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二氧化鈦是一種性能優(yōu)異的白色填料，為無毒無味的粉體。由于其出色的性能，如高遮蓋力、高折光指數(shù)，高光散射力、高耐候性、高光澤、高穩(wěn)定性等，越來越受到涂料配方者的青睞。目前在很多涂料配方中都含有二氧化鈦，特別是在紅外熱反射隔熱涂料中，二氧化鈦更是必不可少的組分[1-3]。將紅外熱反射隔熱涂料涂覆到織物上可制得能顯著屏蔽太陽熱輻射熱量的隔熱涂層織物，與傳統(tǒng)降溫方法相比，它不需消耗能量就能有效降低暴露在太陽下物體的表面溫度，從源頭上阻止熱量向物體內(nèi)部的傳遞，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能降溫的目的。本文選用對近紅外輻射具有高反射、低吸收的金紅石型TiO2作為功能粒子，通過涂層整理的方法將TiO2粒子牢固地粘附在織物上，制得了隔熱性能較好的TiO2隔熱涂層織物；分析討論了影響其隔熱性能的各項(xiàng)因素。

1試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)材料及藥品

材料  經(jīng)退漿、煮練后未漂白的純棉織物(平紋，經(jīng)、緯紗線密度為33 tex×26 tex，經(jīng)、緯向密度為338 根/10 cm×259 根/10 cm)、滌綸織物(平紋，經(jīng)、緯紗線密度均為20 tex，經(jīng)、緯向密度為395 根/10 cm×295 根/10 cm)、滌/棉織物(平紋，經(jīng)、緯紗線密度均為23 tex，經(jīng)、緯向密度為543 根/10 cm×285 根/10 cm)。

藥品  金紅石型TiO2(工業(yè)級，杜邦鈦白科技(上海)有限公司)，聚偏氟乙烯(PVDF,工業(yè)級，上海三愛富新材料股份有限公司)，聚氨酯(PU,工業(yè)級,韓國(株)愛特聚氨酯有限公司)，N,N－二甲基甲酰胺(DMF,分析純,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司), 六偏磷酸鈉(分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司)。

1.2 試驗(yàn)儀器

LTF 97885涂層機(jī)(瑞士 Werner Mathis公司)，控溫織物隔熱性能測試箱(自制)，QUANTA 200掃描電子顯微鏡(捷克FEI公司)，LD電子天平(沈陽龍騰電子有限公司)，D-7401-50型電動攪拌器(天津市華興科學(xué)儀器廠)，202 電熱恒溫干燥箱(天津市實(shí)驗(yàn)儀器廠)，WSD-3U熒光白度儀(北京康光儀器有限公司)。

1.3 隔熱涂料的制備

1.3.1PVDF基隔熱涂料的制備

隔熱涂料中，TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.0 %，PVDF的質(zhì)量(g)與DMF的體積(mL)比為1:10。試驗(yàn)步驟如下：

1)將TiO2粉末加入到盛有DMF的燒杯中，所得的混合物在電動攪拌器中攪拌分散一定時間后，向其中加入六偏磷酸鈉溶液，繼續(xù)攪拌分散。2)將PVDF粉末加入到盛有DMF的燒杯中，用玻璃棒攪拌至完全溶解均勻，靜置至其中不含氣泡。3)將1)中分散均勻的TiO2加入到2)中攪拌至混合均勻，即得所需隔熱涂料。

1.3.2PU基隔熱涂料的制備

隔熱涂料中，TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.0 %，PU的質(zhì)量(g)與DMF的體積(mL)比為3:20。試驗(yàn)步驟如下：

1) 將PU膠粒溶于盛有DMF的燒杯中，直至其完全溶解均勻，同時也將TiO2粉末均勻地加入到盛有DMF的燒杯中，用玻璃棒攪拌使其分散均勻。2) 在一定轉(zhuǎn)速下，將分散均勻的TiO2懸浮液緩慢地加入到PU溶膠中，攪拌混合均勻，靜置至其中不含氣泡，即得所需隔熱涂料。

1.4 涂層織物的制備

將所配制的隔熱涂料在LTF 97885涂層機(jī)上涂覆到織物上，制得涂層織物。涂層工藝為：

基布 ®第一次涂覆 ®烘干(100 ℃×3 min) ®第二次涂覆 ®烘干(100 ℃×3 min) ®水洗 ®烘干。

1.5 分析測試及性能表征

1.5.1隔熱性能

采用自制的控溫織物隔熱性能測試箱，測試不同熱輻射時間下試樣內(nèi)側(cè)的溫度(T)。以其與未受熱輻射前試樣內(nèi)側(cè)的初始溫度(T0)之差(△T)，評價試樣的隔熱性能[4-5]。

1.5.2掃描電鏡分析

將待測試樣均勻地粘貼在樣品板上，噴金，完畢后采用QUANTA 200掃描電子顯微鏡觀察試樣的形態(tài)及其粒子聚集狀態(tài)，拍照記錄[6]。

1.5.3白度

將試樣折疊成4層，在WSD—3U熒光白度儀上測試hunter白度。經(jīng)、緯向各測3次，取其算術(shù)平均值。

2 結(jié)果與討論

2.1 TiO2涂層前后織物及纖維的形貌

棉織物經(jīng)TiO2涂層前后的SEM照片如圖1所示。由圖1可知，經(jīng)TiO2涂層后，在織物表面形成了一層致密的PVDF-TiO2高分子膜，PVDF和TiO2填充了纖維交織點(diǎn)間空隙，使紗線結(jié)構(gòu)變得較為緊密。