样品制备：铯钨青铜纳米粒子改性PVC薄膜隔热和红外线阻隔性能

来源：广州宏武材料科技有限公司发布时间：2021-08-04浏览量：次

夏季阳光强烈，太阳光透过玻璃进入室内、车内导致温度大幅上升，严重影响居住和车辆乘坐舒适性。其中，红外波段的能量占比最大，也是太阳光照射处温度升高的主要能量来源。通过玻璃贴膜的方法阻隔红外线并保持较高的可见光透过率，可避免室内和车内温度的大幅度上升，为人们提供一个舒适的生活、工作和乘坐环境，铯钨青铜纳米粒子在交通工具和建筑物节能方面具有良好的应用前景。

铯钨青铜纳米粒子分散情况直接影响最终产品的性能。笔者探索了球磨分散铯钨青铜粉体的方法，研究了分散剂种类和用量、研磨时间等因素对铯钨青铜分散性的影响，并将其用于制备聚氯乙烯(PVC)隔热薄膜，可为制备红外线阻隔性能优异、可见光透射率高的门窗隔热产品提供理论指导。

一、主要原材料：
铯钨青铜纳米粉体：粒径<100nm,99.9%
丙烯酸酯共聚物：M325
PVC粉：S–70，聚合度为1300
增塑剂：HM–828
热稳定剂：HW–303
分散剂：PVPK–20
超级分散剂：D626

分散剂：K–80，K–92，K–61

二、主要仪器与设备
球磨机
转矩流变仪
热压成型机
隔热膜温度测试仪

太阳膜测试仪

三、样品制备

（1）铯钨青铜浆料的制备。
将铯钨青铜纳米粉体、分散剂和丙烯酸酯共聚物按配方称量，然后采用球磨机利用氧化锆球进行研磨，转速为200 r／min，研磨程序设定方式为：研磨30 min、停10 min为一个循环，不断循环研磨。根据配方和研究需要，研磨总时间设定为4～72 h。
（2）铯钨青铜改性PVC薄膜的制备。
按配方称量配料，先将HM–828与研磨好的铯钨青铜浆料混合均匀，然后添加PVC粉和热稳定剂HM–W303预混均匀，之后加料到转矩流变仪进行熔融共混，在温度180℃、转速50 r／min的条件下熔融共混5 min。

称取10g熔融共混后的样料，使用热压成型机制备厚度为150 μm的薄膜样品，热压工艺过程具体参数：温度190℃，预热5 min，热压1 min，待片冷却至37℃取出。

四、性能测试
(1)铯钨青铜浆料分散稳定性测试。
铯钨青铜浆料研磨达到设定时间后，用塑料离心管取样6～7 mL，静置一段时间后观察溶液是否分层并拍照记录。
(2)隔热性能测试。
将PVC隔热薄膜样品放在隔热膜温度测试仪的测试用玻璃板上，插上电源，按红色“复位／测试”键开始测试，测试时间为1 min，待1 min测试完毕后仪器会自动关掉红外灯，记录开始测试和红外灯照射1 min后的温差值。温差值越小代表薄膜隔热性能越好。再按一次“复位／测试”键开始仪器复位，待两边的温度基本相同后，进行第2次测试。重复测试3次，取平均值。
(3)阻隔性能测试。

打开太阳膜测试仪开关，将薄膜样品放置在测试槽内，立即显示被测物的太阳能总透射比、红外线阻隔率和可见光透过率的数值。选择拨码开关，测试波长为950，1 400 nm的红外线阻隔率。重复测试3次，取平均值。

五、性能汇总
(1)分散剂种类对铯钨青铜纳米粉体在丙烯酸酯共聚物中分散稳定性的影响最大，分散剂K–61的分散稳定性效果最好。
(2)在研磨时间相同的情况下，随着分散剂K–61用量增加，铯钨青铜浆料的均一性和稳定性逐渐改善，当其用量≥4%时可获得良好的分散稳定性效果。
(3)添加研磨时间相同的浆料制备的PVC薄膜，其红外线阻隔率随着浆料中K–61用量增加而增大，温差、太阳能总透射比和可见光透射率随之减小。

(4)在PVC薄膜中添加1.3%的浆料(K–61用量为4%，研磨72h)，950 nm的红外线阻隔率为52.4%，1 400 nm的红外线阻隔率为60.1%，全红外波段的红外线阻隔率为58.4%，红外灯照射1 min温度上升6.3℃，可见光透射率为68.5%，太阳能总透射比为0.531。该浆料在玻璃门窗隔热节能领域具有良好的应用前景。

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