纳米二氧化锡ATO透明隔热涂料的研制

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高强韧耐磨纳米Al2O3/TiO2涂层的制备及应用

高强韧耐磨纳米Al2O3/TiO2涂层的制备及应用
此液 相迅速凝 固时 , 形成 的 晶粒 较 同种 材料 的均 所
通 过将 A TO 纳米颗 粒弥 散 于粘合 剂 中, 通 1 / i 0 并 过喷雾干 燥获得 固体颗 粒 。因应 用 场合 的不 同 , 必 要 时还可 通过烧结来 提高其 结构 的致密完 整性 。 下一 个问题就 是 纳米 涂 层 如何 在基 体 上 成形 。 团聚物被 过度加热 可 导致 晶粒迅 速 长大 、 体部 分 粉 熔 融 。从 这一点看 , 层 在基 体 上形 成 纳米 晶 或纳 涂 米颗粒并 不像原来 想像 的那 样简单 。如果要 在涂层 中形成并保 持纳米级 的微观结 构 , 如下三 种方法 : 有 其一 , 免粉体颗 粒喂料 的熔融和 晶粒长大 , 避 但难度 极大; 其二 , 当纳米 粉 体材 料 其他 部 分熔 融 时 , 有 具 高熔点 的纳米颗粒 夹 杂物 仍 然保 持 固态 , 者通 过 或 热 喷涂使 粉体 材料在撞 击基体 表面 的固化过 程 中形 成纳米级 结 构 ; 三 , 个 或 更 多 不 易 相 溶 相 ( 其 两 如 A ,TO ) 1 、 i 的复合材料 , O 是在粉 体 团聚颗 粒撞 击基 体 表面并 固化 的过 程 中形成 的单 晶和亚稳 固相分解
围的未熔化 的尺寸 更细小 的纳米 晶粒区 。在 较低温
度时, 纳米 团聚体颗 粒几乎 不发生熔 化 , 但可 能发生

定程度 的 晶粒长 大 。由于等离子 焰流温度 和团聚
体 颗粒尺寸 的不均 匀 性 , 喷涂 的结 果 就导 致 了一 种
如 图 3所示 的“ 相 ” 复 结构 。可 能是 这 种 “ 相 ” 复 结 构 赋予 了纳米 陶瓷涂层 以优 异 的性 能 。
的亚稳相具 有高缺 陷的尖 晶石结构 。

二氧化锡的制备及研究

二氧化锡的制备及研究
2、 水热法。水热法是在特制的密闭反应容器里,采用水溶液为反应介质,在高温,高压的条件下进行有关化学反应的总称。通过对容器加热,为各种前驱物的反应和结晶提供了一个在常压条件下无法得到的特殊物理,化学环境。水热法制备的纳米粒子具有晶粒发育完整,粒度小,分布均匀,颗粒团聚较少,分散性好和成分纯净等特点,而且制备过程污染小,成本低,工艺简单,尤其是无需后期的高温处理,避免了高温处理过程中晶粒的长大,缺陷的形成和杂质的引入,制得的粉体具有较高的烧结活性。
7.制动块
8.催化作用和气体探测的的高级表面活性材料。(SnO₂为敏感材料制成的“气——电”转换器。)
4安全性
用聚乙烯塑料袋包装,扎紧袋口,再密封在铁桶中,每桶净重25kg。贮存在通风、干燥的库房中。禁止与强酸、强碱及食用物品共贮混运。防止受潮和雨淋。失火时,可用水扑救。毒性及防护:长期(15~20年)受二氧化锡作用的人会患尘埃沉着症,即尘肺。空气中最大容许浓度为10mg/m3(换算成金属锡计)。粉尘多时使用防毒口罩,并注意保护皮肤。应注意防尘和除尘。
分子式(Formula): SnO2
分子量(Molecular Weight): 150.69
CAS No.: 18282-10-5
以上是二氧化锡的主要参数。我国生产二氧化锡已有较长历史,但均采用传统的硝酸法生产工艺。即将锡溶于硝酸,生成偏锡酸,经多次水洗、干燥、煅烧、粉碎,得到黄色的二氧化锡,法硝酸消耗大,环境污染严重,锡消耗高,产品纯度低,色泽达不到高档用品要求。因此,尽管我国是锡出口国,却要高价进口二氧化锡。
三、掺杂二氧化锡的应用研究进展
二氧化锡(SnO2)是一种宽禁带n型金属氧化
物半导体材料。SnO2晶体属于四方晶系正方形晶
体,晶体呈双锥状、锥柱状,有时呈针状,为金红

玻璃表面用纳米ATO透明涂层的隔热性能研究

玻璃表面用纳米ATO透明涂层的隔热性能研究


i n f r a r e d a nd UV l i g h t , a s we l l a s t he r ma l pr o p e  ̄y we r e d i s c u s s e d . Me a n wh i l e t he i n lu f e n c e s o f d i f f e r e n t c u r i ng p r o c e s s e s O 1 3 . me c h a n i c a l pr o pe  ̄i e s we r e a l s o d i s c u s s e d.The r e s u l t s s h o w t h a t t h e c o a t i ng c o u l d pr o v i d e g o o d a d h e s i o n o n t he g l a s s s u r f a c e,g o o d t r a n s mi t t a nc e t o v i s i b l e l i g h t a n d g o o d h e a t -i ns u l a t i o n
ATO Tr a n s p a r e n t Co a t i ng
L I N Y u n— y u n,GU We n— b i n,GU Xi a o一 如 g,
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第4 1 卷 第 5期
2 0 1 3年 1 0月
玻 璃 与 搪 瓷
GL AS S & ENAMEL
Vo 1 .41 No. 5 Oc 隔 热 性 能 研 究
林云 芸 , 顾文斌 , 顾 晓栋 , 邵 嘉悦 , 李 浩业 , 陈 培

纳米掺锑二氧化锡

纳米掺锑二氧化锡

纳米掺锑二氧化锡简介:掺锑二氧化锡(Antimony Doped Tin Oxide简称ATO)是⼀一种新型多功能材料.外观多为灰白色-蓝色粉体,具有耐高温、耐腐蚀、分散性好等特点。

掺锑二氧化锡(ATO,Antimony Doped Tin Oxide)是⼀一种N型半导体材料,具有浅色透明性和良好的导电性、耐候性及化学稳定性[1]。

将纳米ATO均匀分散于水介质中,可制得水性纳米ATO浆料,并以其作为功能填料,以水性聚氨酯为成膜剂,可制备应用于玻璃表面的透明且具有隔热效果的隔热涂在充分回收含锡阳极泥有价金属的基础上,采用从锡锑二次资源中直接提取的高纯氯锡酸铵和氯氧锑为原料,合成了性能优良的纳米级锑掺杂二氧化锡(ATO)粉。

纯SnO2是⼀一禁带宽达3.8 eV的绝缘体,当产生O空位或掺杂F、Sb等元素后,形成n型半导体。

其中,Sb掺杂二氧化锡(ATO)粉体因其优良的电学和光学性能而在太阳能转化电池,智能窗,电致变色材料,抗静电塑料、涂料、纤维,显示器用防辐射抗静电涂层材料,红外吸收隔热材料,气敏元件,电极材料等方面得到了广泛的应用,是⼀一种新型的多功能导电材料。

它与其他传统抗静电材料如石墨、表面活性剂、金属粉等相比,有着较大的优越性,如耐候性、耐磨性以及分散性,从而具有广阔的市场前景应用领域:ATO(Antimony Doped Tin Oxide)可作优良隔热粉、导电粉(抗静电粉)使用。

其良好隔热性能,被广泛的应用于涂料、化纤、高分子膜等领域。

此外作为导电材料,在分散性、耐活性、热塑性、耐磨性、安全性上有着其他导电材料(如石墨、表面活性剂、金属粉等)无法比拟的优势。

被应用于光电显示器件、透明电极、太阳能电池、液晶显示、催化等方面。

行业领导者:上海那博化工科技有限公司于2012 年在上海市嘉定区建成,成为那博化工在中国的综合服务平台,并辐射至亚太区众多客户。

那博化工致力于通过品牌、产品及服务,为涂料、塑料、造纸和特殊用品市场创造更好的、更令人满意的价值。

纳米—ATO—透明隔热涂料的研制

纳米—ATO—透明隔热涂料的研制

纳米二氧化锡ATO透明隔热涂料的研制2010/6/23/8:26来源:中国防腐网作者:刘成楼(北京虹霞正升涂料有限责任公司,北京102400)慧聪涂料网讯:摘要:以有机硅乳液改性丙烯酸树脂为成膜物,以纳米掺锑二氧化锡(ATO)粉体为颜填料,在助剂的配合下制备成水性纳米透明隔热涂料,将其涂刷在玻璃表面,形成一层透明隔热涂膜,在满足采光需要的同时,又使玻璃具有一定的隔热功能。

关键词:纳米掺锑二氧化锡(ATO);玻璃;透明;隔热;涂料中图分类号:TQ637文献标识码:A文章编号:1007-9548(2010)02-0006-041引言建筑节能,就是在保证居室温度舒适的环境条件下,通过技术进步、科学选材、合理设计、性价比优化等途径,把居室建筑长期使用的采暖和降温性的能耗降低。

良好的建筑外保温围护结构,可以确保建筑对能耗的需求减少50%以上,极大地降低了能源的总体消耗水平[1]。

目前,我国对建筑围护结构主要推行外墙外保温和屋面保温系统,且技术已经成熟,而对改善门窗的保温隔热性技术还不够成熟。

从国家标准对住宅围护结构不同部位的传热系数(K)规定中可以看出:墙体不大于2.00W(/m·2K)、屋顶不大于1.26W(/m·2K)、窗不大于6.40W(/m2·K),普通玻璃窗的传热系数是墙体的3.2倍,是屋顶的5倍,因此,普通玻璃窗成为建筑保温围护结构中的薄弱环节,况且,为了提高室内的采光明亮度,现代建筑设计的窗户面积都较大。

为了节能,科研人员进行了广泛的研究和探索,先后研制成金属镀膜隔热玻璃、真空玻璃、贴膜玻璃、Low-E玻璃等节能产品,但是这些产品也存在一些问题,其在可见光区的不透明性和高反射率限制了它的应用范围[2]。

透光率低、隔热效果不佳、工艺条件控制复杂、且价格昂贵(普通玻璃贴热反射膜成本为130~160元/m)2,限制了其应用推广。

市场急需一种性价比高的透明隔热涂料来解决这一关键问题[3]。

纳米锑掺杂氧化锡(ATO)的研究及其在透明隔热涂料中的应用

纳米锑掺杂氧化锡(ATO)的研究及其在透明隔热涂料中的应用








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第 3 8 卷 总第 2

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纳 米 锑 掺 杂 氧 化锡 (A T O ) 的研 究 及 其在 透 明 隔 热 涂 料 中 的应 用
龚圣

廖列文

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广东 广州
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透明隔热涂料中常用的三种纳米材料

透明隔热涂料中常用的三种纳米材料

透明隔热涂料中常用的三种纳米材料透明隔热涂料是一种专门用于降低建筑物能耗并提高住宅舒适度的新型材料。

其特点是能够在不改变建筑外观的情况下,大大减少来自太阳辐射和室内空调热量的损失,从而实现节能降耗和环保减排的目标。

在透明隔热涂料中,纳米材料是起到关键作用的。

本文将介绍透明隔热涂料常用的三种纳米材料。

1. 碳纳米管碳纳米管(Carbon Nanotube,CNT)是由单层碳原子在指定方向上自组装成的一维纳米材料,其具有非常优异和独特的物理特性。

在透明隔热涂料中,碳纳米管作为透明導熱材料,可以将热量快速引导到透明材料表面,从而防止了热量在材料内部的传导,提高了透明材料的导热性,增加了隔热效果。

除此之外,由于碳纳米管具有优异的光吸收和防紫外线能力,还可以作为太阳能电池器件的重要组成部分,提高太阳能电池的效率。

2. 纳米氧化铝纳米氧化铝(Nano aluminum oxide,NAO)是常见的纳米材料之一,具有高强度、高稳定性以及优异的光学和电学性能。

在透明隔热涂料中,纳米氧化铝可以作为隔热剂使用。

由于纳米氧化铝具有非常小的颗粒尺寸,可以优化涂层的性质,增加涂层的牢度,从而提高隔热效果。

此外,纳米氧化铝还可作为填充剂,增加透明隔热涂料的硬度和耐擦擦性,延长其使用寿命。

3. 纳米二氧化硅纳米二氧化硅(Nano silicon dioxide,NSD)是一种无机纳米材料,具有良好的热稳定性、力学性能和光学性能。

在透明隔热涂料中,纳米二氧化硅可用作多种功能材料的添加剂,如增塑/增粘剂、防晒剂和流平剂等。

它们在透明隔热涂料中的作用如下:•增塑/增粘剂: 因为纳米二氧化硅可以分散到涂料中,它可以增加涂层间的黏合作用,提高涂层的韧性和耐久性。

•防晒剂:纳米二氧化硅可以有效吸收紫外线,从而保护被涂表面不被太阳辐射所损坏。

•流平剂:纳米二氧化硅可增加透明隔热涂料的流动性,防止涂层产生气泡和纹理不均。

结论透明隔热涂料的研发和应用对于改善建筑物的能源利用效率和降低温室气体排放具有极大的作用。

二氧化锡纳米材料的制备与扩展

二氧化锡纳米材料的制备与扩展

二氧化锡纳米材料的制备与扩展二氧化锡纳米材料是一种具有广泛应用前景的过渡金属氧化物,因其独特的物理化学性质而受到广泛。

本文将详细介绍二氧化锡纳米材料的制备方法以及扩展方法,旨在为相关领域的研究提供参考。

在制备二氧化锡纳米材料方面,本文介绍了一种简单易行的溶液法。

将锡粉溶解在适量的盐酸盐酸中,得到锡的乙二醇溶液。

然后,将一定量的硝酸加入到上述溶液中,并在一定温度下剧烈搅拌,使锡离子与硝酸根离子反应生成二氧化锡纳米粒子。

通过离心分离和洗涤干燥得到纯度较高的二氧化锡纳米材料。

该方法具有操作简便、成本低廉等优点。

在扩展方法方面,本文着重介绍了两种方法。

通过添加不同种类的纳米粒子,可以有效地改善二氧化锡纳米材料的性能。

例如,将二氧化硅纳米粒子添加到二氧化锡纳米材料中,可以显著提高其光学性能,使其在光催化领域具有更广泛的应用。

改变制备条件也是一种有效的扩展方式。

例如,通过调控制备过程中的温度、pH值等参数,可以调节二氧化锡纳米材料的形貌和尺寸,从而获得具有优异性能的二氧化锡纳米材料。

尽管二氧化锡纳米材料具有许多优点,但仍存在一些不足之处。

例如,其制备过程有时可能涉及较为复杂的化学反应,导致成本较高。

关于二氧化锡纳米材料的应用领域仍需进一步拓展。

未来研究方向可以包括优化制备工艺、发掘新的应用领域以及探究其潜在的物理化学性质等。

二氧化锡纳米材料作为一种具有广泛应用前景的过渡金属氧化物,其制备与扩展方法具有重要的研究价值。

通过不断地优化制备工艺、发掘新的应用领域以及探究其潜在的物理化学性质,有望为相关领域的发展做出重要贡献。

纳米二氧化铈是一种具有重要应用价值的无机纳米材料,因其独特的物理化学性质而受到广泛。

本文将概述纳米二氧化铈的制备方法及其优缺点,并探讨其在不同领域的应用研究进展,同时展望未来的发展方向。

纳米二氧化铈的制备方法主要包括化学沉淀法、还原法、气相法等。

化学沉淀法是一种常用的制备纳米二氧化铈的方法。

该方法通过控制反应条件,如溶液的pH值、温度和反应时间等,合成不同形貌和尺寸的纳米二氧化铈粒子。

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纳米二氧化锡ATO透明隔热涂料的研制2010/6/23/8:26来源:中国防腐网作者:刘成楼刘成楼(北京虹霞正升涂料有限责任公司,北京102400)慧聪涂料网讯:摘要:以有机硅乳液改性丙烯酸树脂为成膜物,以纳米掺锑二氧化锡(ATO)粉体为颜填料,在助剂的配合下制备成水性纳米透明隔热涂料,将其涂刷在玻璃表面,形成一层透明隔热涂膜,在满足采光需要的同时,又使玻璃具有一定的隔热功能。

关键词:纳米掺锑二氧化锡(ATO);玻璃;透明;隔热;涂料中图分类号:TQ637文献标识码:A文章编号:1007-9548(2010)02-0006-041引言建筑节能,就是在保证居室温度舒适的环境条件下,通过技术进步、科学选材、合理设计、性价比优化等途径,把居室建筑长期使用的采暖和降温性的能耗降低。

良好的建筑外保温围护结构,可以确保建筑对能耗的需求减少50%以上,极大地降低了能源的总体消耗水平[1]。

目前,我国对建筑围护结构主要推行外墙外保温和屋面保温系统,且技术已经成熟,而对改善门窗的保温隔热性技术还不够成熟。

从国家标准对住宅围护结构不同部位的传热系数(K)规定中可以看出:墙体不大于2.00W(/m·2K)、屋顶不大于1.26W(/m·2K)、窗不大于6.40W(/m2·K),普通玻璃窗的传热系数是墙体的3.2倍,是屋顶的5倍,因此,普通玻璃窗成为建筑保温围护结构中的薄弱环节,况且,为了提高室内的采光明亮度,现代建筑设计的窗户面积都较大。

为了节能,科研人员进行了广泛的研究和探索,先后研制成金属镀膜隔热玻璃、真空玻璃、贴膜玻璃、Low-E玻璃等节能产品,但是这些产品也存在一些问题,其在可见光区的不透明性和高反射率限制了它的应用范围[2]。

透光率低、隔热效果不佳、工艺条件控制复杂、且价格昂贵(普通玻璃贴热反射膜成本为130~160元/m)2,限制了其应用推广。

市场急需一种性价比高的透明隔热涂料来解决这一关键问题[3]。

本研究以有机硅乳液改性丙烯酸树脂为成膜物,以纳米掺锑二氧化锡(ATO)为颜填料,在助剂的配合下,制备成水性纳米透明隔热涂料,将其涂刷在玻璃表面,形成一层透明隔热薄膜,在满足室内采光需要的同时,又使玻璃具有一定的隔热功能。

另外,还可以将其涂刷在聚碳酸酯等透明薄板、聚酯薄膜表面,制成透明隔热板和透明隔热贴膜等。

2试验部分2.1主要原材料硅树脂乳液BS43N,瓦克公司;纯丙烯酸乳液SF-018,罗门哈斯;纳米掺锑二氧化锡(ATO)粉体,江苏河海纳米科技;硅烷偶联剂KH-570,南京曙光;乙醇、分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、杀菌剂、pH调节剂,东方明天。

2.2主要仪器设备SFJ-400C砂磨、分散、搅拌多用机;超声波发生器;带回流装置的三口瓶;电热箱;线棒涂布器;BT-9300H激光粒径仪;光谱分光光度计3101UV;自制隔热效果测试装置。

2.3透明隔热涂料的制备工艺2.3.1纳米ATO浆料的制备⑴纳米ATO粉体微粒的表面修饰:将纳米ATO粉体于110℃烘箱中烘干24h,以消除吸附水分;取出放入干燥器中自然冷却至室温,称取一定量的ATO粉和占ATO1.5%的硅烷偶联剂,加入定量的95%乙醇中,经超声波分散40min后,移入80℃带回流装置的三口瓶中搅拌4h,于80℃下真空干燥。

⑵纳米ATO浆料配制:在砂磨搅拌分散机中加入去离子水、分散剂、润湿剂、增稠剂、搅拌均匀,加入经过表面修饰的纳米ATO粉体,高速分散砂磨6~8h,用BT-9300H激光粒径仪测得粒径分布在100~130nm范围内即可,调pH为7.5~8.0,制得纳米ATO含量14%的浆料。

2.3.2纳米ATO透明涂料的配制⑴按m(BS43N)∶m(SF-018)=1∶1的配比,加入1%~5%硅氧烷偶联剂,搅拌混合均匀,制成硅树脂改性丙烯酸乳液,作成膜物。

⑵按m(成膜物)∶m(ATO浆料)=3∶1搅拌混合,然后加入消泡剂、流平剂、杀菌剂、pH调节剂,搅拌混合均匀,制备成透明隔热涂料。

2.4涂膜试样的制作将制得的透明隔热涂料,用30μm、40μm、50μm线棒涂布器分别涂布于25.4mm×76.2mm×1.0mm规格的3块载玻片上,分别标记为1#、2#、3#;用上述线棒涂布器分别涂布150mm×150mm×3mm的3块平板玻璃片上,分别标记为1#、2#、3#,经过室温干燥或在80℃烘箱中干燥1h,制得不同厚度的透明隔热涂膜试样。

前者做光谱性能测试,后者做隔热性能测试,同时取相同规格尺寸的平板玻璃片以同样方法涂布复合基料树脂作为对照备用。

2.5主要性能检测方法2.5.1纳米ATO浆料的粒径分布用BT-9300H激光粒度分布仪测量纳米ATO浆料的粒径分布。

当粒径不大于130nm时,可认为在可见光区域具有高的透光率,同时在红外区域起到屏蔽作用[3]。

2.5.2涂膜的光谱性能用3101UV紫外-可见光-近红外光光度计测量涂膜的可见光区及红外光区的透过率。

2.5.3涂膜隔热效果表征仿照南京工业大学材料工程学院制作的隔热效果测试装置,在同样高度放置2个碘钨灯作光源,将测试玻璃样板和空白玻璃对照样板放入2个相同的空心盒子上,并置于光源下。

放置2支温度计,分别测量盒子内的空气温度和底板温度,观察温度随时间的变化。

2.5.4涂膜的基本性能依据相关国家标准,对纳米ATO透明隔热涂料进行基本性能测试。

3结果与讨论3.1树脂对透明隔热涂料性能的影响树脂是涂料中的主要成膜物质,在透明隔热涂料中起着将功能粒子与基质联结起来的作用,为功能粒子的载体。

合成树脂的折光指数一般为1.45~1.50,不同树脂对涂料的太阳反射隔热效果没有太大影响。

但在实际应用过程中,应该选择结构中少含C—O—C、CO、C—H等吸热基团的树脂,且涂膜透明度要高,表1[4]所列是以TiO2为填料,几种不同树脂涂层对太阳光的吸收率(α)。

纳米二氧化锡ATO透明隔热涂料的研制点击此处查看全部新闻图片其中有机硅-丙烯酸树脂因主链中含有的C—O—C吸热基团部分被有机硅树脂主链中的Si—O所替代,降低了对太阳热的吸收,所以它的α较低[5]。

因此,本研究选用有机硅树脂乳液与丙烯酸乳液复合混拼为基料。

硅树脂乳液的主链Si—O—Si为无机结构,侧链为—CH3等有机基团,其结构中每4个氧原子就有1个有机基团R取代,成为一种介于纯无机和纯有机物之间的中间体系,是一类典型的半无机半有机高分子三维交联化合物。

其中无机成分占80%,因此涂膜呈刚性,耐冲击性欠佳,即使在高温条件下涂膜也不变软、不返黏,且耐沾污性、耐候性、透明性及附着力等优异。

聚有机硅氧烷,Si—O键能高、内旋转能垒低,分子摩尔体积大、表面能小,导致其具有优异的耐高低温性、疏水性、电绝缘性、物理与化学惰性[6-7]。

聚丙烯酸树脂乳液的主链由C—C键构成,侧链为羧酸酯基等极性基团,这一结构特征赋予其黏结力强、抗冲击性好、耐氧化、耐气候老化和耐油等特点,但其耐污、耐水、透湿性较差,将上述2种乳液共混改性,可取得优势互补,扬长避短的效果。

但是,聚二甲基硅氧烷的溶度参数δp为1.56×104(J/m)3,聚丙烯酸酯的δp在(1.8~2.1)×104(J/m)3范围,属于典型的互不相容体系,将二者进行简单的物理共混易发生相分离。

使用增溶剂可改善二者的相容性[8]。

本研究采用偶联剂改善二者的相容性。

另外,纯丙烯酸乳液SF-018具有低气味、低VOC、不含甲醛和APEO、卓越的低温耐擦洗性和耐污渍性,MFT为0℃,是一种无需成膜助剂而室温下成膜的环保型乳液。

在透明隔热涂料配比中其它因素不变的条件下,只改变BS43N与SF-018的复配比例,检验其对涂膜性能的影响,结果见表2。

纳米二氧化锡ATO透明隔热涂料的研制点击此处查看全部新闻图片由表3可知,太阳光谱中的能量绝大部分分布在可见光区和近红外区,其中近红外区占了50%的能量。

因为红外光对视觉效果没有贡献,如果能制备一种在不影响可见光透过率的前提下,对大部分红外光能量进行有效阻隔的涂料,将其涂刷在玻璃表面形成透明隔热膜,则可使单层玻璃涂膜的K由原来的5.8W(/m·2K)降低到4.6W(/m·2K),使单膜夹层中空玻璃的K降至2.9W(/m·2K)。

用3101UV光度仪测量载玻片涂膜试板1#、2#、3的可见光和红外光的透光光谱,并与对照玻璃样板作为比较,结果见表4。

由表4可知,随着涂膜厚度的增加,涂膜在可见光区和近红外区的透射率都呈下降的趋势,这是因为随着涂膜厚度的增加,单位面积中的纳米ATO粒子含量增加,颜色由微蓝-淡蓝-浅蓝过渡,减小了可见光和红外光的透射率。

由于纳米ATO粉体具有优良的光电性能,对太阳光谱具有理想的选择性,在可见光区透过率高,对红外光却有很好的屏蔽性,因此涂膜厚度对可见光区透射率的影响并不显著。

涂膜在红外光区的透射率很低,对红外光能量的阻隔率较高,且随涂膜厚度的增加,阻隔率呈上升趋势。

其机理是:在掺锑二氧化锡半导体(ATO)中,由于Sb5+固溶到SnO2中,以及SnO2在高温烧结时形成的氧空位而产生自由载流子[9]。

当光源照射在透明隔热涂膜表面,热辐射一部分被载流子吸收,另一部分由于入射光源低于等离子体振荡固有频率而被等离子反射,涂膜对热辐射的阻隔作用是吸收和反射共同作用的结果,反射和吸收都起到了屏蔽红外光的作用,即产生了良好的隔热性。

纳米二氧化锡ATO透明隔热涂料的研制点击此处查看全部新闻图片由表5和表6可知,涂膜玻璃样板和对照玻璃在碘钨灯的照射下,随时间的延长,测试装置中的底板温度和空气温度随之上升,开始阶段上升幅度较大,逐渐趋于平稳,当照射50min以后,底板和盒内空气温度变化趋于平衡。

与对照玻璃测试装置的平衡温度值相比,涂膜样板测试装置的底板平衡温度1#降低10℃、2#降低12℃、3#降低16℃;盒内空气平衡温度1#降低4℃、2#降低5℃、3#降低8℃。

由此证明,纳米ATO透明涂膜除具有优良的可见光透光率以外,还有很好的阻隔热辐射作用,隔热效果优良。

4结语⑴以m(硅树脂乳液BS43N)∶m(纯丙乳液SF-018)=1∶1的比例加入硅氧烷偶联剂1%~5%,混拼树脂为成膜物,制备的纳米ATO透明隔热涂料,其涂膜对可见光的透射率达到81.5%~85.0%,对近红外光的阻隔率达到62.5%~65.0%,涂膜的物理性能优异,尤其是耐沾污性、耐候性、环保性甚佳。

⑵自制的纳米ATO浆料,通过硅烷偶联剂对纳米ATO粒子的表面修饰,提高ATO粉体的分散性,在水和助剂的配合下,经高速分散砂磨,制得ATO含量为14%、粒径分布在100~130nm范围内的浆料。

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