本发明专利技术公开了一种抗近红外辐射节能窗用涂布膜，由具有红外吸收的金纳米材料、辅料和透明基料材料组成的，其中金纳米材料、辅料和透明基料的质量比为０．００１－０．０２∶０．０１－０．２∶１００－５００，红外光吸收８０－１００％，可见光吸收１０－４０％。制备工艺为先将金纳米材料加到辅料中搅拌２－２４ｈ，在将搅拌的混合物加到基料中搅拌混匀即可。将其涂布在玻璃的外表面，可以增加涂布的次数增加厚度，即可达到吸收绝大部分近红外光辐射，且不影响可见光的通透和视觉。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米光学领域，具体地说是一种含复合纳米材料的吸收近红外光的涂布膜。
技术介绍
抵达地面的太阳光波长(290-4000nm)主要分为三个波段紫外辐射(波长λ = 290-400nm)，可见光(λ = 400_760nm)，红外辐射(λ = 760nm-lmm)；其中红外辐射又进 一步被分为近红外 IRAU = 760nm-1440nm)，中红外 IRBU = 1440nm-3000nm)，远红外 IRC(λ = 3000nm-lmm)。虽然红外光IR的光子能比紫外光UV低，但是太阳的总转化能中 IR占54%，而UV只占7%。太阳光红外辐射能中最主要的部分是IRA，因为抵达地面的太 阳能中30%的能量是在IRA范围内的。在炎热的夏天，建筑物、车厢及船舱等有窗户的空间都需要用空调制冷，消耗了大 量的能源。化石能源的消耗，污染了环境，排放了二氧化碳，加剧了温室效应。我国建筑能 耗中建筑使用能耗占80-90%，其中65%用于空调和采暖。为此，在高温天气里，能够有效 地阻挡太阳光的辐射可以大大降低空调的使用率，从而达到节能的目的。目前已有许多这 方面的研究和专利。
技术实现思路
本专利技术的目的是制造一种阻挡绝大部分近红外光的同时，又不影响可见光透过的 抗近红外辐射节能窗用涂布膜。本专利技术采用如下技术方案一种抗近红外辐射节能窗用涂布膜，具有红外吸收的金纳米材料、 辅料和透明基料材料组成的，其中金纳米材料、辅料和透明基料的质量比为 0. 001-0. 02 0.01-0.2 100-500，红外光吸收 80-100%，可见光吸收 10-40%。本专利技术是以一种复合纳米材料的红外区域光的吸收功能，结合透明的辅料和基料 材料制备具有特定功能的抗近红外辐射的节能窗涂布膜。复合纳米材料是一种金纳米棒和三种金纳米片的混合物。辅料为稳定纳米材料的 高分子，如聚乙烯吡咯烷酮，巯基聚乙二醇等。基料为聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸漆料。复合纳米材料的加入量在保证大部分红外光吸收的基础上，调整复合纳米材料的 添加量，控制可见光区域的吸收率，不影响视觉效果。本专利技术的优势在于1、本专利技术产品可以吸收绝大部分红外光的同时，不影响可见光的通透，同类专利 和产品中不具有这种功能既可以最大程度上阻挡了太阳光的辐射，又不影响视觉效果；2、本专利技术产品因其吸收功能是源于其中的纳米结构，所以不存在光漂白或使用时 间长，导致其抗红外光功能下降等问题，从而可以延长使用寿命，降低原材料的消耗和环境 垃圾的产生附图说明图1吸收峰在840nm处的金纳米棒的电镜图。图2吸收峰分别在llOOnm，1400nm和1800nm处的金纳米片的电镜图。图3125微米厚的涂布膜光谱图(760nm以下的可见光吸收40 %，760nm以上的红 外光吸收近乎100% )。图4吸收率计算示意图。图5250微米厚的涂布膜光谱图(760nm以下的可见光吸收40 %，760nm以上的红 外光吸收近乎100% )。具体实施例方式实施例1，金纳米棒的制备取5mL 0. 2M十六烷基溴化铵(CTAB)水溶液放入烧杯中，搅拌下滴加5mL5 X 10_4M 氯金酸水溶液。再快速加入0.6mL新鲜配制的0. OlM硼氢化钠水溶液。溶液由浅黄色变为 棕黄色。继续搅拌2分钟，于25°C环境静置2小时后作为种子液备用。在25°C环境下，取2. 5mL 0. 2M CTAB水溶液置于烧杯中，加入0. 125mL 4X ICT3M 硝酸银水溶液。再加入2. 5mL 1 X 10_3M氯金酸水溶液，混合均勻后加入30 μ LO. 0788Μ抗 坏血酸水溶液，溶液由深棕黄色变为无色后再加入10 μ LlM盐酸，在27 30°C环境下加入 14 μ L上述的种子液。静置30分钟，即得金纳米棒悬浮液。所得金纳米棒的电镜和光谱见 附图1。实施例2，金纳米片的制备0.2ml 1 %的氯金酸水溶液，0. 6ml IOOmM的硼氢化钠水溶液，0. 5ml IOmM柠檬酸 钠依次加入到19ml水中。搅拌2分钟后溶液变成橘红色。静置2小时后取一定量橘红色 溶液加入以下溶液中氯金酸水溶液0. 103ml IOOmM抗坏血酸溶液0. 2ml,0. 2M CTAB溶 液5ml，0. 5mM碘化钾溶液1. 5ml及IOml水的混合溶液。静置反应4小时，加入一定浓度的 NaCl，与圆底烧瓶中自然沉降12小时，将上清倒光，再向烧瓶内加入纯水，超声处理5分钟， 加入纯水从透明变绿色，即得金纳米片悬浮液。80、60和40ul橘红色溶液加入量可以分别 得到吸收峰在1100、1400和ISOOnm的金纳米片悬浮液。所得金纳米片的电镜和光谱见附 图2。实施例3，可见光吸收20%、红外光吸收90%的节能窗涂布膜上述制备的将吸收峰在840nm，吸收强度为1. O的金纳米棒悬浮液IOOml加到 IOOml的lmg/ml的聚乙烯吡咯烷酮中室温(20-25°C )搅拌24小时，在2000转/分钟离心 20分钟，去上清，沉淀加聚氨酯漆重悬，调吸光度至6. O后形成金纳棒聚氨酯悬浮液。上述制备的将吸收峰在llOOnm，吸收强度为1. O的金纳米片悬浮液IOOml加到 IOOml的lmg/ml的聚乙烯吡咯烷酮中室温(20-25°C )搅拌24小时，在1500转/分钟离心 20分钟，去上清，沉淀加聚氨酯漆重悬，调吸光度至6. O后形成金纳米片聚氨酯悬浮液。上述制备的将吸收峰在1400nm，吸收强度为1. O的金纳米片悬浮液IOOml加到 IOOml的lmg/ml的聚乙烯吡咯烷酮中室温(20-25°C )搅拌24小时，在1200转/分钟离心 20分钟，去上清，沉淀加聚氨酯漆重悬，调吸光度至6. O后形成金纳米片聚氨酯悬浮液。4上述制备的将吸收峰在1800nm，吸收强度为1. O的金纳米片悬浮液IOOml加到 IOOml的lmg/ml的聚乙烯吡咯烷酮中室温(20-25°C )搅拌24小时，在1200转/分钟离心 20分钟，去上清，沉淀加聚氨酯漆重悬，调吸光度至6. O后形成金纳米片聚氨酯悬浮液。在将上述四种金纳米材料的聚氨酯悬浮液按等体积混合即可。当涂布的膜厚达 125微米，可达可见光吸收20%、红外光吸收80%的指标(见图3，其中横坐标为波长，纵坐 标为透过率，760nm以下的可见光吸收20%，760nm以上的红外光吸收80%。吸收率计算方 法用全波长分光光度计测定本涂布膜的透过模式的光谱，光谱曲线以上部分的面积占的 百分比即为吸收率，计算示意图见附图4。以下涉及吸收率的计算都按此方法)。实施例4，可见光吸收40%、红外光几乎全吸收的涂布贴膜上述制备的将吸收峰在840nm，吸收强度为1. O的金纳米棒悬浮液IOOml加到 IOOml的lmg/ml的巯基聚乙二醇水溶液中室温(20_25°C )搅拌24小时，在2000转/分钟 离心20分钟，去上清，沉淀加丙烯酸漆料重悬，调吸光度至6. O后形成金纳米棒丙烯酸漆料 悬浮液。上述制备的将吸收峰在llOOnm，吸收强度为1. O的金纳米片悬浮液IOOml加到 IOOml的lmg/ml的巯基聚乙二醇水溶液中室温(20_25°C )搅拌24小时，在1500转/分钟 离心20分钟，去上清，沉淀加丙烯酸漆料重悬，调吸光度至6. O本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：董健，王明春，钱辰，张枭雄，朱纯，程远，高倩，李丹阳，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84
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