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随着社会对节能和环保要求的不断提高,能够在不同场合使用的隔热玻璃成为人们的普遍需求,而现有的隔热玻璃存在性能不完善、工艺复杂或者成本高的缺陷。纳米氧化锡锑(ATO)具有良好的可见光透过性和红外阻隔性,是一种理想的隔热材料。将纳米氧化锡锑加入到涂料中制成透明隔热涂料的方法可有效解决玻璃的隔热问题,与同类产品相比,具有工艺简单、成本低廉的优点,具有极高的应用价值和广阔的市场前景。 本文首先研究了纳米氧化锡锑在水中的分散性能,考察了pH值、分散剂种类与用量、不同分散手段及其工艺参数对纳米氧化锡锑的分散稳定性的影响。结果表明,纳米氧化锡锑在水中的等电点在pH=2处,体系偏碱性时分散稳定性有显著提高。分散体系的最佳分散剂为一种阳离子型分散剂,用量为体系总重量的5%左右。本文还考察了不同分散方法及其工艺条件对分散稳定性的影响,就单一分散手段而言,球磨分散和超声分散效果优于高速分散,超声分散后进行球磨分散,可以在获得小粒径的同时,得到较窄的粒径分布。用上述最佳配方和分散工艺得到的纳米氧化锡锑水分散体的粒径大部分在150~200nm之间。 本文用纳米氧化锡锑的水分散体和水性聚氨酯相混合,添加一定量增稠剂及其它助剂,制得了性能良好的透明隔热涂料。通过自制的隔热效果测试装置对该透明隔热涂料进行了测试,结果表明,该涂料具有良好的隔热效果。对于PVC(颜料体积浓度)=0.135的涂层,当达到平衡温度后样品与空白玻璃的盒腔内空气温差达23℃,对隔热机理的探讨表明:隔热效果是由吸收和反射两部分共同发挥的。该透明隔热涂料具有良好的光谱选择性,在可见光区具有高的透过性并能有效阻隔红外光区的热辐射。PVC=0.135的涂层可见光区的平均透过率为74.7%,而近红外阻隔率可达73.2%。对涂膜的扫描电镜分析表明,涂料中纳米氧化锡锑粒子的粒径约为100nm,且分布均匀。不同ATO含量的涂膜在分散形态上有着明显的差异。