摘要

改善城市小气候并减少能源负荷 是一个非常重要的目标，需要研究和开发具有先进热和光学特性的创新解决方案。具有先进的热学和光学特性的创新解决方案。变色热变色涂层在夏季是反射性的，在冬季是吸收性的，可以满足降低表面温度和降低制冷负荷的要求。与太阳辐射的相互作用导致化学键的断裂。虽然与太阳辐射的相互作用导致了化学键的断裂和其性能的退化。

本工作的目的是研究各种方法和技术，以改善涂层的性能。朝着这个方向，一个重要的步骤是确定影响热变色的因素。影响热致变色的因素。在一个月的加速老化条件下，对应用于混凝土砖上的热致变色涂料使用紫外线和光学滤光片的组合，以分离出在一个月的加速老化条件下，对涂在混凝土砖上的热致变色涂层使用了紫外线和光学滤光片的组合，以便分离出导致光降解的太阳光谱部分。

用红色滤光片覆盖样品，该滤光片切断了600纳米以下的波长，最有效地保护了 有效地保护热致变色涂层的可逆颜色变化，因为太阳反射率在黑暗阶段不受影响。在整个实验期间，黑暗阶段的太阳反射率保持不受影响。

这项研究的可喜成果除了来自变色特性的优势外，还包括除了变色性能的优势外，该研究还涉及到建筑的能源效率、室内空气环境和 建筑物的能源效率、室内空气环境和城市微气候方面的优势。

关键词 

热变色涂料，光降解，加速老化

简介

城市结构中使用的材料对微气候热平衡起着非常重要的作用。它们吸收太阳和红外辐射，并通过对流和辐射过程将部分积累的热量散失到大气中，增加环境温度。因此，所使用的材料的光学和热学特性在很大程度上决定了单个建筑和开放空间的能源消耗和舒适条件。控制材料表面温度的主要特性是太阳反射率和红外辐射率。新一代的材料和技术已经被开发出来，它们具有先进的热特性、动态光学特性、增加的热容和更高的热岛缓解潜力。创新材料有能力在冷却期提高反射率并呈现较低的表面温度，同时在加热期提高吸收率并利用太阳辐射的优势。

在本质上可逆的有机热变色系统中，加热到规定的温度以上会导致颜色从深色到浅色的变化。这种转变是通过颜料分子结构的热可逆转变实现的，产生可见颜色的光谱变化。朝着这个方向，热变色涂料已经被开发和测试。热变色颜料已被开发为三组分的有机混合物，并被纳入普通的白色涂料中。热变色颜料已被开发为三组分的有机混合物，它们被纳入普通的白色涂料中。经过一小时的太阳辐射，在环境温度低于20℃的情况下，热变色涂层可以 经过一小时的太阳辐射，在环境温度低于20℃的情况下，热变色涂层可以吸收与普通有色涂层几乎相同的太阳能，但当温度高于20℃时，它可以反射 温度高于20℃时，它可以反射更多的太阳能，呈现出比普通有色涂层低4℃的 温度比普通有色涂层低4℃。Karlessi等人开发了11个 Karlessi等人开发了11种变色温度为30℃的热致变色涂料。Karlessi等人通过在适当的粘合剂系统中使用热致变色颜料，开发了11种变色温度为30℃的热致变色涂料，并测试了它们的热和光学特性。

棕色热变色涂层的结果表明，与普通涂层（SR=0.18）和冷色涂层（SR=0.41）相比，太阳反射率的值更高（有色相的SR=0.55，无色相的SR=0.76）。 还测量了炎热夏季的日平均表面温度，普通涂层和热变色涂层之间的温差为AT=11.3℃，而冷色涂层和热变色涂层之间的温差为AT=9.2℃。避免 这些结果揭示了热变色材料在夏季避免过热的潜力，并在冬季必要时吸收热量。

然而，当暴露在户外条件下时，光降解是热致变色材料的一个主要问题。与太阳辐射的相互作用导致聚合物链的断裂和/或交联，导致化学和机械性能的改变，以及可逆的热致变色效果的丧失。

实验证明，当紫外线吸收剂加入到热致变色涂层中时，光学效率没有提高，老化问题仍然存在。然而，结果表明，尽管光学性能得到了很大的改善，但问题仍然存在。这表明不仅是紫外线，还有其他部分的太阳辐射与分子键相互作用，对热变色有负面的影响。

下面的研究旨在调查热致变色涂层在加速老化条件下的光学性能。在加速老化的条件下，使用紫外线和光学过滤器的组合来调查热变色涂层的光学性能。为了隔离太阳辐射的不同部分的影响。

2 热致变色涂料的生产和应用

对于热致变色涂料的生产，使用了粉状的有机水基红色热致变色颜料，变色温度为25℃。使用了粉状的有机水基红色热变色颜料，变色温度为25℃。适当的粘合剂系统，其本身不应吸收红外辐射。该系统由水（32%）组成。该系统由水（32%）、热致变色颜料红（12%）、二氧化钛（9%）组成，以避免在无色状态下的透明。随着温度上升到25℃以上，热致变色涂料会变得透明。热致变色涂层变得透明，显示出基材的颜色。热致变色涂层被应用在混凝土砖上，尺寸为6cm x 6cm。在图1中，热变色样品在暴露于加速老化条件之前的三个不同的热阶段。图1(a)描述了样品在温度为10℃时的全色状态。图1(a)描述了样品在10℃的温度下完全变色，而在图1(c)中，样品在35℃的温度下完全脱色。图1(b)是一个中间阶段。

加速老化测试试验

样品的加速老化是在Q-SUN Xe-3-HS太阳光老化测试仪中进行的。氙灯试验箱(Q-SUN,Xe-3HS)为期一个月，24小时不间断地进行。根据ISO 11341:油漆和清漆-人工老化和暴露在人工辐射下-暴露在空气中的规格和要求。暴露于人工辐射-暴露于过滤氙弧辐射 。

为了保护样品在加速老化条件下的暴露，使用了光学和紫外线滤光片。紫外线滤光片被使用：红色滤光片、黄色蓝色和绿色滤光片以及紫外线玻璃滤光片。滤光片被放置在覆盖热变色表面的样品上面。所有的测量都是每五天曝光一次，总时间为30天。

滤光片在300-2500nm范围内的透光率见图2。

滤光片的适当选择是基于其透射率范围，目的是为了 部分覆盖整个波长范围，从而提供隔离各部分老化条件影响的能力。在光谱的每个部分和每个滤光片的老化条件的影响。 

3.1 太阳反射率的测量

样品的光谱反射率是在太阳光谱的300-2500nm范围内测量的，包括一部分紫外线辐射（UV:300-400nm），可见光（VIS:400-700nm）和近红外部分（NIR:700-2500nm）。

分光光度计（Varian Carry 5000），用于测量样品的光谱反射率。图3显示了每五天曝光一次的样品的光谱反射率。图3显示了在黑暗阶段，每五天暴露于紫外线和光学红色滤光片的光谱反射率。

表1,2列出了用紫外线+红色滤光片覆盖的样品的太阳反射率的计算值。表3,4列出了未覆盖的样品在暗相和白相时的太阳反射率计算值。

3.2 颜色坐标的测量

Carry色彩计算应用程序是一个模块，它允许对瓦里安Carry 5000收集的数据进行计算。计算是针对三模值X、Y、Z，色度坐标x、y、z和CIE L*a*b*的颜色坐标进行的，也计算色差AE*ab。图4显示了每个样品在曝光的最后一天在黑暗和白色阶段的色差。

图4,5显示了在整个实验期间，无遮盖的样品和用紫外线和红色滤光片覆盖的样品的亮度L*的变化情况。图4,5显示了整个实验过程中，未覆盖的样品和用紫外线和红色滤光片覆盖的样品的亮度变化。 

4 结果分析

所有测试样品的太阳反射率在黑暗阶段增加，而在白色阶段减少。太阳反射率的变化主要在光谱的可见部分。与曝光前的情况相比，未覆盖的样品在黑暗阶段的SR值增加了8%，SRvis增加了16%。在白色阶段，SR下降了7.6%，SRvis下降了17.6%。使用紫外线滤光片并没有明显改善暗相的热变色效果。因此，切断紫外线辐射并不能确保改善样品的热致变色行为。使用滤光片的结果证明，除了紫外光部分的辐射，还有其他部分的辐射。使用滤光片的结果证明，除了紫外线部分的辐射，还有一些可见光部分也会影响和降低热变色性能。使用滤光片的结果证明，除了紫外线部分的辐射，还有一些可见光部分也会影响和降低热致变色性能。用红色滤光片覆盖样品，可以切断600纳米以下的波长，可以最有效地保护可逆的颜色变化。

用红色滤光片覆盖样品，该滤光片切断了600纳米以下的波长，最有效地保护了热致变色涂层的可逆颜色变化，因为太阳光在黑暗阶段的反射率保持不变。在整个实验期间，暗相的太阳反射率保持不受影响。与其他样品相比，白相的变化最小，SR为0.8%，SRvis为2.6%。白相与其他样品相比变化最小，SR为0.8%，SRvis为2.6%。

结论

热变色系统可以为改善城市小气候和减少能源负荷做出贡献。对于高温，在夏季，热变色涂层有能力反射太阳能，降低表面的温度，而在冬季吸收太阳能，随着可逆的颜色变化，增加表面的温度。

然而，当暴露在户外环境中时，光降解是热致变色材料的一个主要问题。各种方法已经通过应用不同的紫外线吸收剂和不同的技术对热变色材料进行了测试。在热致变色涂层中应用不同的紫外线吸收剂和不同的技术来测试各种方法，以使材料的颜色稳定。结果显示，热致变色材料的性能并不稳定。但结果表明，热变色材料的性能没有得到改善，降解问题依然存在。这表明，不仅是紫外线，而且还有其他部分的太阳辐射与分子键相互作用。这表明不仅是紫外线，而且还有其他部分的太阳辐射与分子键相互作用，对热致变色产生了负面影响。

这项工作的范围是检测破坏热变色的太阳辐射部分。为此，准备了六个应用于混凝土砖上的红色热变色涂层的样品，并用不同的紫外线和光学过滤器组合覆盖。这些样品被提交到加速老化条件下一个月，它们的光学 反射率、色坐标和色差）进行定期测量。

SR的变化主要是在光谱的可见部分检测到的。暴露在加速老化条件下30天后，未覆盖的样品在黑暗阶段的SRvis值比暴露前的状态增加了16%。在白色阶段，SRvis减少了17.6%。而带红色滤光片的样品在黑暗阶段不受影响，在白色阶段略有变化。

颜色变化AE的结果与反射率的结果相一致。直到曝光的最后一天，无遮盖的样品和带紫外线滤光片的样品都有较高的值。直到曝光的最后一天，未覆盖的样品和带UV滤光片的样品的数值较高，在黑暗阶段两个样品的数值都等于47。紫外线和红色滤光片的组合呈现出最低的AE值，在暗色阶段为2.6，在白色阶段为3.6。带有红色滤光片的样品的AE变化不大。

在强烈和长时间的老化条件下，一个热变色样品的稳定性 在这项工作中完成的一个热变色样品的稳定是在热变色领域的一个突破。考虑到可以从建筑节能方面的颜色变化特性中获得的优势，本工作完成了一个热变色样品的稳定，是热变色领域的一个突破。考虑到颜色变化的特性在建筑节能、室内空气环境和城市微气候方面的优势，鼓励进一步研究。