现代建筑和交通工具的设计中广泛使用大面积玻璃窗和玻璃幕墙,夏天太阳光热辐射会增加室内空调的使用率,冬天室内热量易通过玻璃散失而造成能源浪费。研究表明采暖和空调能耗中50%左右是由门窗的传热引起的。因此开发新型隔热保温材料、降低能耗,具有重要的现实意义和广阔的市场前景。近年来研究发现掺锑的纳米氧化锡(ATO)和掺铝/镓的纳米氧化锌(AZO/GZO)等材料具有优良的可见光透光率和良好的红外光屏蔽效果,并且其成本远低于目前主要使用的氧化铟锡(ITO),因此这几种材料在建筑节能领域有着广泛的应用前景。本论文以聚合物基纳米复合材料为研究方向,以制备具有隔热保温功能的透明涂料为目的,首先利用聚合热解法制备了ATO、GZO和AZO系列功能粒子,然后与透明环氧树脂复合制备出了性能优异的透明隔热涂料,并对其光学和隔热性能进行了研究。主要研究结果如下:(1)首次采用聚合热解法制备了不同Sb掺杂量的ATO纳米粒子。随着Sb掺杂含量的增加,纳米粒子粒径变小;掺杂摩尔百分含量为15at%时,纳米粒子的粒径最小为25nm。Sb元素的掺杂对SnO2的导电性能具有明显的改善,当掺杂量在10at%以内时,随着Sb掺杂量的增加,ATO的电导率逐渐增大,但继续提高掺杂比例时,电导率降低。(2)同样采用聚合-热解法制备了GZO和AZO纳米导电氧化物。GZO粒子的电阻率随Ga掺量增加先降低后增加,GZO纳米粒子导电性能最佳的掺杂比为4at%,电阻率为3.108kΩ·m。AZO纳米粒子有同样的规律,其中Al元素的最佳掺杂比例为8at%,电阻率为1.356kΩ·m。对GZO纳米粒子进行H2还原处理,还原后纳米粒子的电阻率可降低三个数量级。(3)本研究采用环氧树脂作为功能涂料的基体材料,以ATO、GZO和AZO三种纳米粒子作为功能粒子,利用共混法制备了三个系列的透明隔热功能涂料。(4)涂料的UV-VIS-NIR光谱研究结果表明:纳米粒子含量对涂料光学性能影响明显,纳米粒子含量越高红外屏蔽效果越明显,但纳米粒子含量的增加也会导致涂料可见光透过率的下降。其中ATO型功能涂料在可见光区透过率最高,GZO型功能涂料的红外屏蔽效果最好,AZO型功能涂料综合性能最佳,其可见光平均透过率约为50%,红外光屏蔽率可达75%。(5)涂料的隔热保温性能研究表明:ATO、GZO和AZO三种类型透明隔热功能涂料都具有明显的隔热保温性能,其中相同含量的纳米粒子中,GZO纳米涂料的隔热效果最佳,ATO和AZO纳米涂料次之,在模拟环境中GZO纳米涂料涂敷玻璃与普通玻璃的隔热温差最大可达到12℃。