高隔熱PVB節(jié)能膜片的制備與性能研究.pdf

1、將對(duì)紫外和紅外光線具有吸收或反射功能的半導(dǎo)體納米粒子作為添加劑加入聚乙烯醇縮丁醛(PVB)膜片中,可以使其具有阻隔紫外和紅外光線的功能。二氧化硅(SiO2)、氧化鋅(ZnO)、二氧化鈦(TiO2)為寬禁帶半導(dǎo)體材料,對(duì)紫外光線為本征吸收;氧化銻錫(ATO)、氧化銦錫(ITO)、摻鋁氧化鋅(AZO)為高自由載流子濃度的半導(dǎo)體材料,具有對(duì)紫外光線本征吸收、可見光線高透過(guò)以及對(duì)紅外光線高反射的特性。在本文中將它們的納米粒子作為添加劑加入到PV

2、B膜片中,研究該復(fù)合膜片對(duì)不同波長(zhǎng)光線的透過(guò)率和實(shí)際隔熱效果。
　　 本文采用溶液共混的方式將SiO2、ZnO、TiO2、ATO和ITO的納米粒子加入到PVB樹脂中,分別制備它們的復(fù)合膜片,討論這些復(fù)合膜片對(duì)不同波長(zhǎng)光線的阻隔效果以及這些添加劑不同添加量的影響。結(jié)果表明:在保持可見光較高透過(guò)率的前提下,它們的最佳添加量分別為0.15wt％、0.3wt％、0.2wt％、0.2wt％和0.2wt％,其中。TiO2對(duì)紫外光線的吸收比Z

3、nO弱,而強(qiáng)于SiO2。PVB/ATO和PVB/ITO復(fù)合膜片對(duì)波長(zhǎng)在1500-2500nm的紅外光線均有較好的阻隔效果,在可見光透過(guò)率近似相同時(shí),PVB/ITO復(fù)合膜片對(duì)紅外光線的透過(guò)率要低于PVB/ATO膜片;經(jīng)過(guò)實(shí)際隔熱測(cè)試,這兩種復(fù)合膜片相對(duì)純PVB膜片,能使隔熱箱降溫7-8℃。
　　 本文重點(diǎn)研究了AZO納米粒子的制備方法,討論了溶膠濃度、Al摻雜含量、煅燒溫度對(duì)AZO粉體結(jié)晶程度、晶粒粒徑大小和電阻率的影響。另外還研

4、究了其表面改性的機(jī)理,并將其用硅烷偶聯(lián)劑(KH570)改性后用于PVB膜片的添加劑,討論P(yáng)VB/AZO復(fù)合膜片對(duì)不同波長(zhǎng)光線的阻隔和實(shí)際隔熱效果。結(jié)果表明:經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑改性后的AZO團(tuán)聚減輕,能穩(wěn)定分散在無(wú)水乙醇中;在溶膠濃度增加到0.5mol/l時(shí),結(jié)晶程度最高、晶粒粒徑最大、電阻率最低,添加該條件下制備的AZO的PVB膜片對(duì)紫外光線透過(guò)率最高,而對(duì)紅外光線透過(guò)率最低;隨著摻Al含量的升高,AZO粉體結(jié)晶程度降低且晶粒粒徑逐漸減小,

5、當(dāng)摻Al含量為2％時(shí),ZnO的自由載流子濃度和遷移率都較高,電阻率最小,而其禁帶寬度最大,作為PVB膜片的添加劑時(shí),復(fù)合膜片的紫外光線透光率最高,紅外光線透光率最低;隨著煅燒溫度的升高,AZO粉體結(jié)晶程度增高且晶粒粒徑逐漸變大,在600℃,AZO的自由載流子濃度和遷移率都較高,電阻率最小,而其禁帶寬度最大,作為PVB膜片的添加劑時(shí),復(fù)合膜片的紫外光線透過(guò)率最高,紅外光線透過(guò)率最低。不同條件下制得的AZO的性能差異主要是由自由載流子的濃度