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靜電紡BST@TPU輻射制冷薄膜材料

日期:2025-09-19 13:21
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摘要: 靜電紡BST@TPU輻射制冷薄膜材料 需要增透減反技術可以聯系我們上海工廠18917106313 上海卷柔新技術光電有限公司是一家專業研發生產光學儀器及其零配件的高科技企業,公司2005年成立在上海閔行零號灣創業園區,專業的光電鍍膜公司,技術背景依托中國科學院,卷柔產品主要涉及光學儀器及其零配件的研發和加工;光學透鏡、反射鏡、棱鏡,平板顯示,安防監控等光學鍍膜產品的開發和生產,為全球客戶提供上等的產品和服務。 近日,哈爾濱工業大學的李垚教授、潘磊研究員等人提出了一種新型輻...

靜電紡BST@TPU輻射制冷薄膜材料


需要增透減反技術可以聯系我們上海工廠18917106313

上海卷柔新技術光電有限公司是一家專業研發生產光學儀器及其零配件的高科技企業,公司2005年成立在上海閔行零號灣創業園區,專業的光電鍍膜公司,技術背景依托中國科學院,卷柔產品主要涉及光學儀器及其零配件的研發和加工;光學透鏡、反射鏡、棱鏡,平板顯示,安防監控等光學鍍膜產品的開發和生產,為全球客戶提供上等的產品和服務。


近日,哈爾濱工業大學的李垚教授、潘磊研究員等人提出了一種新型輻射制冷薄膜材料——BST@TPU膜,通過同軸靜電紡絲將鈦酸鍶鋇納米棒(BST)和熱塑性聚氨酯(TPU)結合在一起。BST納米棒能夠強效吸收紫外線,有效分散在TPU表面的紫外線輻射,避免了紫外線積累導致的持續損傷;同時,BST納米棒的高折射率增加了可見光的散射,補償了紫外線吸收所引起的反射率下降。因此,BST@TPU膜的整體反射率達到了97.2%,發射率為93.2%,凈制冷功率為125.21W·m?1DFT計算進一步證明了BST納米棒能夠捕獲TPU在紫外線老化過程中產生的自由基,從而有效防止了TPU的黃變反應。即使在經歷了相當于144天戶外暴露的加速紫外線老化測試,BST@TPU膜的反射率依然保持92.1%,將其戶外使用壽命延長至TPU膜的 3 倍。該研究成果以“A Novel BST@TPU Membrane with Superior UV Durability for Highly Efficient Daytime Radiative Cooling”為題發表在《Advanced Functional Materials》上。

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圖1 BST@TPU輻射制冷薄膜的制備、結構以及性能示意圖
同軸靜電紡絲技術具有獨立控制芯層和殼層的流變性能的特點,這使得BST納米棒在纖維中的分散更加均勻,有助于增強光學和機械性能。通過SEM、TEM、XRD以及FT-IR等基礎表征技術,成功證明了BST@TPU膜的制備。此外,BST納米棒能夠有效地將應力從柔軟的TPU轉移到剛性的BST納米棒上,進而提高了膜的整體拉伸強度。與TPU膜相比,BST@TPU膜的楊氏模量從3.96MPa提高到了9.87MPa。這種增強主要歸因于BST納米棒沿著纖維軸的均勻排列,有助于有效地傳遞張力,從而提高了BST@TPU膜的韌性和耐久性。
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圖2.BST納米棒與TPU復合膜的表征
薄膜的反射率曲線的變化證實了BST納米棒在增強TPU紫外線耐久性中的關鍵作用。經過216h的強紫外線照射,BST@TPU膜的反射率保持在了92.1%,而TPU膜的反射率下降到84.2%。反射率的下降明顯影響了薄膜的日間輻射制冷能力。在216小時的強紫外線老化輻照后,TPU膜的*大理論冷卻功率為?0.42 W·m?2,基本喪失了制冷性能。而BST@TPU膜在相同的老化條件下保持了85.78 W·m?2的理論輻射冷卻功率。此外,BST@TPU膜表現出了更優異的機械性能。BST納米棒的加入有效地捕獲了NH·自由基,阻斷了TPU的自發老化反應并防止其發黃。此外,BST納米棒還可以捕獲TPU中由于紫外線誘導而產生的自由基,從而抑制自由基的傳遞,延緩TPU的老化過程。 
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圖3. BST@TPU膜的紫外線耐久性研究
文章來源:高分子科學前沿





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上海卷柔新技術光電有限公司是一家專業研發生產光學儀器及其零配件的高科技企業,公司2005年成立在上海閔行零號灣創業園區,專業的光電鍍膜公司,技術背景依托中國科學院,卷柔產品主要涉及光學儀器及其零配件的研發和加工;光學透鏡、反射鏡、棱鏡,平板顯示,安防監控等光學鍍膜產品的開發和生產,為全球客戶提供上等的產品和服務。

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