[发明专利]包含红外阻挡层的制品及其制备方法

说明书

在一个实施方式中，制品包含红外阻挡层，所述红外阻挡层包含主体材料(18)和多个复合光纤(20)；其中，多个复合光纤中的每个复合光纤包括造影材料和基质材料；其中造影材料在基质材料中形成光子晶体，当暴露于红外辐射时，该光子晶体表现出光子带隙。在另一个实施方式中，制备制品的方法包括将主体材料或主体聚合物前体与多个复合光纤混合以形成混合物；以及从混合物形成红外阻挡层。在另一个实施方式中，制备制品的方法包括形成分层堆叠体和共挤出主体层、光纤层和任选的聚合物层中的一种或两者。

相关申请的引证

本申请要求2016年12月23日提交的美国临时专利申请序列号62/428,544的权益。该相关申请通过引证以其全部内容并入本文。

背景技术

与传统的玻璃窗玻璃(glass glazing，玻璃釉料，浓釉)相比，塑料窗玻璃(plastic glazing，塑料釉料)提供许多优点。这些优点包括，例如，增加的抗断裂性、减轻的重量、以及用于车辆中时，在交通事故中增加的乘员安全性以及降低的燃料消耗。然而，不幸的是，由于目前的窗玻璃技术中的红外阻挡方法，与包括红外反射层的玻璃窗玻璃相比，诸如建筑物和车辆的那些的内部空间，在存在塑料窗玻璃的情况下经历温度升高。内部空间温度的这种升高的出现是由于被添加到塑料窗玻璃中以防止红外辐射穿过塑料窗玻璃的红外吸收剂的存在。在此，虽然红外吸收剂吸收红外辐射，但是产生可以进入内部空间中的次级辐射，从而导致温度升高。内部空间中的温度升高降低了乘员或居民的舒适度，并且可能需要增加对空调的需求，这进而增加了能量消耗。此外，由于红外吸收，塑料窗玻璃本身可以经历温度升高，这可以加速塑料窗玻璃的降解。

因此，需要新技术，例如，使用被动设计解决方案，这将导致内部空间中的太阳热负荷减少。

发明内容

本文公开了一种包含红外阻挡层的制品及其制备方法。

在一个实施方式中，制品包含红外阻挡层，所述红外阻挡层包含主体材料和多个复合光纤(composite fiber，复合纤维)；其中，多个复合光纤中的每个复合光纤包括造影材料(contrast material，造影剂，对比剂)和基质材料；其中造影材料在基质材料中形成光子晶体，当暴露于红外辐射时，该光子晶体表现出光子带隙。

在另一个实施方式中，制备制品的方法包括将主体材料和多个复合光纤混合以形成混合物；以及从混合物形成红外阻挡层；其中制品包括红外阻挡层。

在另一个实施方式中，制备制品的方法包括将主体聚合物前体和多个复合光纤混合以形成混合物；以及使主体聚合物前体反应形成红外阻挡层；其中制品包括红外阻挡层。

在又一个实施方式中，制备制品的方法包括形成分层堆叠体(layered stack)，所述分层堆叠体包括不含多个复合光纤的主体层、包含多个复合光纤的光纤层、和不含多个复合光纤的任选的聚合物层；以及将多个复合光纤嵌入主体层和任选的聚合物层中的至少一个中。

在另一个实施方式中，制备制品的方法包括共挤出不含复合光纤的主体层、包含多个复合光纤的光纤层、和不含复合光纤的任选的聚合物层；其中复合光纤是预成型光纤(pre-formed fiber)；以及将多个复合光纤嵌入主体层和任选的聚合物层中的至少一个中。

在又一个实施方式中，制品用于反射红外光的用途；其中制品包括红外阻挡层，所述红外阻挡层包含主体材料和多个复合光纤；其中，多个复合光纤中的每个光纤包括造影材料和基质材料；其中造影材料在基质材料中形成光子晶体，当暴露于红外辐射时，该光子晶体表现出光子带隙。

通过以下附图和详细描述来举例说明上述和其他特征。

附图说明

现在参考附图，这些附图是示例性实施方式，并且其中相同的元件编号相同。

图1是与红外阻挡层相互作用的光的实施方式的图示；