高稳定性纳米氧化锡锑浆料和透明隔热涂料的研制

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纳米透明隔热涂料具有非常宽广的应用。但是由于现有产品存在着存在的一些缺陷限制了它的发展,如浆料稳定性差、涂层透明性低、成本高等等。本文针对现有纳米透明隔热涂料存在的问题,重点研究了用于制备透明隔热涂料浆料的稳定性和助剂对透明隔热涂料透明性的影响。具体研究结果如下:为了制备出高稳定性的水性纳米锑掺杂氧化锡(ATO)浆料,研究其稳定浆料的机理。本文用分光光度计、SEM、Zeta电势仪等表征手段考察了pH、分散剂种类及用量和分散方法对纳米ATO浆料稳定性的影响。结果表明,调节浆料pH值到10.0,选用0.1wt.%聚丙烯酸钠盐(PAAS)和2.0wt.%的聚乙烯醇(PVA)的复合分散剂在1500rpm转速下球磨2h制备的纳米ATO浆料,可以使其存放6个月而不沉降。在3000rpm转速下离心浆料10分钟后,取上层清夜稀释五倍测得其透光率仅为0.01%。浆料的平均粒径为107.5nm,分散度仅为0.123。这都表明纳米浆料的稳定性高,分散性好。通过对浆料稳定性的研究结果与胶体稳定性理论对比分析可知,PAAS和PVA的复合之所以能够大大增强纳米ATO浆料的稳定性,是因为水中游离的PVA分子增加了吸附有PAAS的ATO粒子之间的空间位阻作用距离。据此,本文提出了一种复合分散剂增强胶体稳定性的机理模型。为了提高纳米透明隔热涂料的透明性,降低因为涂层缺陷对涂料透明性的影响。本文从助剂对涂料涂层性能的影响机理出发,考察了成膜助剂、流平剂对氟碳涂膜透光率的影响。研究结果表明,选用1.0wt.%醇酯-12成膜助剂能够降低氟碳涂料的最低成膜温度约10°C,从而提高涂膜在低温情况下的连续成膜能力,进而使涂有涂料的载玻片在600nm波长下的透光率由61.3%提高到75.8%。选用0.5wt.%聚氨酯2020流平剂提高了涂料的流平性,从而使涂有涂层的载玻片透光率由75.8%提高到87.5%。对涂层的性能的测试表明,涂上含有1.5wt.%纳米ATO涂料的普通浮法玻璃上的可见光透光率为75.0%。隔热性能测试表明它能够降低室内约6°C的温度。涂层的硬度、附着力、耐水耐碱性能均能够达到国家标准要求。
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