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摘 要

以聚氨酯丙烯酸酯低聚物、丙烯酸羟丙酯等为原料，纳米ATO为纳米隔热官能元通过化学接枝的方法制备光固化隔热涂料。选用了KH570为改性剂 , 对纳米氧化锡锑(ATO)进行改性，用超声波结合球磨分散的手段 , 将纳米ATO粉体分散于在有机单体介质中,研究了不同的分散剂种类，分散剂含量以及球磨时间对于ATO分散效果的影响。并将制备好的稳定的ATO有机单体分散体液与低聚物共混，通过紫外光固化技术，制备了ATO隔热光固化涂料，研究了不同ATO含量对涂膜力学、分散、隔热等性能的影响。结果显示，随着纳米ATO含量增加，可见光的平均透过率降低，红外光的平均屏蔽率增加；其中当纳米ATO质量含量为5%时，可见光的平均透过率为73.03%，红外光的平均屏蔽率为44.82%，隔热性能比较好，比较适宜制备涂膜隔热玻璃。

关键词： 纳米ATO；UV 固化; 聚氨酯丙烯酸酯;光引发剂;硅烷偶联剂

Preparation and Characterization of Light - cured Polyurethane Acrylate Thermal Insulation Coatings

Abstract

The nano - sized ATO was used to prepare light - cured thermal insulation coatings by chemical grafting. (ATO) was modified by KH570 as the modifier. The nano-ATO powder was dispersed in the organic monomer medium by means of ultrasonic and ball milling. The different dispersant types were studied. The dispersant content and the milling time on the ATO dispersion effect. And the prepared ATO organic monomer dispersion liquid was mixed with the oligomer. The ATO heat-cured light-cured coating was prepared by UV curing technology. The effects of different ATO contents on the mechanical properties, dispersion, heat insulation and so on were studied. Performance impact. The results showed that the average transmittance of visible light was decreased and the average shielding rate of infrared light was increased with the increase of nano-ATO content. When the content of nano-ATO was 5%, the average transmittance of visible light was 73.03% The average shielding rate of 44.82%, heat insulation performance is better, more suitable for the preparation of coated glass insulation.

Key words: nano-ATO; UV curing; urethane acrylate; photoinitiator; silane coupling agen

目 录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 文献综述 1

1.1 引言 1

1.2 隔热涂料概述 2

1.2.1阻隔型隔热涂料 2

1.2.2反射型隔热涂料 3

1.2.3辐射型隔热涂料 3

1.3纳米ATO隔热涂料的制备研究进展 4

1.3.1纳米ATO分散液的制备 4

1.3.2纳米ATO水性分散液的制备 4

1.3.3纳米ATO溶剂型分散液的制备 4

1.3.4纳米ATO表面改性与分散 5

1.4本文研究的内容及实验的目的和意义 5

1.4.1 实验研究内容 5

1.4.2 试验的目的和意义 5

第二章 实验部分 7

2.1 实验原料与仪器设备 7

2.1.1 实验原料 7

2.1.2 实验仪器 7

2.2 实验方法 8

2.2.1 ATO/P1 分散液制备 8

2.2.2透射电镜（TEM）观察 8

2.2.3光固化聚氨酯丙烯酸酯隔热涂料的制备 8

2.3 性能测试及表征 8

2.3.1 沉降系数测定 8

2.3.2 红外光谱测试及分析 9

2.3.3 光学性能的测试 9

2.3.4 涂层隔热效果的表征 9

第三章 结果与讨论 10

3.1 ATO分散液的制备 10

3.1.1不同的分散剂的选择 10

3.1.2分散剂用量的选择 11

3.1.3球磨时间的选择 12

3.1.4不同分散剂的分散效果TEM图 12

3.1.5红外光谱分析 14

3.2 光固化涂料的制备 15

3.2.1隔热性能的测试 16

3.2.2光学性能的测试 16

第四章 结语 18

参考文献 19

致谢 20

第一章 文献综述

1.1 引言

目前，能源短缺的形势日益困扰全球经济的发展，建筑物的空调耗能及采暖在各种能源消耗中占有特别大的比例，而在其中，光能进入室内的重要途径是门和窗户。通过窗户传递的光能大多数变成了热损失，因此，想法设法减少热损失对于节约能源就显得十分的重要。掺锑二氧化锡(ATO)具有很好的光学透明性能，而且又是一种优秀的热屏蔽材料，在汽车玻璃，建筑物玻璃等方面的透明隔热涂料方面有着不俗的市场以及良好的潜力^[1]。

纳米ATO是一种N型半导体材料,在红外绝热材料以及低辐射玻璃等领域中得到了广泛的应用，作为一种新型多功能材料，具有很强的发展潜力，不过纳米ATO粒子团聚严重，分散难度较高，所以常用聚酯酰胺、硅烷偶联剂等改性剂对纳米ATO粒子进行表面改性。而且因为其优异的导电性以及抗辐射功能，在隔热涂料的应用十分普遍^[2]。

当今社会对纳米ATO的分散的研究中，把纳米ATO分散在有机活性单体介质中这一部分较为空白，绝大多数的实验研究都是在介质为水或者有机溶剂的前提下^[3]。把纳米ATO分散在有机活性单体介质中,制备分散液稳定性好的表面包覆有纳米ATO的树脂，这对于纳米ATO在实际生活中的应用来说，有着无比特殊的含义。

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