文/图：相波     上传：姚立春    审核：张军

在众多的可再生资源当中，太阳能以其无限性、普遍性、清洁环保性以及可再生性等众多优势无疑成为人们的首选。然而，任何事物均存在两面性，太阳能在给我们的生产生活带来各种便利的同时，也在其他一些方面给人类造成不便。例如在天气炎热的地区，物体因为吸收强烈的太阳光辐照会导致其表面吸收的热量大于散发的热量，从而致使温度升高，尤其是在室内，累积的热量会降低人体的舒适度。为此，人们通常使用制冷降温设备来缓解这种不舒适感，但是与此同时却又带来了大量的能源损耗。据文献报道，我国的建筑降温能耗占据社会总能耗呈逐年递增的趋势，建筑降温能耗问题的改善迫在眉睫。研究表明，降温材料辅助室内降温，每1 ^oC就可以减少大约10%的空调能耗。因此，降温材料的开发研究能够有助于缓解建筑降温能耗问题。

近期，协同创新中心先进高分子膜材料团队张军老师课题组博士生相波等人报道了一类新型ASA基太阳能反射降温复合材料，它是由ASA聚合物与具有高太阳光反射率的无机粒子复合制备而成，特定结构无机粒子的引入可有效地提高ASA聚合物的太阳光反射率。其中，钛酸钡（BaTiO₃）无机粒子的效果最佳，可以将ASA的太阳光反射率从初始的38.90%提升至67.66%，该提升效果已经超过了降温材料领域常用的二氧化钛（TiO₂）无机粒子，并且在实际降温测试中，ASA/BaTiO₃降温复合材料也表现出了最佳的降温效果。迄今为止，BaTiO₃无机粒子多用于电子材料领域，而关于其在太阳能反射降温复合材料领域的应用却鲜有报道，张军老师课题组率先将BaTiO₃应用于该领域，为太阳能反射降温复合材料的发展开辟了一条新的道路。该工作目前已经发表在Compos. Sci. Technol.，2017，145，149-156。

该工作得到了江苏先进无机功能复合材料协同创新中心、江苏省优势学科等项目的资助和支持。

图1. 太阳能反射型ASA降温材料的理想反射图谱: (a)到达地球表面的太阳光谱, (b) 纯ASA的反射图谱, (c)理想反射型ASA-І, (d) 理想反射型ASA-П

 

图2. ASA及其杂化材料的太阳光反射图谱: (a) 纯ASA, (b) ASA/ZnO, (c) ASA/CaMoO₄, (d) ASA/Y₂O₃, (e) ASA/TiO₂, (f) ASA/Sb₂O₃, (g) ASA/BaTiO₃

 

图3. 室内太阳光模拟器温度测试图

 

图4. 室外实际太阳光照下温度测试图

 

文章链接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0266353816320917

文章附件：A novel cool material ASA (acrylonitrile-styrene-acrylate) matrix.pdf