热反射纳米材料与隔热涂料的研究及应用

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本文的实验分为两个主要部分。第一部分阐述的是以原位合成法,采用SbCl3、NaCl、水、柠檬酸、聚乙烯吡咯烷酮直接合成Sb4O5Cl2纳米材料。同时在保持原有外界环境不变的条件下,通过调节SbCl3与NaCl的浓度比,可合成两种形貌的Sb4O5Cl2纳米材料。当SbCl3与NaCl的浓度比为1:5时,可合成出以纳米杆自组装而成的花簇型的结构的Sb4O5Cl2纳米材料;而当SbCl3与NaCl的浓度比为1:200时,合成的是以纳米薄层状自组装堆积起来的块状结构的Sb4O5Cl2纳米材料。另外,两种形貌的Sb4O5Cl2纳米材料皆有着良好的热反射性能,与普通钛白粉的热反射率相比可提高5-10%。其中,前者结晶性虽无后者的优异,但前者的热反射性能却比后者高5%,热反射率可达到90%。后将丙烯酸树脂、六次甲基四胺、无水乙醇及自制的Sb4O5Cl2纳米材料按照一定量的配比混合制备的涂料的热反射性能也与前面粉体的测试结果一致。与普通涂料相比,热反射率可提高5-15%。,隔热温差能最高可达到12.9℃,可广泛应用于建筑外墙屋顶和表面隔热等。第二部分以微乳共沉淀法分别采用自制SbOCl、Mg(OH)2及Y2O3对硅酸铝(因为所用硅酸铝的型号为TK101,为了便于下文书写用TK101代替硅酸铝)进行改性,制备了复合材料SbOCl-TK101、Mg(OH)2-TK101和Y2O3-TK101。这些复合材料不仅具有较高的热反射性能且还具有一定的阻燃效果,在树脂中分散性好。这些复合材料在500-1500nm范围热反射均在80%以上。与现有微珠隔热涂料比较,隔热温度降低4-5℃,是一类高效的隔热阻燃材料,且因为制备工艺相对简单,可广泛应用与生产。
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