TiO-,2--BiOCl反射型隔熱材料的制備與研究.pdf

1、隔熱材料是一種近年來(lái)發(fā)展的新型功能材料。隔熱材料的開(kāi)發(fā)有望使人們?cè)谙硎苁孢m生活的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的理想。因而對(duì)于隔熱材料的開(kāi)發(fā)，尤其是反射型隔熱材料的開(kāi)發(fā)一直倍受?chē)?guó)內(nèi)外關(guān)注。 本文主要研究了樣品組分、晶型及形貌對(duì)粉體樣品近紅外反射性能的影響，并從制備過(guò)程中影響樣品反射性能的各種因素著手，通過(guò)對(duì)樣品近紅外反射光譜的分析，研究了溶膠—凝膠法制備球形二氧化鈦、氨水沉淀法制備片狀氯氧化鉍、固相法制備TiO2/BiOC1復(fù)合粒子的最優(yōu)合成工

2、藝。本文還在水性丙烯酸樹(shù)脂中添加上述粉體，并以玻片為載體制得涂層，測(cè)試結(jié)果表明，按上述最佳工藝制得的涂層具有很強(qiáng)的近紅外阻隔能力，有望成為優(yōu)良的近紅外隔熱涂料，市場(chǎng)前景廣闊?；谝陨涎芯浚覀兊玫搅艘恍┯幸饬x的結(jié)論，歸納如下： 1、采用表面活性劑輔助溶膠—凝膠法制得了分散性良好、平均球徑為800 nm二氧化鈦微球前驅(qū)體。對(duì)前驅(qū)體進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚傻媒榭锥趸佄⑶?，且熱處理前后微球大小無(wú)明顯變化?？刂茻崽幚頊囟燃皶r(shí)間，則獲得不

3、同晶型的二氧化鈦微球。 對(duì)于粉體材料而言，樣品的形貌和晶型對(duì)其反射能力有很大影響：由于具有較高的松裝密度，球形二氧化鈦粉體的反射能力強(qiáng)于無(wú)規(guī)則形貌的粉體材料；擁有低密度和超級(jí)細(xì)孔結(jié)構(gòu)的介孔二氧化鈦微球反射性能較無(wú)孔微球優(yōu)越。由于金紅石型二氧化鈦擁有更緊密的晶體堆積結(jié)構(gòu)和更高的折射率，隨著微球粉體中金紅石相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高，樣品反射性能逐步提高。但焙燒溫度過(guò)高將導(dǎo)致TiO2微球粉體間的團(tuán)聚，進(jìn)而造成所制涂層近紅外阻隔率的下降。綜合

4、考慮上述因素，本研究確定TiO2微球的熱處理溫度以800℃，焙燒2h為最佳。 2、片狀氯氧化鉍由于具有較高的折射率，因而具有很強(qiáng)的近紅外反射能力。采用液相沉淀法對(duì)商品氯氧化鉍進(jìn)行表面修飾，能有效提高樣品近紅外反射性能。實(shí)驗(yàn)室最佳制備條件如下：在60℃水浴條件下，控制pH值為5，氨水濃度和鉍溶液初始濃度均為0.1 mol/L，氨水滴加速度為3 ml/min，沉淀陳化時(shí)間為1h，并對(duì)其進(jìn)行600℃、2h的熱處理。 3、由于協(xié)

5、同效應(yīng)，TiO2/BiOC1復(fù)合樣品在700～2500 nm范圍內(nèi)有強(qiáng)的近紅外反射，其反射率高于單組分樣品。當(dāng)TiO2與BiOC1摩爾比為1:1復(fù)合，研磨時(shí)間為90 min并經(jīng)600℃焙燒2h時(shí)，所得粉體近紅外反射率最高。且該樣品同時(shí)具有強(qiáng)的紫外吸收能力，因而有望同時(shí)隔絕紅外區(qū)、紫外區(qū)的能量，實(shí)現(xiàn)良好的隔熱效果。在以苯二醌、聚乙烯樹(shù)脂為主要成分拉制的工業(yè)膜中添加適量該粉體，使薄膜的近紅外反射能力提高為原來(lái)的3倍。 4、在水性丙烯