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1、10申请公布号CN101974286A43申请公布日20110216CN101974286ACN101974286A21申请号201010554195622申请日20101122C09D175/04200601C09D163/00200601C09D133/00200601C09D5/3220060171申请人东南大学地址210096江苏省南京市四牌楼2号72发明人董健王明春钱辰张枭雄朱纯程远高倩李丹阳74专利代理机构南京天翼专利代理有限责任公司32112代理人汤志武54发明名称一种抗近红外辐射节能窗用涂布膜57摘要本发明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。
2、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000100200102100500，红外光吸收80100，可见光吸收1040。制备工艺为先将金纳米材料加到辅料中搅拌224H，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。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页CN101974290A1/1页21一种抗近红外辐射节能窗用涂布膜，其特征在于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。
3、质量比为000100200102100500，红外光吸收80100，可见光吸收1040。2根据权利要求1所述的抗近红外辐射节能窗用涂布膜，其特征在于金纳米材料由一种金纳米棒和三种金纳米片组成，金纳米棒的消光峰在85050NM，三种金纳米片的吸收峰分别在1100100NM、1400100NM、1700100NM，金纳米棒和三种金纳米片之间的吸收峰强度之比为1111。3根据权利要求2所述的抗近红外辐射节能窗用涂布膜，其特征在于金纳米棒的横截面直径715NM，长径比为146。4根据权利要求2所述的抗近红外辐射节能窗用涂布膜，其特征在于吸收峰在1100100NM的金纳米片厚度515NM，其边长为601。
4、00NM。5根据权利要求2所述的抗近红外辐射节能窗用涂布膜，其特征在于吸收峰在1400100NM的金纳米片厚度515NM，其边长为120180NM。6根据权利要求2所述的抗近红外辐射节能窗用涂布膜，其特征在于吸收峰在1700100NM的金纳米片厚度515NM，其边长为200380NM。7根据权利要求1所述的抗近红外辐射节能窗用涂布膜，其特征在于辅料为带负电的水溶性高分子材料或具有巯基的水溶性分子。8根据权利要求7所述的抗近红外辐射节能窗用涂布膜，其特征在于带负电的水溶性高分子材料为聚乙烯吡咯烷酮，具有巯基的水溶性分子为巯基聚乙二醇或半胱氨酸。9根据权利要求1所述的抗近红外辐射节能窗用涂布膜，其。
5、特征在于透明基料为聚氨酯、环氧树脂或丙烯酸漆料。权利要求书CN101974286ACN101974290A1/4页3一种抗近红外辐射节能窗用涂布膜技术领域0001本发明涉及纳米光学领域，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。背景技术0002抵达地面的太阳光波长2904000NM主要分为三个波段紫外辐射波长290400NM，可见光400760NM，红外辐射760NM1MM；其中红外辐射又进一步被分为近红外IRA760NM1440NM，中红外IRB1440NM3000NM，远红外IRC3000NM1MM。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。
6、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。0003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8090，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。发明内容0004本发明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。0005本发明采用如下技术方案0006一种抗近红外辐射。
7、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000100200102100500，红外光吸收80100，可见光吸收1040。0007本发明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。0008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。0009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。0。
8、010本发明的优势在于00111、本发明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；00122、本发明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。说明书CN101974286ACN101974290A2/4页4附图说明0013图1吸收峰在840NM处的金纳米棒的电镜图。0014图2吸收峰分别在1100NM，1400NM和1800NM处的金纳米片的电镜图。0015图3125微米厚的涂布膜光谱图7。
9、60NM以下的可见光吸收40，760NM以上的红外光吸收近乎100。0016图4吸收率计算示意图。0017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。具体实施方式0018实施例1，金纳米棒的制备0019取5ML02M十六烷基溴化铵CTAB水溶液放入烧杯中，搅拌下滴加5ML5104M氯金酸水溶液。再快速加入06ML新鲜配制的001M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环境静置2小时后作为种子液备用。0020在25环境下，取25ML02MCTAB水溶液置于烧杯中，加入0125ML4103M硝酸银水溶液。再加入25ML。
10、1103M氯金酸水溶液，混合均匀后加入30L00788M抗坏血酸水溶液，溶液由深棕黄色变为无色后再加入10L1M盐酸，在2730环境下加入14L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。0021实施例2，金纳米片的制备002202ML1的氯金酸水溶液，06ML100MM的硼氢化钠水溶液，05ML10MM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1氯金酸水溶液0103ML100MM抗坏血酸溶液02ML，02MCTAB溶液5ML，05MM碘化钾溶液15ML及10ML水的混合溶液。静置反应4小时，加。
11、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1800NM的金纳米片悬浮液。所得金纳米片的电镜和光谱见附图2。0023实施例3，可见光吸收20、红外光吸收90的节能窗涂布膜0024上述制备的将吸收峰在840NM，吸收强度为10的金纳米棒悬浮液100ML加到100ML的1MG/ML的聚乙烯吡咯烷酮中室温2025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60后形成金纳棒聚氨酯悬浮液。00。
12、25上述制备的将吸收峰在1100NM，吸收强度为10的金纳米片悬浮液100ML加到100ML的1MG/ML的聚乙烯吡咯烷酮中室温2025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60后形成金纳米片聚氨酯悬浮液。0026上述制备的将吸收峰在1400NM，吸收强度为10的金纳米片悬浮液100ML加到100ML的1MG/ML的聚乙烯吡咯烷酮中室温2025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60后形成金纳米片聚氨酯悬浮液。说明书CN101974286ACN101974290A3/4页50027上述制备的将吸收峰在。
13、1800NM，吸收强度为10的金纳米片悬浮液100ML加到100ML的1MG/ML的聚乙烯吡咯烷酮中室温2025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60后形成金纳米片聚氨酯悬浮液。0028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。
14、率的计算都按此方法。0029实施例4，可见光吸收40、红外光几乎全吸收的涂布贴膜0030上述制备的将吸收峰在840NM，吸收强度为10的金纳米棒悬浮液100ML加到100ML的1MG/ML的巯基聚乙二醇水溶液中室温2025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60后形成金纳米棒丙烯酸漆料悬浮液。0031上述制备的将吸收峰在1100NM，吸收强度为10的金纳米片悬浮液100ML加到100ML的1MG/ML的巯基聚乙二醇水溶液中室温2025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60后形成金纳米片丙烯酸漆。
15、料悬浮液。0032上述制备的将吸收峰在1400NM，吸收强度为10的金纳米片悬浮液100ML加到100ML的1MG/ML的巯基聚乙二醇水溶液中室温2025搅拌24小时，在1200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60后形成金纳米片丙烯酸漆料悬浮液。0033上述制备的将吸收峰在1800NM，吸收强度为10的金纳米片悬浮液100ML加到100ML的1MG/ML的巯基聚乙二醇水溶液中室温2025搅拌24小时，在1200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60后形成金纳米片丙烯酸漆料悬浮液。0034在将上述四种丙烯酸漆料悬浮液按等体积混合即可。当涂。
16、布的膜厚达250微米，可见光吸收40、红外光全吸收的指标见图5，其中横坐标为波长，纵坐标为透过率，760NM以下的可见光吸收40，760NM以上的红外光吸收近乎100。0035实施例5，可见光吸收40、红外光几乎全吸收的涂布贴膜0036上述制备的将吸收峰在840NM，吸收强度为10的金纳米棒悬浮液100ML加到100ML的1MG/ML的半胱氨酸水溶液中室温2025搅拌24小时，在2000转/分钟离心20分钟，去上清，沉淀加环氧树脂重悬，调吸光度至60后形成金纳米棒环氧树脂悬浮液。0037上述制备的将吸收峰在1100NM，吸收强度为10的金纳米片悬浮液100ML加到100ML的1MG/ML的半胱。
17、氨酸水溶液中室温2025搅拌24小时，在1500转/分钟离心20分钟，去上清，沉淀加环氧树脂重悬，调吸光度至60后形成金纳米片环氧树脂悬浮液。0038上述制备的将吸收峰在1400NM，吸收强度为10的金纳米片悬浮液100ML加到100ML的1MG/ML的半胱氨酸水溶液中室温2025搅拌24小时，在1200转/分钟离心20分钟，去上清，沉淀加环氧树脂重悬，调吸光度至60后形成金纳米片环氧树脂悬浮液。0039上述制备的将吸收峰在1800NM，吸收强度为10的金纳米片悬浮液100ML加到说明书CN101974286ACN101974290A4/4页6100ML的1MG/ML的半胱氨酸水溶液中室温2025搅拌24小时，在1200转/分钟离心20分钟，去上清，沉淀加环氧树脂重悬，调吸光度至60后形成金纳米片环氧树脂悬浮液。0040在将上述四种环氧树脂悬浮液按等体积混合即可。当涂布的膜厚达250微米，可见光吸收40、红外光全吸收的指标。说明书CN101974286ACN101974290A1/2页7图1图2图3图4说明书附图CN101974286ACN101974290A2/2页8图5说明书附图CN101974286A。