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1、透明隔热纳米涂料的研究进展何秋星1,2涂伟萍1胡剑青1(1.华南理工大学化工与能源学院,广州510640;2.韶关学院化工系,韶关512005)摘要本文就透明隔热纳米涂料的国内外研究进展、纳米材料的选材、隔热机理及制备方法进行综述,并就其现存的问题和未来的发展进行了展望。关键词透明,隔热,纳米涂料,隔热机理DevelopmentoftransparentandheatinsulatingnanocompositecoatingsHeQiuxing1,2TuWeiping1HuJianqing1(1.Institu
2、teofChemicalEngineeringandEnergy,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640;2.DepartmentofChemicalengineering,ShaoguanUniversity,Shaoguan512005)AbstractThewindowofbuildinghaveimportantrolesincollectingsunshineandexchangingenergy.Iftheglassiscoveredwitht
3、hetransparentandheatinsulatingnanocompositecoatings,theinfrared2raywillbecutoff.Inthispaper,thedevelopmentofthetransparentandheatinsulatingnanocompositecoatingswerereviewedincludingthedevel2opmentalhistory,thechoiceofnanometermaterials,themechanismofheatinsul
4、ating,themethodsofpreparationandsometrendsinthefuture.Keywordstransparent,heatinsulation,nanocompositecoating,heat2insulatingmechanism对建筑物来说,窗户成为热量进出的通道,阳光的热辐射透过窗户对室内加热,必将增加空调的热负荷。为了节约能源,人们采取了各种措施来解决玻璃的隔热问题。目前,主要采用金属及其氧化物镀膜或热反射贴膜用于玻璃的隔热。但是,这些产品通常都是采用物理方法如[1,2
5、]磁控溅射法、真空蒸镀法、溶胶2凝胶法等将具有反射或隔热效果的金属或非金属材料(如Ag、Au、SnO2、ZnO、TiO2、ATO、ITO等)直接镀于玻璃或聚合物薄膜表面制成,工艺条件难以控制,设备投资大,成本高,且还伴随产生“光污染”,难以做到大面积推广应用。基于材料科学和纳米技术的快速发展,低成本的透明隔热纳米涂料将有望取代这种高成本的镀膜材料。透明隔热纳米涂料是指一种对太阳光具有良好的光谱选择性且至少有一相尺寸在1～100nm之间的涂料,即该涂料对可见光具有好的通透性,对近红外或紫外光具有好的反射、阻隔或吸收
6、作用。将该涂料施于建筑物的窗户,既不会影响室内的采光,而且可以适当降低空调负荷,达到节能的目的,这对缓解能源危急和维持社会的可持续发展具有重要的意义。本文将就透明隔热纳米涂料的国内外研究进展、纳米材料的选材、隔热机理、制备方法及未来发展等进行综述。1透明隔热纳米涂料研究概况目前,有关透明隔热纳米涂料的研究主要集中在美、日、韩等国家,且大多以专利形式公布,研究的重点主要还是集中在无机功能材料的选择方面如ITO(氧化铟锡)、ATO(锑氧化锡)及氧化锡等。NanophaseTechnologiesCorporation
7、将半导体纳米材料(ITO、ATO、ZnO、Al2O3、TiO2)首先制成稳定分散的水性或溶剂型浆料,然后再将其应用于涂作者简介:何秋星(1969-),男,副教授,博士生,主要从事纳米涂料的研究。涂伟萍(1956-),男,博士,教授,博士生导师。·9·第12期何秋星等:透明隔热纳米涂料的研究进展料中,制得具有隔热、耐磨、紫外屏蔽和隔绝红外线等多功能性纳米涂料,并在多个领域得到广泛的应用。在制备纳米透明耐磨涂料时,先将纳米Al2O3在水中分散制成35%的湿浆,高速搅拌分散后,再用超声波分散,随后离心分离取上清液,加入
8、表面处理液32缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTS)、正硅酸乙酯(TEOS)、二苯基二甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、无水乙醇、稀盐酸,高速分散制得稳定的纳米Al2O3浆料,然后与水性三聚氰胺甲醛树脂混合制成纳米透明耐磨涂料[3]。TritonSystems公司生产的NanotufmCoatings中含有纳米Al2O3,研究表明该透明涂料的耐磨性是传统涂料的4倍,且该涂料
