高性能TPU/Al2O3@TiO2复合涂层用于高效被动式日间辐射冷却

《Journal of Applied Polymer Science》：High-Performance TPU/Al2O3@TiO2 Composite Coatings for Efficient Passive Daytime Radiative Cooling

被动日间辐射冷却技术通过Al?O?@TiO?粉末与TPU复合涂层实现高效降温，太阳反射率达86.7%，红外发射率99.2%，使帐篷温度降低8.3°C，并验证其机械性能、抗污及阻燃等综合应用潜力。

　　

摘要

被动式日间辐射冷却技术作为一种环保且具有前景的策略，通过反射阳光并通过大气窗口散热来实现高效的辐射冷却。目前，在各种现有的辐射冷却涂层中，含有分散无机颗粒的聚合物辐射冷却涂层被认为是一个有潜力的候选材料。尽管基于TiO₂的材料具有高反射率和化学稳定性，但其有限的红外发射率和长期稳定性仍然限制了其实际应用。为了解决这些问题，首先通过高温煅烧和酸改性的方法合成了棒状Al₂O₃包覆的TiO₂（Al₂O₃@TiO₂）粉末。此外，考虑到实际应用中耐久性的重要性，通过将50 wt%的Al₂O₃@TiO₂粉末掺入TPU溶液中，成功开发了热塑性聚氨酯（TPU）/Al₂O₃@TiO₂辐射冷却复合涂层。实验结果表明，涂有400 μm厚TPU/Al₂O₃@TiO₂浆料的帐篷在大气窗口条件下具有86.7%的太阳反射率和99.2%的红外发射率。与未涂层的商用帐篷相比，在空气循环环境下，涂有400 μm厚TPU/Al₂O₃@TiO₂层的帐篷温度降低了8.3°C。此外，还评估了TPU/Al₂O₃@TiO₂涂层帐篷的机械性能、抗污染性、自清洁性、防水性和阻燃性。所有这些结果表明，TPU/Al₂O₃@TiO₂涂层为开发新型户外冷却产品提供了可行的解决方案。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。