【摘 要】
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紫外线是一种高能量的不可见光,过渡暴露在紫外辐射中会产生一些负面作用,如伤害人体皮肤、加速高分子材料老化等。纳米氧化锌（Zn O）作为一种性质稳定、环境友好以及成本低廉的宽带隙半导体材料,在紫外屏蔽领域应用广泛。然而,纳米Zn O的易团聚倾向以及强烈光催化活性限制了其高性能紫外屏蔽聚合物复合材料的制备。另外,近红外线含有大量的热能,同样会引起人体不适,开发具有紫外-近红外双重屏蔽性能的隔热材料具有
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紫外线是一种高能量的不可见光,过渡暴露在紫外辐射中会产生一些负面作用,如伤害人体皮肤、加速高分子材料老化等。纳米氧化锌（Zn O）作为一种性质稳定、环境友好以及成本低廉的宽带隙半导体材料,在紫外屏蔽领域应用广泛。然而,纳米Zn O的易团聚倾向以及强烈光催化活性限制了其高性能紫外屏蔽聚合物复合材料的制备。另外,近红外线含有大量的热能,同样会引起人体不适,开发具有紫外-近红外双重屏蔽性能的隔热材料具有现实意义。为此,针对上述问题,本文进行了如下研究:（1）采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）作为中间连接体,将天然环保的有机紫外吸收分子肉桂酸（CNA）接枝在Zn O纳米粒子的表面,制备了一种新型的肉桂酸功能化紫外屏蔽剂（CNA-m Zn O）,相比于纯Zn O,CNA-m Zn O具有更加强烈的紫外吸收能力。通过溶液共混法,将改性前后的Zn O加入到聚乙烯醇缩丁醛（PVB）基体中,发现CNA-m Zn O能够在PVB基体中均匀分散,相比于PVB/Zn O,PVB/CNA-m Zn O具有更加优异的紫外屏蔽性能和可见光透过率,当加入2.0 wt%的CNA-m Zn O后,PVB复合膜便可以屏蔽几乎所有波长低于370 nm的紫外线。（2）利用多巴胺在碱性Zn O水分散液中的自聚反应,得到一种聚多巴胺（PDA）表面包覆,具有核壳结构的Zn O@PDA纳米粒子,并探讨了表面包覆不同含量PDA对Zn O的紫外吸收性能和光催化活性的影响。将Zn O@PDA应用于聚乙烯醇（PVA）中,发现PDA包覆显著抑制了Zn O纳米粒子在PVA基体中的团聚,并且Zn O@PDA纳米粒子与PVA分子链之间形成了强烈的界面相互作用。相比于PVA/Zn O,PVA/Zn O@PDA复合膜在紫外屏蔽、力学、耐紫外老化以及热稳定性等方面均表现更为优异。（3）通过水热法和溶剂热法制备了掺杂不同含量Zn O的Cu S@Zn O纳米复合物（CZ-5,CZ-10,CZ-20,数字尾缀表示制备过程中Zn/Cu的摩尔百分比）,并探究了掺杂Zn O对Cu S@Zn O纳米复合物光吸收性质的影响。将以上Cu S和Cu S@Zn O纳米复合物与PVB共混成膜,所得PVB复合膜中,PVB/CZ-10具有最优异的紫外屏蔽性能,而PVB/CZ-5的近红外屏蔽能力最佳,并且也起到了良好的隔热效果,在其遮挡红外灯辐射下,保温箱内部温度比采用纯PVB作为遮挡物低8.2℃。
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