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太阳光中的紫外光具有较短的波长和较高的能量,且由于其能量与化学反应所牵涉的能量大小近似,具有较强的化学效应;太阳能中的红外光具有特别显著的热效应,这两种光线对一切暴露在太阳底下的器材都有特别显著的热效应,特别是对高分子材料具有很强的破坏性。为了解决太阳能对器材的破坏问题,需要对器材进行隔热处理。将纳米金属氧化物引入聚合物中,开发一系列阻止紫外线照射,蓝光或NIR射线的无机-有机复合材料,制备光学薄膜,从而达到透明隔热的目的,是当前发展透明隔热涂料的重要发展方向。这种方法不仅属于环境友好型,而且具备工艺简单,成本低廉等优良特性。环保型水性聚氨酯(WPU)分子结构可设计性强,且具备耐磨性好,附着力强,低温柔韧性优异,易燃挥发性有机化合物的排放量低等特点,广泛应用于纺织品、皮革、胶粘剂及涂料等行业,其应用比例逐年增涨,是制备透明基材的首选之一。纳米粒子的粒径远小于可见光波长,从而使得纳米复合材料具有较高的透明性,而如纳米氧化锡锑这类n型半导体材料,属于导电氧化物,禁带宽度基本都大于3eV,能够很好的吸收紫外光、反射红外光,是制备透明隔热材料的首选。但是无机粒子与有机粒子之间相容性问题是制备透明隔热涂料的重点难题,硅烷偶联剂是一种具有有机官能团的硅烷,在其分子结构中具有能分别与有机和无机物质化学结合的反应基团。本课题将通过硅烷偶联剂对无机粒子在基材中的分散性问题进行改善。本课题将通过丙酮法制备聚氨酯预聚体,运用硅氧烷、无机纳米氧化锡锑颗粒与聚氨酯预聚体原位聚合以改性水性聚氨酯,制备出具有隔热透明性能的水性聚氨酯,主要结果如下:第一部分,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃(PTMEG2000)为主要反应单体,2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,通过丙酮合成法制备聚氨酯预聚体,引入3-氨基丙基三乙氧基硅烷(AMEO),利用有机硅烷端基-NH2与预聚体端基-NCO反应将键能较大的Si-O键引入体系,制备出一系列不同含量有机硅氧烷封端改性水性聚氨酯(WPU/AMEO)。通过拉力试验机、傅里叶红外光谱仪、热重分析仪等分析了聚合物的结构与性能。结果表明:有机硅氧烷改性后水性聚氨酯的拉伸强度得到提高,断裂伸长率降低,并且具有较高的热稳定性和优异的耐水性能等。第二部分,以有机硅氧烷改性水性聚氨酯为模板,采用原位聚合法,引入纳米氧化锡锑,利用有机硅氧烷的三个乙氧基端基水解缩合,在预聚体端基引入硅羟基(Si-OH),与纳米氧化锡锑颗粒表面羟基反应,从而使得纳米氧化锡锑具有良好的分散性能。运用透射电子显微镜、UV-VIS-NIR分光光度计、黑板温度计等仪器分析引入不同含量纳米氧化锡锑改性后的水性聚氨酯结构与性能。结果表明:有机硅烷可以明显提高纳米氧化锡锑在聚合物中的分散性及稳定性;而纳米氧化锡锑良好分散性使得试样在可见光区的透光性和近红外外光区的屏蔽能力均显著提高。