涂料，其特征在于，所述彩色层主要由：0.8～1.5体积份有机涂料基质溶液、1～3体积份无水乙醇、0.8～1.5体积份量子点微球、体积分数为0.3v％～0.5v％的消泡剂、体积分数为0.3v％～0.5v％的增稠剂、体积分数为0.3v％～0.5v％的分散剂组成。
3.根据权利要求1所述的一种用于辐射冷却的彩色涂料，其特征在于，所述核壳结构量子点微球可以通过引入不同浓度的ga/in和s/se，调整彩色层的颜色。
4.根据权利要求1所述的一种用于辐射冷却的彩色涂料，其特征在于，所述彩色层的有机涂料基质溶液可为聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸烷基酯、聚甲基丙烯酸脂、聚甲基丙烯酸烷基酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸及其混合物以及它们的共聚物中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种用于辐射冷却的彩色涂料，其特征在于，所述辐射冷却层的有机涂料基质溶液可为聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸烷基酯、聚甲基丙烯酸脂、聚甲基丙烯酸烷基酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸及其混合物以及它们的共聚物中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种用于辐射冷却的彩色涂料，其特征在于，所述核壳结构量子点微球直径在0.25～3um。
7.根据权利要求1所述的一种用于辐射冷却的彩色涂料，其特征在于，所述核壳结构量子点微球的壳层厚度为0.1～0.5um。
8.根据权利要求1所述的一种用于辐射冷却的彩色涂料，其特征在于，所述彩色层的有机涂料基质溶液的质量分数为5～50％。
9.根据权利要求1所述的一种用于辐射冷却的彩色涂料，其特征在于，所述高电子带隙颗粒直径在0.25～3um。
10.根据权利要求1所述的一种用于辐射冷却的彩色涂料，其特征在于，所述辐射冷却层的有机涂料基质溶液的质量分数为5～50％。
11.一种用于辐射冷却的彩色涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
12.根据权利要求11所述的一种用于辐射冷却的彩色涂料的制备方法，其特征在于，在步骤100中，制备核壳结构量子点微球具体包括：
13.根据权利要求11所述的一种用于辐射冷却的彩色涂料的制备方法，其特征在于，在步骤200中，所述分散搅拌通过高速分散机实现；
14.根据权利要求11所述的一种用于辐射冷却的彩色涂料的制备方法，其特征在于，在步骤300中，超声处理通过细胞破碎仪实现；
15.根据权利要求11所述的一种用于辐射冷却的彩色涂料及其制备方法，其特征在于，在步骤400中，所述分散搅拌通过高速分散机实现；
16.根据权利要求11所述的一种用于辐射冷却的彩色涂料的制备方法，其特征在于，在步骤500中，超声处理通过细胞破碎仪实现；
17.根据权利要求11所述的一种用于辐射冷却的彩色涂料的制备方法，其特征在于，所述辐射冷却层涂料在太阳光波段的太阳能发射率为95％以上，大气窗口的红外发射率在95％以上。
