[發明專利]核-殼結構雙功能納米顆粒液相透明分散體及其制備方法

有效

• 申請號: 201710271914.5
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN108727635B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 王淼;陳菁儀;蒲泓
• 申請（專利權）人: 寧波海奇合昇環能科技有限公司
• 主分類號: C08K9/10
• 分類號: C08K9/10;C08K9/06;C08K9/04;C08K3/22;C08K3/08
• 代理公司: 北京志霖律師事務所 11575
• 代理人: 潘士霖

本發明公開了核?殼結構雙功能納米顆粒液相透明分散體，包括核?殼結構雙功能納米顆粒、表面改性劑和液相介質；其中核?殼結構雙功能納米顆粒包括具有紫外線屏蔽功能的金屬氧化物內核和覆蓋在金屬氧化物內核外具有紅外線阻隔功能的摻雜氧化物外殼；所述核?殼結構雙功能納米顆粒均勻地分散在含有表面改性劑的液相介質中。還公開了上述分散體的制備方法；本發明的分散體可見光透過率高，具有紫外線屏蔽作用，同時具有阻隔紅外線功能；且具有良好的穩定性和透明性。

技術領域

本發明屬于納米材料技術領域，尤其涉及一種核-殼結構雙功能納米顆粒液相透明分散體及其制備方法。

背景技術

太陽光由紫外線(200nm-380nm)，可見光(380nm-760nm)和紅外線(760nm-2500nm)組成。紫外線不僅對人體的皮膚、眼睛及免疫系統造成傷害，也會導致皮具、塑膠等物件的老化褪色，影響物品使用壽命。紅外線是熱量的主要來源，它極大地增加了室內空調和負荷，消耗大量的能量。因此，需要對紅外線和紫外線進行阻隔，阻隔率越高越好，也就是透過率越低越好。

眾所周知，許多金屬氧化物具備優異的紫外線屏蔽或紅外線阻隔功能，因而成為當前的研究熱點。其中，紫外線屏蔽材料主要包括氧化鈰、氧化鋅、氧化鈦、氧化鐵、氧化鋁等金屬氧化物；紅外線阻隔材料主要包括鎢青銅類化合物、氧化銦錫(簡稱：ITO)、氧化錫銻(簡稱：ATO)等。一般來說，上述無機紫外線屏蔽材料的納米粒子與有機聚合物復合后能夠得到具有紫外線屏蔽功能的有機無機納米復合材料；而紅外線阻隔材料的納米粒子與有機聚合物復合后能夠得到具有紅外線阻隔功能的有機無機納米復合材料。上述復合材料在紫外線屏蔽或紅外線阻隔透明器件或材料領域具有廣闊的應用前景。為了保證復合材料的高透明特性，要求無機納米粒子具有足夠小的粒徑，而且在有機聚合物中具有很好的分散性。然而，納米顆粒的表面能很大，處于高度的熱力學不穩定狀態，顆粒之間易團聚，將其添加到透明有機體系中，容易導致材料透明度明顯下降，不能發揮其納米功效。為了解決納米顆粒在應用過程中的分散難題，最為有效的方法之一就是制備透明性良好、均勻穩定的納米顆粒液相透明分散體。與傳統的納米粉體相比，分散體中的納米顆粒在液相介質中存在更多的相互作用力，使其保持均一規則的形貌和尺寸，并能穩定地分散，有利于在后續的應用中降低納米顆粒團聚的可能性，從而提高納米顆粒的利用價值，制備出性能更加優異的材料。

中國專利CN103881136B公開了一種全波段吸收紫外線的高透明摻雜金屬氧化物分散體及制備方法，該分散體通過溶劑熱法制備，可以完全阻隔100-400nm波段的紫外線；中國專利CN105457572A公開了一種二氧化硅包覆金屬摻雜氧化錫材料及其分散體，制備的顆粒具有較強的紅外線阻隔率和分散性，分散體具有良好的穩定性和一定的透明性。目前，已經報道的許多金屬氧化物納米分散體僅具有紫外線屏蔽或者紅外線阻隔功能，功能單一。為了滿足實際應用的要求，需要不同功能的納米分散體混合使用，在此過程中可能會造成顆粒的團聚，并且多種分散體的制備過程中會消耗更多的表面改性劑，增加成本。因此，在具有可見光透過率高的基礎上，制備具有紫外線屏蔽作用，又同時具有阻隔紅外線功能的納米分散體成為一個重要的亟待解決的課題。

發明內容

本發明要解決的第一個技術問題是提供一種核-殼結構雙功能納米顆粒液相透明分散體。該分散體可見光透過率高，具有紫外線屏蔽作用，同時具有阻隔紅外線功能；且分散體具有良好的穩定性和透明性。

本發明要解決的第二個技術問題是提供一種核-殼結構雙功能納米顆粒液相透明分散體的制備方法。

為解決上述第一個問題，本發明采用如下的技術方案：

本發明一種核-殼結構雙功能納米顆粒液相透明分散體，包括核-殼結構雙功能納米顆粒、表面改性劑和液相介質；其中核-殼結構雙功能納米顆粒包括具有紫外線屏蔽功能的金屬氧化物內核和覆蓋在金屬氧化物內核外具有紅外線阻隔功能的摻雜氧化物外殼；所述核-殼結構雙功能納米顆粒均勻地分散在含有表面改性劑的液相介質中。