【摘 要】
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SiO2气凝胶粉体作为一种新型的隔热填料,具有质轻、高比表面积和3D网络结构等特点。近年来,其在隔热涂层领域的应用引起了研究者的关注。相比于空心玻璃微珠、二氧化钛（TiO2）等传统的隔热填料,SiO2气凝胶能够赋予涂层更优异的隔热性能。本课题通过调整三甲基氯硅烷（TMCS）的用量,制备了不同孔结构的SiO2气凝胶,将其作为隔热填料加入到水性聚氨酯（WPU）涂层膜中,并研究了该复合涂层膜的微观结构和
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SiO2气凝胶粉体作为一种新型的隔热填料,具有质轻、高比表面积和3D网络结构等特点。近年来,其在隔热涂层领域的应用引起了研究者的关注。相比于空心玻璃微珠、二氧化钛（TiO2）等传统的隔热填料,SiO2气凝胶能够赋予涂层更优异的隔热性能。本课题通过调整三甲基氯硅烷（TMCS）的用量,制备了不同孔结构的SiO2气凝胶,将其作为隔热填料加入到水性聚氨酯（WPU）涂层膜中,并研究了该复合涂层膜的微观结构和隔热性能;通过共前驱体法制备了具有稳定网络结构的SiO2-Al2O3复合气凝胶,以聚二甲基硅氧烷（PDMS）为成膜物质,使用浸涂法将SiO2-Al2O3复合气凝胶整理到涤纶织物上,进一步对该涂层织物的表面形貌、隔热性能和自清洁功能进行了表征和分析。本文主要研究内容如下:（1）以正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体,通过改变三甲基氯硅烷（TMCS）用量,制备了不同孔结构的SiO2气凝胶。所制备的SiO2气凝胶具有发达的3D网络结构,当TMCS用量为10%,孔径分布集中在16 nm左右。进一步将SiO2气凝胶添加到水性聚氨酯（WPU）中制备了复合涂层膜,研究了SiO2气凝胶对WPU涂层隔热性能的影响。当SiO2气凝胶（16 nm）添加量为3%时,WPU复合涂层的导热系数为0.087 W/（m·K）,比纯WPU涂层膜降低了30.5%。（2）以TEOS和氯化铝（AlCl3·6H2O）为共前驱体,六甲基二硅氮烷（HMDZ）为改性剂,通过溶胶-凝胶法制备了SiO2-Al2O3复合气凝胶。研究发现,SiO2-Al2O3复合气凝胶的骨架由珍珠链状与片状结构穿插而成,当前驱体中Si与Al的摩尔比为4:1,HMDZ的用量为10%时,SiO2-Al2O3复合气凝胶的网络结构发达,孔径分布集中在30 nm左右。（3）选用SiO2-Al2O3复合气凝胶作为填料,聚二甲基硅氧烷（PDMS）为涂层剂,使用浸涂法对涤纶织物进行了表面整理,制备了具有自清洁隔热性能的涂层织物。研究发现PDMS和SiO2-Al2O3复合气凝胶用量均为10%,制备的涂层织物导热系数为0.0411 W/（m·K）,相比于纯涤纶织物下降了43.4%,且室温下加热台为40.0℃时织物上下表面温差为5.0℃。同时,添加SiO2-Al2O3复合气凝胶能够提高涂层织物表面的粗糙度,赋予了织物超疏水自清洁的性能。
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