杭州九朋新材料有限责任公司

节能和环保问题是当今世界的两大主题，随着人们生活水平的提高，对节能和环保提出了更高的要求。用于建筑或者汽车等行业的玻璃，透明性比较好，但是对红外线的热辐射阻挡不够，会带来很大的能量损失，增大空调损耗，从而造成能源浪费。纳米氧化锡锑(ATO)（CY-G06）透明隔热薄膜玻璃能够很好的解决这些问题，有效地阻隔红外线的热辐射。运用直接分散的方法，把分散均匀的纳米粉体加入到水性聚氨酯乳液中制成涂料，然后涂覆到玻璃上，形成透明隔热薄膜材料。水性涂料对人体和环境的影响非常小，达到了环保的要求。实验制备工艺和实验设备非常简单，具有极高的应用价值和广泛的市场前景。本文主要针对纳米ATO（CY-G06）透明隔热薄膜进行了下面几个方面的研究:

(1) 针对纳米粉体易团聚的缺点，本文采用正交实验的方法，运用了物理分散和化学分散相结合的分散方法，对纳米ATO（CY-G06）浆料的稳定性进行了研究。研究结果表明:第一，各因素对其分散稳定性影响的主次顺序依次是分散剂种类，pH值，超声分散时间，分散剂的用量和磁力搅拌时间。第二，以透过率和沉降率为指标，在磁力搅拌时间为1h，分散剂用量为15%，pH值为10，分散剂为4号分散剂和超声分散时间为30min的条件下，纳米ATO（CY-G06）粉体浆料具有最佳的分散稳定性。第三，通过XRD谱图分析和TEM形貌及分散形态观察，得出纳米ATO（CY-G06）分散后的粒径为10nm左右，进一步确定了纳米粉体具有很好的分散性。

(2)运用直接分散法制备了纳米ATO（CY-G06）涂料，通过沉降实验研究，得到了水性聚氨酯乳液和纳米 ATO（CY-G06）浆料的体积比为4:1时,涂料稳定性最好。

通过TEM观察和 XRD谱图计算，说明纳米粒子加入到聚氨酯乳液中制成涂料后，纳米粒子的粒径在15 nm左右，比浆料中的纳米粒子略大。为了研究涂料旋涂镀膜的条件，运用了正交实验，得到影响因素的主次顺序依次是:第一转速、第二转速时间、第二转速和第一转速时间。4个因素的最优组合为:第一转速为2000r/min、第二转速为4000r/min、第一转速时间为15s和第二转速时间为20s。

(2) 主要研究了纳米透明隔热薄膜的基本性能:力学性能、光学性能和隔热效果。结果表明:在水性聚氨酯乳液和纳米ATO （CY-G06）浆料的体积比为4:1，固化温度为120℃和固化时间为2h，镀膜层数为1层或者2层时，薄膜的力学性能最好。固化条件对光学性能影响很小，随着ATO（CY-G06）含量和镀膜层数的增加，薄膜在可见光区的透过率反而减小，而在近红外光区的透过率呈增大趋势。隔热效果方面的研究和红外光区的结论基本一致。

   能源作为新世纪发展的动力，是制约经济发展的重要因素，这关系着一个国家的经济安全和国家安全。但是随着资源的不断开采导致了能源的枯竭，以及人口的不断增长，科学技术的不断攀登高峰，高楼大厦和工厂越来越多等等环境问题所造成的污染随日剧增。能源和环境成为当今社会日益关注的两大问题，从而节能和环保成为了当今世界的两大主题，而且对它们提出了更高的要求。

在建筑行业，我们以节能和环保为宗旨，努力推行节能型建筑，改善人们的生活环境和节约能源。可见光透过会满足采光需要，同时太阳光的热量也会一起传递，会造成室内的温度升高，这使得空调等的负担就大大的加重，从而造成能源浪费。采用下面一些措施，不仅能够节约能源，而且可以解决玻璃隔热问题。传统解决隔热途径如下:(1)使用热反射膜。

但由于它的透过性比较差，在可见光区的透过率约为20%，如果应用于建筑物窗口，将会严重的影响室内采光，反而增加了白天室内照明的负担，另外由于可见光的高反射率会造成“光污染”问题，使它在应用中受到了限制。

(3) 使用隔热贴膜。它隔热效果比较好，但需要昂贵的设备和负责的工艺条件，所以使得生产成本提高，它的价格是200-600元/m，目前只有用于少数高档车，一般的用户不能够承担。(3)Low-E中空玻璃。投资和设备很大，成本价格高达250元/m²，不利于市场大面积的推广。

1.4.3纳米ATO（CY-G06）透明隔热薄膜的应用

纳米透明隔热薄膜对可见光能够较高的通透，有效的屏蔽红外线，可以隔绝太阳的热辐射，具有很好的节能功效。它可以应用于多种领域:如涂覆干汽车、飞机和火车的挡风玻璃上，能够起到很好的隔热保温作用并且没有“光污染”。纳米透明隔热薄膜的市场前景是十分乐观的，有比较好的发展前景。

基于正交实验设计方法,采用物理分散和化学分散相结合的分散方法，研究工艺条件对纳米ATO（CY-G06）浆料的分散稳定性的影响，所得主要结果如下:0各因素对纳米ATO（CY-G06）粉体浆料分散稳定性影响的主次顺序依次是:分散剂种类，pH值，超声分散时间，分散剂的用量和磁力搅拌时间。

(2) 以透过率和沉降率为指标，在磁力搅拌时间为1h，分散剂用量为15%，pH值为10，分散剂为4号分散剂和超声分散时间为30min的条件下，得到了最优的组合，在此条件下的纳米 ATO（CY-G06）粉体浆料具有最佳的分散稳定性。

(3) 通过正交实验，优化了实验制备条件，确定了影响主次因素和实验最优组合，比传统的实验研究更加全面，同时也减少了实验次数，为以后的实验研究打下了坚实的基础。

(4) 通过XRD衍射谱图，计算出了改性分散后的纳米ATO（CY-G06）粉体的平均粒径约为10nm，进一步证明了纳米粒子的稳定分散性。

(5) 通过TEM观察其形貌和分散形态，也得出了纳米ATO（CY-G06）分散后的粒径在10nm左右。通过上面的研究，得到了分散稳定性良好的纳米ATO（CY-G06）粉体。改性后的纳米 ATO（CY-G06） 粉体可以用于后面的实验研究，为后面的实验打下了良好的基础。