SnO-,2--聚合物屏蔽紫外線透明隔熱材料的制備與性能研究.pdf

1、本文的目的是制備一種能屏蔽紫外光、透過可見光和反射近紅外線的隔熱材料。采用的方法是用聚丙烯酸酯乳膠與SnO<,2>納米粒子復(fù)合，成為SnO<,2>/聚合物復(fù)合材料。 1.用水熱法制備了SnO<,2>納米粒子作為隔熱材料的功能填料，并用KH550對(duì)SnO<,2>納米粒子進(jìn)行了表面改性。X射線衍射(XRD)測(cè)試表明，制備的SnO<,2>粒子的平均晶粒尺寸為8.7 nm，晶型為四方相金紅石型。透射電子顯微鏡(TEM)和動(dòng)態(tài)光散射(DL

2、S)測(cè)試表明，改性前粒子尺寸在10-300 nm，2.5-6 μm范圍都有分布，而改性后Sn02納米粒子尺寸分布為8-60 nm，尺寸變小，即團(tuán)聚減輕。Zeta電位測(cè)試表明，SnO<,2>的等電點(diǎn)從改性前的3.6變?yōu)楦男院蟮?，從而可以在pH=7-8范圍和乳膠粒子混合制備復(fù)合粒子，在此pH范圍乳膠粒子的穩(wěn)定性最好；SnO<,2>粒子表面接枝一層有機(jī)分子，且接枝的KH550分子的氨基與乳膠粒子表面的羧基有靜電吸引作用，可以提高SnO<,2

3、>與成膜樹脂的相容性。 2.用無皂乳液聚合法合成了聚丙烯酸酯乳膠，作為復(fù)合材料的基體樹脂，研究了水溶性單體種類、質(zhì)量和加料方式對(duì)乳膠粒子粒徑分布的影響。激光粒度分析結(jié)果表明，半連續(xù)加料方式制備的乳膠粒子的粒徑分布比間歇法制備的窄。采用半連續(xù)加料方式時(shí)，適當(dāng)增加水溶性單體的質(zhì)量，乳膠粒子粒徑分布變窄，但進(jìn)一步增加其質(zhì)量對(duì)粒徑分布影響很小。制備的乳膠粒子直徑范圍為50-200 nm。 3.用異質(zhì)凝聚法制備了復(fù)合粒子，研究了連

4、續(xù)相pH值、改性SnO<,2>粒子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)復(fù)合粒子形貌及其穩(wěn)定性的影響，并測(cè)定了最終涂膜的耐水性、耐堿性、耐溶劑性能、附著力、硬度、隔熱性能和紫外可見光學(xué)性能。紫外可見光譜表明涂膜在200-350 nm具有良好的屏蔽紫外線性能。當(dāng)涂膜中SnO<,2>納米粒子質(zhì)量分?jǐn)?shù)從0.4﹪增加到4.0﹪時(shí)，可見光透射比從約90﹪降到約65﹪。自制隔熱性能測(cè)試裝置測(cè)試結(jié)果表明，涂膜的隔熱性能良好。此外，涂膜的附著力良好，為0-1級(jí)，鉛筆硬度為2H-