【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及近红外屏蔽，具体涉及一种纳米粒子超稳定分散隔热膜及其制备方法。
技术介绍
1、能源短缺是21世纪人类所面临的主要问题。大规模化石燃料的开采对土地、水资源造成巨大损害；其燃烧所排放的产物也严重污染了大气环境，还使得全球变暖。近年来，提倡绿色、环保、低碳的生活方式。然而，给整栋大楼空间制冷和供暖的能耗巨大，占了总能耗的13.4％。因此，开发一种新型的能源利用方式减少对用电的依赖将在很大程度上缓解能源危机。同时，对环境和生态也将产生积极的影响。
2、在太阳光谱中，红外光占据了太阳光谱近半的比例，且这部分太阳光是辐射热的主要来源。由于近红外光区的光子能量太低无法实现半导体的禁带跃迁，然而在半导体中引入缺陷或杂质能级即可拓宽半导体材料对光子响应的范围延伸至近红外区。此外，缺陷能级和杂质能级的引入还会增加半导体的载流子浓度和载流子迁移速率，这也是高载流子浓度半导体作为新一代光热转换材料在能源转换领域掀起应用热潮的根本原因。近红外吸收材料的种类主要有贵金属纳米材料(如金、银、铂、钯)、具有大范围共轭结构的有机化合物(如聚苯胺、聚吡咯、聚多巴胺)、无机碳材料(如炭黑、石墨烯、碳纳米管)和高载流子浓度半导体(如tio2-x，cu2-xs，w(mo)o3-x)等。
3、然而，国内外现报导的缺陷态氧化钨或掺杂型的钨青铜结构热稳定性较差，在空气环境下就能被氧化导致其近红外吸收性能下降，通过高分子材料包覆在纳米材料表面来隔绝空气是一种行之有效的解决办法。然而，无机材料与高分子材料界面相容性差，在混合过程中必然会导致纳
技术实现思路
1、针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种纳米粒子超稳定分散隔热膜及其制备方法，本专利技术通过缩醛结构在酸性条件下的可逆转化实现高分子链间的强相互作用，链状结构的线型高分子很容易吸附在纳米溶胶表面，此外，解离的缩醛结构将产生大量羟基，高分子链间的氢键互联作用还将形成亚稳态的交联网络，阻碍了纳米氧化钨因相互碰撞而发生团聚，能使其形成稳定的分散体系。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种纳米粒子超稳定分散隔热膜的制备方法，包括以下步骤：
4、以六氯化钨为原料，将其分散于醇溶剂中，进行超声醇解以加速六氯化钨的溶解，形成氯化氢副产物和氧化钨纳米颗粒；
5、将所述氧化钨纳米颗粒与聚乙烯醇缩丁醛溶液混合，以所述氯化氢副产物为聚乙烯醇缩丁醛中缩醛结构可逆化的催化剂，使得聚乙烯醇缩丁醛表面的缩醛结构在氯化氢酸催化剂的作用下原位产生大量的羟基，助力高分子链与纳米氧化钨表面形成大量的氢键，聚乙烯醇缩丁醛高分子链间的氢键防止纳米氧化钨的沉积，搅拌反应后形成氧化钨纳米溶胶或凝胶；
6、将所述氧化钨纳米凝胶经刮涂，烘干后得到纳米粒子超稳定分散隔热膜。
7、在本专利技术优选的实施方式中，所述醇溶剂为低碳链醇，原料廉价易得，易于实现工业化生产。
8、在本专利技术优选的实施方式中，所述低碳链醇为甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇中的一种。
9、在本专利技术优选的实施方式中，所述六氯化钨的质量与醇溶剂的体积比为25～200mg:15ml，通过调控所述六氯化钨的用量实现纳米氧化钨的含量与凝胶体系粘度的连续可调以适应后期不用的制膜加工方式。
10、在本专利技术优选的实施方式中，所述六氯化钨醇溶液与聚乙烯醇缩丁醛溶液的体积比为1～2:1。
11、在本专利技术优选的实施方式中，所述纳米氧化钨与聚乙烯醇缩丁醛溶液的反应条件为室温搅拌。
12、在本专利技术优选的实施方式中，所述超声醇解在室温条件下进行。
13、在本专利技术优选的实施方式中，所述聚乙烯醇缩丁醛溶液由聚乙烯醇缩丁醛溶于乙醇中制备得到。
14、在本专利技术优选的实施方式中，所述聚乙烯醇缩丁醛溶液的质量浓度为5～10％。
15、本专利技术的另一个目的是提供一种上述任一项所述的制备方法制得的纳米粒子超稳定分散隔热膜。
16、与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：
17、1、本专利技术以六氯化钨为主要原料，在醇的溶液中超声使其溶解形成大量的醇钨中间体，同时还伴随着一定量的副产物酸的生成，该酸恰好作为聚乙烯醇缩丁醛(pvb)溶液的催化剂，使得pvb表面原位生成大量的羟基，助力高分子链与纳米氧化钨表面形成大量的氢键；此外，pvb分子链间由大量氢键引起的高粘度能够防止纳米氧化钨的自然沉降，氢键网络(“准交联”)结构还能起到良好的空间限域效应，阻止了纳米氧化钨相互靠近发生团聚。因此，提出利用高分子材料中的缩醛结构在其表面原位诱导产生大量氢键助力纳米氧化钨的超稳定分散，将稳定的分散液刮涂在玻璃板上，再经挤压干燥即可在双层玻璃间形成纳米氧化钨超稳定分散的隔热膜，在节能减排领域展现巨大的应用前景。
18、2、纳米氧化钨能够形成稳定分散体系有两个重要条件：其一是存在足够数量的非共价键或氢键，才能通过协同作用构筑稳定分散体系；其二是分散体系能量较低具有热动力学稳定性，如高分子链在纳米氧化钨表面吸附形成位阻稳定体系。本专利技术通过缩醛结构在酸条件下的可逆转化实现高分子链间的强相互作用，链状结构的线型高分子很容易吸附在纳米溶胶表面。此外，解离的缩醛结构将产生大量羟基，高分子链间的氢键互联作用还将形成亚稳态的交联网络，阻碍了纳米氧化钨因相互碰撞而发生团聚，能使其形成稳定的分散体系。
19、3、本专利技术采用廉价易得的低碳链醇作为溶剂对六氯化钨和pvb进行分散，通过简单地混合，能够快速制备纳米粒子超稳定分散的溶胶凝胶体系，再经刮涂、挤压、干燥等操作即可制备性能优异地隔热膜；通过简单调控六氯化钨的用量即可实现调控隔热膜中纳米氧化钨的含量，同时还能实现纳米氧化钨与pvb超分散体系粘度地连续可调。
20、4、本专利技术制备过程无需使用任何昂贵试剂，也无须额外调控反应，只需要在合成前期确定好反应参数，投料与实验过程也不涉及高难度、高危险性操作，大幅度降低了生产成本及后处理成本。
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1.一种纳米粒子超稳定分散隔热膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的纳米粒子超稳定分散隔热膜的制备方法，其特征在于，所述醇溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇中的一种。
3.根据权利要求1所述的纳米粒子超稳定分散隔热膜的制备方法，其特征在于，所述六氯化钨的质量与醇溶剂的体积比为25～200mg:15mL。
4.根据权利要求1所述的纳米粒子超稳定分散隔热膜的制备方法，其特征在于，所述醇溶剂与聚乙烯醇缩丁醛溶液的体积比为1～2:1。
5.根据权利要求1所述的纳米粒子超稳定分散隔热膜的制备方法，其特征在于，所述纳米氧化钨与聚乙烯醇缩丁醛溶液的反应条件为室温搅拌。
6.根据权利要求1所述的纳米粒子超稳定分散隔热膜的制备方法，其特征在于，所述超声醇解在室温条件下进行。
7.根据权利要求1所述的纳米粒子超稳定分散隔热膜的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇缩丁醛溶液由聚乙烯醇缩丁醛溶于醇溶剂中制备得到。
8.根据权利要求1所述的纳米粒子超稳定分散隔热膜的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇
9.一种权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的纳米粒子超稳定分散隔热膜。
...【技术特征摘要】
1.一种纳米粒子超稳定分散隔热膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的纳米粒子超稳定分散隔热膜的制备方法，其特征在于，所述醇溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇中的一种。
3.根据权利要求1所述的纳米粒子超稳定分散隔热膜的制备方法，其特征在于，所述六氯化钨的质量与醇溶剂的体积比为25～200mg:15ml。
4.根据权利要求1所述的纳米粒子超稳定分散隔热膜的制备方法，其特征在于，所述醇溶剂与聚乙烯醇缩丁醛溶液的体积比为1～2:1。
5.根据权利要求1所述的纳米粒子超稳定分散隔热膜的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：方振兴，陈宇轩，严洁峰，
申请(专利权)人：宁波大学科学技术学院，
类型：发明
国别省市：
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