纳米铯钨青铜有机相分散体的制备及其在涂料中应用性能的研究

发布时间：2020-04-06 13:57

【摘要】：现代建筑中较多的使用玻璃、塑料等透明材料来改善室内采光、美化城市建筑,但这些材料同时又会使得外界太阳光进入室内,造成空间内温度升高,从而增加了建筑能耗。铯钨青铜作为一种新型的透明节能材料,具有价格低廉、毒性小、可见光透过率和近红外线遮蔽率高等优点,是目前用于玻璃节能的主要材料。论文采用水热法合成纳米铯钨青铜水相分散体,对分散体中的铯钨青铜颗粒进行表面改性,并分散于有机液相介质中形成稳定的有机相分散体;将两种分散体分别与树脂共混涂膜,制备具有显著隔热性能的纳米复合涂层玻璃,重点研究改性工艺条件对铯钨青铜颗粒在有机液相介质中分散性的影响,以及涂膜工艺条件对两种涂层玻璃光学及力学性能的影响。论文主要结论如下。以水热法合成的水相分散体中的纳米铯钨青铜为原料,对颗粒表面进行包覆改性处理,并分散于二甲基亚砜中形成了纳米铯钨青铜有机相分散体。考察了改性剂种类、改性介质种类、改性温度、改性时间等改性条件对铯钨青铜颗粒在二甲基亚砜中分散性能的影响,确定了改性工艺条件:改性介质选甲醇和水的混合物,水占混合液的体积比范围为1～6%,铯钨青铜颗粒的浓度范围为3～6 mg/mL,改性剂为a,改性剂用量为40 wt%,改性温度为60℃,改性时间为2 h。表面改性剂的接枝率约5.5 wt%,颗粒在二甲基亚砜中分散稳定性好,分散体静置6个月无沉降;纳米铯钨青铜有机相分散体同时具有较高的透明度和显著的近红外线遮蔽功能,当分散体在1000 nm波长处的近红外线遮蔽率为90%时,在520 nm处可见光的透过率可达73%。将纳米铯钨青铜水相分散体与有机相分散体分别与水性和油性树脂涂料混合,并涂覆于玻璃基底上制备了纳米复合涂层玻璃,考察了树脂类型、分散剂种类及用量、铯钨青铜含量、涂层厚度等制备工艺条件对纳米复合涂层玻璃光学及力学性能的影响。研究结果表明,当树脂类型为水性树脂b,分散剂为d,分散剂质量:铯钨青铜质量:水性树脂质量为0.01:0.1:1,涂层厚度为30 μm时,制备的水性纳米复合涂层玻璃具有较好的光学性能:1000 nm处近红外线遮蔽率为90%,可见光透过率为71.5%;当树脂类型为环氧树脂E44和E51的混合物,质量比为1:1,铯钨青铜质量为环氧树脂质量的15%,涂层厚度为20 μm时,制备的油性纳米复合涂层玻璃在相同的近红外线遮蔽率下可见光透过率为73%。两种纳米复合涂层玻璃隔热性能显著,在玻璃一侧用相同的光源照射60s后,另一侧空气的升温速率均明显低于普通玻璃,且低于市售隔热玻璃。
【图文】：

等离子体共振,局域,金属表面,传导电子

该机制原理是射入材料内部的入射光线与材料的传导电子之间具有相互作用，入逡逑射光线和传导电子具有相同的振动频率时，，材料会吸收照射到钨青铜表面的光线的能逡逑量，因而产生局域表面等离子体共振现象［｜４］。如图１－１所示。逡逑２逡逑

电致变色,器件

电致变色现象（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｓｍ）是指材料的物理性质（如颜色、透明度）或其逡逑它光学性质在外界电场的作用下发生了变化，且该变化是稳定、可逆的。逡逑电致变色器件是一类多层器件。如图１－２所示，透明基底（多为玻璃，作为支撑）、逡逑透明导电层（ＴＣ？层，为器件的变色反应提供所需要的电压或电流）、对电极（ＣＥ层，逡逑用于器件内离子的储存）、凝胶电解质（辅助离子在ＥＣ层和ＣＥ层之间传输）、电致逡逑变色材料（ＥＣ层，器件核心）［２７］。逡逑５逡逑
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ637

【参考文献】