[发明专利]一种含钨金属氧化物纳米颗粒分散体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及隔热材料技术领域，具体地说，涉及一种含钨金属氧化物纳米颗粒分散体及其制备方法。

背景技术

现代建筑越来越多地使用玻璃以改善景观和视觉方面的效果，同时玻璃作为车窗还大量应用在汽车、火车上。玻璃一方面改善了使用者的体验，但另一方面，由于太阳光的照射，却使传入室内、车内的热量增加，温度升高，特别是在夏季，会显著增加空调用电量和能源消耗。为降低能耗，越来越多的建筑物玻璃和车窗玻璃上开始使用隔热膜。

目前，市场上已出现多种隔热膜产品，其中使用的隔热材料主要有氧化锡锑(ATO)、氧化锌铝(AZO)、氧化铟锡(ITO)、六硼化镧(LaB₆)、铯钨青铜(Cs_0.3WO₃)等化合物。

使用上述隔热材料制成太阳光阻隔制品时，如太阳光隔热膜，需要先将隔热材料的颗粒制成分散体。现有的分散体都是从干粉开始，采用物理研磨的方法制得，如球磨或砂磨，物理研磨的方法不可避免地会引入杂质，而纳米颗粒干燥后，颗粒之间形成了硬团聚，很难再用物理方法破坏这种团聚，导致再分散颗粒的二次粒径大小不均，造成通过物理研磨制备分散体的方法效率低、分散体质量不稳定，上述因素最终会导致太阳隔热膜的透明度和阻隔性能无法满足要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种含钨金属氧化物纳米颗粒分散体的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

提供一料浆，所述料浆包括溶剂和分散在所述溶剂中的含钨金属氧化物纳米颗粒；

向所述料浆中加入表面改性剂进行反应至反应结束；

将料浆中经表面处理后的含钨金属氧化物纳米颗粒分离出来；及

将所述含钨金属氧化物纳米颗粒重新分散在设定的溶剂中，得到所述含钨金属氧化物纳米颗粒分散体。

优选地，在提供料浆的步骤中，所述含钨金属氧化物纳米颗粒在料浆中的重量比为5％～20％。

优选地，在提供料浆的步骤中，所述料浆通过将包含溶剂和含钨金属氧化物纳米颗粒的滤饼分散在所述溶剂中形成。

优选地，所述表面改性剂选自偶联剂、表面活性剂、有机硅、不饱和有机酸及有机低聚物、高分子类稳定剂、磷酸酯、有机胺或前述物质的组合。

优选地，所述料浆中加入的所述表面改性剂与所述含钨金属氧化物纳米颗粒的质量比为0.05～0.15：1。

优选地，在向所述料浆中加入表面改性剂进行反应的步骤中，反应的温度为60～100℃。

本发明还提供一种含钨金属氧化物纳米颗粒分散体，所述分散体通过上述的制备方法形成。

优选地，所述分散体中，所述含钨金属氧化物纳米颗粒如式(1)所示：

N_xM_yWO_z式(1)，

其中，N、M为掺杂金属并选自IA～VA族金属、过渡金属中的一种或多种，W为钨，O为氧，0≤x≤1，0<y≤1，2<z<3.5。

优选地，所述分散体中含钨金属氧化物纳米颗粒的重量比为30％～50％。

优选地，所述分散体中含钨金属氧化物纳米颗粒的平均二次粒径为30～100nm。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明使用湿法表面处理形成分散体的方法不需要对纳米颗粒进行干燥，在液相中直接对颗粒表面进行修饰，从而避免了颗粒的硬团聚，操作方法简单易行、易于工业化生产；同时，通过本发明的方法形成的分散体固含量高，分散度高，二次粒径分布窄，平均二次粒径为30～1000nm。

附图说明

图1为本发明实施例的含钨金属氧化物纳米颗粒的制备方法的流程图；

图2为本发明实施例的含钨金属氧化物纳米颗粒分散体的制备方法的流程图；

图3为本发明一个实施例的太阳光隔热膜的截面示意图；

图4为本发明另一个实施例的太阳光隔热膜的截面示意图；

图5为图3的太阳光隔热膜应用在玻璃基板上的示意图；

图6为本发明一个实施例的太阳光隔热玻璃的截面示意图；

图7为本发明实施例1的含钨金属氧化物纳米颗粒的SEM图；

图8为本发明实施例1的含钨金属氧化物纳米颗粒的XRD图；

图9为本发明实施例1的含钨金属氧化物纳米颗粒的EDX分析结果；

图10为本发明实施例1的含钨金属氧化物纳米颗粒的XPS图；