CN117402514A - 有机-无机复合隔热介质及其制备方法 - Google Patents
有机-无机复合隔热介质及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117402514A CN117402514A CN202210788371.5A CN202210788371A CN117402514A CN 117402514 A CN117402514 A CN 117402514A CN 202210788371 A CN202210788371 A CN 202210788371A CN 117402514 A CN117402514 A CN 117402514A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- organic
- inorganic composite
- composite heat
- group
- heat insulation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 19
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 12
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 1H-pyrrole Natural products C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 9
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 9
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 9
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 6
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 6
- AAQNGTNRWPXMPB-UHFFFAOYSA-N dipotassium;dioxido(dioxo)tungsten Chemical compound [K+].[K+].[O-][W]([O-])(=O)=O AAQNGTNRWPXMPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- VKJKEPKFPUWCAS-UHFFFAOYSA-M potassium chlorate Chemical compound [K+].[O-]Cl(=O)=O VKJKEPKFPUWCAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- XMVONEAAOPAGAO-UHFFFAOYSA-N sodium tungstate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][W]([O-])(=O)=O XMVONEAAOPAGAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 claims description 5
- DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N (+)-propylene glycol Chemical compound C[C@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N 0.000 claims description 4
- YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 1,3-propanediol Substances OCCCO YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229940035437 1,3-propanediol Drugs 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 4
- 229920000166 polytrimethylene carbonate Polymers 0.000 claims description 4
- 125000000168 pyrrolyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N tungstate Chemical compound [O-][W]([O-])(=O)=O PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 2
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 2
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 2
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 claims description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 6
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 8
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 2
- HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate Chemical compound [Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 description 2
- ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N zinc nitrate Chemical compound [Zn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NGDQQLAVJWUYSF-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2-phenyl-1,3-thiazole-5-sulfonyl chloride Chemical compound S1C(S(Cl)(=O)=O)=C(C)N=C1C1=CC=CC=C1 NGDQQLAVJWUYSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- UTGQNNCQYDRXCH-UHFFFAOYSA-N N,N'-diphenyl-1,4-phenylenediamine Chemical class C=1C=C(NC=2C=CC=CC=2)C=CC=1NC1=CC=CC=C1 UTGQNNCQYDRXCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- FYDKNKUEBJQCCN-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);trinitrate Chemical compound [La+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O FYDKNKUEBJQCCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- WFLYOQCSIHENTM-UHFFFAOYSA-N molybdenum(4+) tetranitrate Chemical compound [N+](=O)([O-])[O-].[Mo+4].[N+](=O)([O-])[O-].[N+](=O)([O-])[O-].[N+](=O)([O-])[O-] WFLYOQCSIHENTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/32—Radiation-absorbing paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/65—Additives macromolecular
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/10—Transparent films; Clear coatings; Transparent materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
Abstract
本发明公开了一种有机‑无机复合隔热介质，其特征在于，其系结构为(Mx‑Rn)WOy的纳米粒子，粒径为10‑50nm，其中，M表示掺杂金属元素，R为有机络合基团，0.3≤x≤0.7，2＜y＜4，n为有机基团聚合度，n≥10。此外，本发明还公开了该隔热介质的制备方法。本发明有机‑无机复合隔热介质既具备高隔热性和耐久性，又具备高透明性和高清晰度，可以应用于薄膜、浆料、涂料等多种产品，实现高性能隔热功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机-无机复合隔热介质，此外，本发明还涉及前述有机-无机复合隔热介质的制备方法。
背景技术
能源的高效利用是当前发展的重要课题。随着全球变暖趋势，高温天气已屡见不鲜。为此，建筑、汽车等空间内的温度调节常采用空调设施，往往会消耗大量能源。降温控温设备每年所耗费的能量约占总能耗的20％。隔热介质等功能材料应运而生。在夏天，隔热介质吸收红外光和紫外光，将其转化为热能或反射，并以热传导和热对流的形式向空气传递热量，50％的热量向室外空气传递，其余则向内部传递，使内部热量减少约一半，从而使得空调等能源消耗量下降约一半，起到很好的节能效果。在冬天，室内热量以热辐射形式向室外传递，隔热介质又能将红外光吸收或反射回室内，约一半的热量以热对流返回室内，减少热量损失，同样实现节能效果。
当前，隔热介质的开发多采用单一的无机或有机结构。国际专利CN108884375A公开了一系列的红外吸收材料，包含了一种以上的过渡金属及其配体(含B、C、N、O、F、Al、Si、P、S、Cl、Se、Te一种以上元素)，可应用于热可塑性树脂，制备红外吸收透明基材。国际专利CN108779381A公开了一种近红外线屏蔽超微粒子分散体，其通过复合钨氧化物MXWYOZ超微粒子，实现优异的近红外线屏蔽性和抑制蓝雾效果。国际专利CN1742214A公开了一种近红外吸收化合物，基于双苯基对苯二胺盐衍生物结构，不含锑、砷等有害物质，实现红外吸收功能，具有出色的耐热性。这些结构都具备较好的红外吸收特性。
而在相关研究的基础上，通过进一步设计构建，令有机和无机结构的优势互补，更可制备得到具备突出性能的纳米隔热介质材料。
发明内容
针对现有技术的上述不足，根据本发明的实施例，希望提供一种制备简便、耐热性好、环保、隔热性能高效的有机-无机复合隔热介质，并提出该隔热介质的制备方法。
根据实施例，本发明提供的一种有机-无机复合的隔热介质，其系结构为(Mx-Rn)WOy的纳米粒子，粒径为10-50nm，其中，M表示掺杂金属元素，R为有机络合基团，0.3≤x≤0.7，2＜y＜4，n为有机基团聚合度，n≥10。
根据一个实施例，本发明前述有机-无机复合的隔热介质中，掺杂金属元素选自碱金属、碱土金属、过渡金属和稀土金属。
根据一个实施例，本发明前述有机-无机复合的隔热介质中，有机络合基团R选自吡咯及其衍生物、苯胺及其衍生物和噻吩及其衍生物；
根据实施例，本发明提供的一种有机-无机复合隔热介质的制备方法，包括以下步骤：
(1)取1质量份的钨酸盐分散于水/乙醇(1/1,v/v)体系中，得到制备浓度为0.05-0.5mol/L的溶液，加入0.05-0.5质量份浓度为0.05-0.1mol/L稀酸溶液，超声10-30min，陈化反应12-24h。
(2)产物经过滤后水洗，再与0.1-0.5质量份金属盐先后分散于5-10质量份的去离子水中，加入0.5-3质量份的多元醇，搅拌0.5-2h，转移到压力反应釜，控制压力1-5MPa，控温100-150℃，反应12-24h。
(3)将产物过滤水洗，分散于5-10质量份溶剂中，加入0.05-0.2质量份的活性单体，盐酸调节pH为2-5，预反应1-3h。加入0.01-0.1质量份的氧化剂，50-80℃反应2-5h。
(4)将所得产物过滤后，经乙醇清洗，真空干燥24h，在氮气氛围下放置管式炉中200-400℃处理1-5h，得到稳定有机-无机复合隔热介质。
根据一个实施例，本发明前述的有机-无机复合隔热介质的制备方法之步骤(1)中，钨酸盐选自钨酸钠、钨酸钾和钨酸铵。
根据一个实施例，本发明前述的有机-无机复合隔热介质的制备方法之步骤(1)中，稀酸溶液选自稀盐酸和稀硝酸。
根据一个实施例，本发明前述的有机-无机复合隔热介质的制备方法之步骤(2)中，金属盐选自掺杂金属元素的可溶性氯化盐、硫酸盐和硝酸盐。
根据一个实施例，本发明前述的有机-无机复合隔热介质的制备方法之步骤(2)中，多元醇选自乙二醇、1,3-丙二醇和丙三醇。
根据一个实施例，本发明前述的有机-无机复合隔热介质的制备方法之步骤(3)中，活性单体选自吡咯及其衍生物、苯胺及其衍生物和噻吩及其衍生物。
根据一个实施例，本发明前述的有机-无机复合隔热介质的制备方法之步骤(3)中，氧化剂选自氯化铁和氯酸钾。
相对于现有技术，本发明有机-无机复合的纳米隔热介质，通过大分子有机结构与无机化合物的共轭作用，使电子可以纳米粒子中具备更强的移动性，使红外吸收效果增强，从而实现更高效的隔热效果。同时，通过隔热介质的交联热处理，得到有机-有机和有机-无机的紧密连接结构，更保证了隔热介质的稳定性和耐候性。另一方面，由于隔热介质的纳米尺度，将更加强其吸收活性，并保持制品透明性。因此，本发明有机-无机复合纳米隔热介质，将具备以下突出特性：采用该隔热介质制备的产品，如涂料、浆料、薄膜，具有很强的红外吸收能力，即很高的隔热性；同时产品可具备很好的耐候性和稳定性；另一方面，由于隔热介质的纳米尺度小，产品可保持高透明性和高清晰度，保证了产品品质和功能需求。此外，本发明还具有制备方法通用简便、环保性好、成本较低等特点。
附图说明
图1是实施例1所得有机-无机复合的纳米隔热介质的TEM图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修改同样落入本发明权利要求所限定的范围。
本发明以下实施例中所使用的原料如无特别标示均为市售产品。
实施例1
(1)取100g的钨酸钠分散于3L等体积比的水/乙醇体系中，加入16ml的0.1mol/L稀盐酸，超声30min，陈化过夜12h。
(2)上述产物过滤并水洗，与25g硝酸钇先后分散于1L去离子水中，加入67g乙二醇，搅拌1h，转移到压力反应釜，控制压力2MPa，控温120℃，反应24h。
(3)将上述产物过滤并水洗，分散于800ml水中，加入20g吡咯，盐酸调节pH为3，预反应1h。加入8g氯化铁，在75℃反应3h。
(4)将所得产物过滤后，经乙醇清洗，真空干燥24h，在氮气氛围下放置管式炉中220℃处理3h，得到稳定有机-无机复合隔热介质。其形貌如图1所示，为30nm左右的纳米粒子结构。
实施例2
(1)取110g的钨酸钾分散于3L等体积比的水/乙醇体系中，加入18ml的0.1mol/L稀盐酸，超声30min，陈化过夜12h。
(2)上述产物过滤并水洗，与14g氯化镍先后分散于800ml去离子水中，加入58g1,3-丙二醇，搅拌1h，转移到压力反应釜，控制压力1.5MPa，控温110℃，反应24h。
(3)将上述产物过滤并水洗，分散于800ml水中，加入22g苯胺，盐酸调节pH为2.5，预反应1h。加入10g氯酸钾，在70℃反应4h。
(4)将所得产物过滤后，经乙醇清洗，真空干燥24h，在氮气氛围下放置管式炉中220℃处理2h，得到稳定有机-无机复合隔热介质。
实施例3
(1)取95g的钨酸铵分散于3L等体积比的水/乙醇体系中，加入15ml的0.1mol/L稀盐酸，超声30min，陈化过夜12h。
(2)上述产物过滤并水洗，与28g硝酸铈先后分散于1L去离子水中，加入70g 1,3-丙二醇，搅拌1h，转移到压力反应釜，控制压力1.5MPa，控温130℃，反应24h。
(3)将上述产物过滤并水洗，分散于800ml水中，加入22g吡咯，盐酸调节pH为3，预反应1h。加入9g氯化铁，在70℃反应4h。
(4)将所得产物过滤后，经乙醇清洗，真空干燥24h，在氮气氛围下放置管式炉中280℃处理1h，得到稳定有机-无机复合隔热介质。
实施例4
(1)取100g的钨酸钠分散于3L等体积比的水/乙醇体系中，加入17ml的0.1mol/L稀盐酸，超声30min，陈化过夜12h。
(2)上述产物过滤并水洗，与27g硝酸钼先后分散于800ml去离子水中，加入72g乙二醇，搅拌1h，转移到压力反应釜，控制压力2MPa，控温120℃，反应24h。
(3)将上述产物过滤并水洗，分散于800ml水中，加入23g苯胺，盐酸调节pH为3，预反应1h。加入9g氯酸钾，在75℃反应4h。
(4)将所得产物过滤后，经乙醇清洗，真空干燥24h，在氮气氛围下放置管式炉中260℃处理2h，得到稳定有机-无机复合隔热介质。
实施例5
(1)取110g的钨酸钾分散于3L等体积比的水/乙醇体系中，加入20ml的0.1mol/L稀盐酸，超声30min，陈化过夜12h。
(2)上述产物过滤并水洗，与17g氯化铜先后分散于800ml去离子水中，加入74g丙三醇，搅拌1h，转移到压力反应釜，控制压力2MPa，控温120℃，反应24h。
(3)将上述产物过滤并水洗，分散于800ml水中，加入22g噻吩，盐酸调节pH为2，预反应1h。加入10g氯化铁，在75℃反应3h。
(4)将所得产物过滤后，经乙醇清洗，真空干燥24h，在氮气氛围下放置管式炉中230℃处理2h，得到稳定有机-无机复合隔热介质。
实施例6
(1)取110g的钨酸钠分散于3L等体积比的水/乙醇体系中，加入21ml的0.1mol/L稀盐酸，超声30min，陈化过夜12h。
(2)上述产物过滤并水洗，与30g硝酸锌先后分散于800ml去离子水中，加入62g1,3-丙二醇，搅拌1h，转移到压力反应釜，控制压力1.5MPa，控温120℃，反应24h。
(3)将上述产物过滤并水洗，分散于800ml水中，加入22g吡咯，盐酸调节pH为2.5，预反应1h。加入9g氯酸钾，在70℃反应4h。
(4)将所得产物过滤后，经乙醇清洗，真空干燥24h，在氮气氛围下放置管式炉中230℃处理2h，得到稳定有机-无机复合隔热介质。
实施例7
(1)取110g的钨酸钾分散于3L等体积比的水/乙醇体系中，加入20ml的0.1mol/L稀盐酸，超声30min，陈化过夜12h。
(2)上述产物过滤并水洗，与32g硝酸镧先后分散于800ml去离子水中，加入65g乙二醇，搅拌1h，转移到压力反应釜，控制压力2MPa，控温120℃，反应24h。
(3)将上述产物过滤并水洗，分散于800ml水中，加入22g苯胺，盐酸调节pH为2.5，预反应1h。加入11g氯化铁，在75℃反应4h。
(4)将所得产物过滤后，经乙醇清洗，真空干燥24h，在氮气氛围下放置管式炉中260℃处理2h，得到稳定有机-无机复合隔热介质。
试验例
(1)将实施例1-7制得的有机-无机复合隔热介质分散于乙酸乙酯中，控制含量为20％；
(2)将丙烯酸树脂(固含40％)、乙酸乙酯、有机-无机复合隔热介质按照4:4:2的配比，得到混合物；
(3)将该混合物均匀涂布于PET薄膜表面，控制涂层厚度约10微米；
(4)随即在隔热涂层上方覆一层PET薄膜，得到三层复合薄膜；
(4)将上述薄膜置于80℃烘箱，干燥5分钟，冷却备用；
(5)此复合薄膜通过分光光度计、光透过测试仪测试其在可见光和红外波段的透过率，红外波段选取950nm和1400nm两处典型的波长点，测量透过率即隔热率；透过雾度仪测试其雾度，以表征其清晰度。
测试结果如表1所示。从表1可以看到，各实施例均具有很好的可见光透过率、红外波段阻隔率和清晰度。这表明实施例1-7所制备的有机-无机复合隔热介质具有很好的透明性、隔热性和清晰度，在薄膜、浆料、涂料等领域有广阔的应用前景。
表1.实施例1-7的红外阻隔率
Claims (10)
1.一种有机-无机复合隔热介质，其特征在于，其系结构为(Mx-Rn)WOy的纳米粒子，粒径为10-50nm，其中，M表示掺杂金属元素，R为有机络合基团，0.3≤x≤0.7，2＜y＜4，n为有机基团聚合度，n≥10。
2.根据权利要求1所述的有机-无机复合隔热介质，其特征在于，掺杂金属元素选自碱金属、碱土金属、过渡金属和稀土金属。
3.根据权利要求1所述的有机-无机复合隔热介质，其特征在于，R选自吡咯及其衍生物、苯胺及其衍生物和噻吩及其衍生物。
4.一种有机-无机复合隔热介质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取1质量份的钨酸盐分散于水/乙醇(1/1,v/v)体系中，得到浓度为0.05-0.5mol/L的溶液，加入0.05-0.5质量份浓度为0.05-0.1mol/L稀酸溶液，超声10-30min，陈化反应12-24h；
(2)步骤(1)所得产物经过滤后水洗，再与0.1-0.5质量份金属盐先后分散于5-10质量份的去离子水中，加入0.5-3质量份的多元醇，搅拌0.5-2h，转移到压力反应釜，控制压力1-5MPa，控温100-150℃，反应12-24h；
(3)将步骤(2)所得产物过滤水洗，分散于5-10质量份溶剂中，加入0.05-0.2质量份的活性单体，盐酸调节pH为2-5，预反应1-3h。加入0.01-0.1质量份的氧化剂，50-80℃反应2-5h；
(4)将步骤(3)所得产物过滤后，经乙醇清洗，真空干燥24h，在氮气氛围下放置管式炉中200-400℃处理1-5h，得到稳定有机-无机复合隔热介质。
5.根据权利要求4所述的有机-无机复合隔热介质的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钨酸盐选自钨酸钠、钨酸钾和钨酸铵。
6.根据权利要求4所述的有机-无机复合隔热介质的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述稀酸溶液选自稀盐酸和稀硝酸。
7.根据权利要求4所述的有机-无机复合隔热介质的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述金属盐选自掺杂金属元素的可溶性氯化盐、硫酸盐和硝酸盐。
8.根据权利要求4所述的有机-无机复合隔热介质的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述多元醇选自乙二醇、1,3-丙二醇和丙三醇。
9.根据权利要求4所述的有机-无机复合隔热介质的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述活性单体选自吡咯及其衍生物、苯胺及其衍生物和噻吩及其衍生物。
10.根据权利要求4所述的有机-无机复合隔热介质的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述氧化剂选自氯化铁和氯酸钾。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210788371.5A CN117402514A (zh) | 2022-07-06 | 2022-07-06 | 有机-无机复合隔热介质及其制备方法 |
| PCT/CN2023/091445 WO2024007705A1 (zh) | 2022-07-06 | 2023-04-28 | 有机-无机复合隔热介质及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210788371.5A CN117402514A (zh) | 2022-07-06 | 2022-07-06 | 有机-无机复合隔热介质及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117402514A true CN117402514A (zh) | 2024-01-16 |
Family
ID=89454333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210788371.5A Pending CN117402514A (zh) | 2022-07-06 | 2022-07-06 | 有机-无机复合隔热介质及其制备方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117402514A (zh) |
| WO (1) | WO2024007705A1 (zh) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1676890B1 (en) * | 2003-10-20 | 2019-06-26 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Infrared shielding material microparticle dispersion, infrared shield, process for producing infrared shielding material microparticle, and infrared shielding material microparticle |
| EP2447229A4 (en) * | 2009-06-24 | 2014-01-15 | Bridgestone Corp | GLASS SHIELD AGAINST THERMAL RAYS, AND LAMINATED SHIELDING GLASS AGAINST THERMAL RAYS |
| EP3034294B1 (en) * | 2013-04-03 | 2023-01-04 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Heat-ray-shielding resin sheet material, vehicle, and building |
| CN108864625B (zh) * | 2017-05-16 | 2021-05-11 | 宁波海奇合昇环能科技有限公司 | 透明隔热防紫外线纳米复合片材及其制备方法 |
-
2022
- 2022-07-06 CN CN202210788371.5A patent/CN117402514A/zh active Pending
-
2023
- 2023-04-28 WO PCT/CN2023/091445 patent/WO2024007705A1/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024007705A1 (zh) | 2024-01-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108659812B (zh) | 一种核壳结构的高效热致变色纳米复合粉体及其制备方法 | |
| CN109233493B (zh) | 一种高反射率丙烯酸遮热涂料及其制备方法 | |
| CN103525320B (zh) | 热致变色pvb中间膜及其制备方法 | |
| CN101538444A (zh) | 一种用于玻璃的水性隔热纳米涂料及其制备方法 | |
| CN102061112A (zh) | 复合金属有机骨架材料胶体溶液的制备方法及其在光学涂层上的应用 | |
| CN102618016B (zh) | 一种透光的隔热薄膜及其制备方法及其应用 | |
| CN106242312A (zh) | 一种光伏玻璃镀膜液的制备及应用 | |
| CN113214740B (zh) | 光反射透明隔热涂料及制备方法和光反射隔热罩面 | |
| CN113527928B (zh) | 高可见光透过率及高红外阻隔率玻璃隔热涂料 | |
| CN110511638B (zh) | 一种功能性隔热环保涂层材料及其制备方法 | |
| CN106590070B (zh) | 阻隔红外、隔热的透明无机涂料及其制备方法和应用 | |
| CN117402514A (zh) | 有机-无机复合隔热介质及其制备方法 | |
| CN110041895A (zh) | 一种储热传热材料及其制备方法 | |
| CN102516834B (zh) | 铈-锑共掺杂氧化锡薄膜、粉体及其制备方法 | |
| CN103173207B (zh) | 一种制备热致变色复合纳米粉体的方法 | |
| CN110697784B (zh) | 一种稀土掺杂Rey-MxWO3纳米粒子及其制备方法 | |
| CN111040623A (zh) | 一种特种功能性隔热降温涂料及其制备方法 | |
| CN108948418B (zh) | 一种纳米粒子混合物和透光膜 | |
| CN114479577A (zh) | 一种用于汽车玻璃表面的红外线吸收涂料及其制备方法 | |
| CN109385163B (zh) | 一种peek改性丙烯酸全屏蔽红外线和紫外线水性透明隔热涂料 | |
| CN110964367A (zh) | 一种反射型水性隔热涂料及其制备方法与应用 | |
| CN106810975A (zh) | 用于平板真空玻璃太阳能热水器的吸光涂料及制备方法 | |
| CN114014361A (zh) | 氧化锑锡/二氧化钒复合纳米材料及其制备方法 | |
| CN113773679B (zh) | 高红外阻隔率透明隔热涂料及其制备方法 | |
| CN100485005C (zh) | 能吸收太阳能的纳米硫化锡涂层材料的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |