[发明专利]高性能窗膜隔热介质的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高性能窗膜隔热介质的制备方法。

背景技术

目前国内外生产的窗膜隔热介质，主要采用单一的组份ATO或ITO或其它的纳米陶瓷微珠等纳米粉体和纳米浆料，但是这些纳米材料只是单独使用时，这些单一的隔热介质，对光学性能指标，总是存在很多缺陷，单组份的W03、ATO、ITO纳米材料而言各有长处和不足，各自的特点是，波长在780nm-1300nm附近ATO对IR的阻隔率比ITO纳米材料好，ATO在1100nm附近对IR的阻隔率最好，波长在780nm-1000nm附近WO3对IR的阻隔率比ATO、ITO纳米材料都好，WO3在900nm附近对IR的阻隔率最好。但是，波长在380nm-780nm的可见光区域ITO要比ATO、WO3可见光的透过率好，ITO对IR的阻隔区域在780nm-1600nm附近。(WO3、ATO、ITO纳米材料对光学性能的不同影响曲线图见附表一)。因此，单独使用WO3、ATO、ITO等隔热介质中的某一种，都不能很好的调整对光学指标的影响，因此，研究探索，科学合理的组合利用各种隔热介质的优点，能够研制一种在近红外区域即能满足高透明性又能实现高隔热性能的高性能窗膜隔热介质，具有非常迫切的市场需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种既能提高窗膜隔热性能，又能提高窗膜的透明性能的高透明、高隔热率的高性能窗膜隔热介质的制备方法。本发明制备方法简单、生产成本低廉，有利于大规模生产。

为了解决上述技术问题，本发明提供的高性能窗膜隔热介质的制备方法，包括如下工艺步骤：：

按重量比1∶1∶1分别称取一次粒径不大于40nm的蓝色纳米WO₃粉体、一次粒径不大于10nm的蓝色纳米ATO粉体和一次粒径不大于20nm的蓝色纳米ITO粉体三种纳米粉体，混合均匀；

分别称取纳米粉体混合物30-50重量份、水性/油性溶剂40-60重量份和水性/油性分散剂0.3-5重量份，加入到行星湿式球磨快速分散机的分散桶中，再加入纳米粉体混合物3倍量的直径为0.2-0.3mm的锆球，在转速为11000-13000转/分钟的条件下，连续高速分散14-18小时，制得高性能窗膜隔热介质。

优选地，本发明上述高性能窗膜隔热介质的制备方法中，水性分散剂用二乙醇胺和三乙醇胺的按照体积比1∶1混合的溶液；油性分散剂用深圳市聚特科技有限公司生产的JU-110改性聚酯润湿分散剂和德国比克化学公司生产的BYK2008按照重量比1∶1混合的溶液。

优选地，本发明上述高性能窗膜隔热介质的制备方法中，水性溶剂为去离子水，油性溶剂为醋酸丁酯。

本发明中，一次粒径不大于10nm的蓝色纳米ATO粉体和一次粒径不大于20nm的蓝色纳米ITO粉体均采用通常方法制备而成。譬如，一次粒径不大于10nm的蓝色纳米ATO粉体可采用中国专利CN101597022A公开的方法制备；一次粒径不大于20nm的蓝色纳米ITO粉体可采用中国专利CN1775693A公开的方法制备。

本发明中，一次粒径不大于40nm的蓝色纳米WO₃粉体的制备包括如下步骤：

①在高速砂磨分散机中倒入钨酸、纯度为99.9的In(OH)₃粉体和混合溶剂，该混合溶剂为重量比1∶1的甲醇和水的混合液，钨酸、In(OH)₃粉体和混合溶剂的用量分别为：钨酸40-60重量份，In(OH)₃粉体2-8重量份，混合溶剂40-55重量份；用N，N-二甲基乙醇胺把体系中的PH值调至5-5.5；在转速为12000-14000转/分钟的条件下，高速砂磨分散4-6个小时；

②步骤①获得的物质倒入AL₂O₃坩埚中，放入烘干箱烘干后取出，烘干过程中，在温度为85-95℃的条件下烘干5-7小时后，在温度为160-200℃的条件下再烘干4-8小时。

③步骤②获得的物质先用粉碎机加工成粗粉，再用气流分散机加工成超细粉；该超细粉投入马弗炉煅烧后制得一次粒径40nm以下的蓝色透明隔热WO₃纳米粉体，其中，煅烧温度为600-650℃，煅烧时间为5-7小时，煅烧过程中充入氮气保护，氮气充入量为15-25m³/min。