毕业论文课题相关文献综述
文 献综 述
建筑隔热是节约能源、提高建筑物居住和使用功能的一个重要方面。在高层建筑、汽车、陈列等要求良好采光的场合，所使用的玻璃对可见光的透光性有较高要求。由于普通玻璃对太阳光谱的透过选择性不高，因此，在可见光透过的同时，位于红外光区的热量也会随之大量透过玻璃，导致室温升高，加重空调等的负担，从而造成能源浪费。因此，寻找一种兼有良好透光性和隔热性能的材料不仅具有重要的理论意义，而且具有广阔的应用价值和市场前景。
1. PETG简介
PET（聚对苯二甲酸乙二酯）是一种常用的热塑性树脂，广泛应用于纤维、薄膜和包装材料等领域，尤其是饮料瓶的生产[1]。PET有一定的结晶能力，想要得到透明PET产品，通常需要在成型过程中对熔体进行骤冷处理，冻结链段，使PET保持非晶状态。而此类透明PET在使用过程中遇热容易出现二次结晶现象，透明性下降，造成对成形制品在尺寸稳定性、透明性等的不利影响[2]。与PET相比，PETG主链比PET多了环己基，分子链的刚性增加，且降低了整个分子链的规整性。它的透明性、着色性和气密性等克服了PET在这方面的缺陷。
聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)是一种透明、非结晶型共聚酯，它是由对苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)和1,4-环己烷二甲醇(CHDM)三种单体用酯交换法缩聚的产物。同时也可以认为PETG是以CHDM部分代替乙二醇(EG)得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的改性共聚酯[3]。随着共聚物中CHDM的增加，熔点下降，玻璃化温度上升，结晶度下降，最后形成无定形聚合物。一般PETG中CHDM的含量在30%~40%[4]。
PETG透光性好，可以加工成厚型板材；对氧有较好的阻隔性，可作为瓶基料；无毒无味可以用作医药和食品包装材料；热稳定性好，耐g 射线（灭菌），照射后不变色，韧性极佳且不易脆裂。它可以采用注射、挤出、吹塑、回转成型、压延成型等各种加工方法加工。总之，这种共聚酯由于其所具有的独特性能而受到了市场的欢迎，应用领域在不断扩大。我国是聚酯的最大消费市场，共聚酯PETG必定会有广阔的市场前景[5,6]。
2. 红外屏蔽材料
红外屏蔽材料指一种对太阳光具有良好的光谱选择性且至少有一相尺寸在1~100 nm之间的材料，即该材料对可见光具有良好的通透性，对近红外或紫外光具有好的反射、阻隔或吸收作用[7]。在红外光屏蔽聚合物材料制备中，一般用一类无机金属氧化物作为吸收红外光的功能助剂，加入高分子基材中，固化得到薄膜或者涂层覆盖在物体表面达到降温目的。
具有红外屏蔽作用的无机材料主要有金属氧化物、硝酸盐、醋酸盐等，金属氧化物包括InO3、SnO2、ZnO等及其掺杂体系。这些材料有较宽的带隙（Eg3 eV），因此具有透过可见光、反射红外线和吸收紫外线的性能，可作为透明热反射材料使用。为了得到更好的光电性能，对这些进行掺杂，例如Sn掺杂InO3（ITO），Sb、F掺杂SnO2（ATO、FTO）等[7,8]。
3. 无机粉体表面改性
无机粉体一般为微米或纳米级颗粒，因其粒径小、比表面积大、表面能高，容易发生团聚，又由于无机粉体是极性或强极性的亲水矿物，而有机高聚物基质具有非极性的疏水表面，彼此相容性差[9]。因此，当无机粉体添加到高聚物复合材料时，首先要对无机粉体进行表面改性，使其粒子表面有机化，改善其亲油性和与基体的相容性，增强界面结合能力，从而发挥无机粉体的功能[10,11]。目前无机粉体的改性方法很多：有醇、酸改性、表面活性剂改性、偶联剂改性、聚合物包覆改性、表面接枝改性等。常见的有两种：1)偶联剂法；2)表面接枝法。
偶联剂法：偶联剂是一种具有两性结构的物质，其分子的一端是能与无机超细粒子进行反应，形成强有力化学键的极性基团，另一端的非极性基团能够与有机物发生反应或物理缠结，从而将两种不同性质的材料结合起来，在无机粒子和有机物之间形成特殊的架桥作用。常用的偶联剂有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂等。本课题实验对ATO纳米粒子表面处理所用的KH570为硅烷偶联剂，硅烷偶联剂的通式为R-Si-X3，R是与有机物有亲和力或反应能力的活性官能团，如氨基、硫基、乙烯基、环氧基等。X为能水解的烷氧基（如甲氧基、乙氧基等）或氯。在进行偶联处理时，X基首先水解形成硅醇，然后再与无机粒子表面上的羟基反应，形成氢键，进而缩合成共价键，使得硅烷偶联剂与无机粒子稳固结合。偶联剂另一端外露的具有反应性的疏水基团R很容易与有机物材料中的活性基团反应，形成很强的化学键，使硅烷偶联剂与有机物稳定结合。
表面接枝法：一些无机氧化物纳米粒子（如SiO2、TiO2等）表面带有化学键合的羟基，可直接用来接枝。更多的是根据羟基设计反应，引入各类官能团再进行接枝。在纳米无机氧化物粒子表面接枝有机物主要有3种方法：1)在粒子表面引入双键，其后与单体共聚；2)利用粒子表面官能团与聚合物端基之间的反应，将聚合物连接到粒子表面；3)在粒子表面引入可以引发聚合的活性点，使单体在粒子表面生长为聚合物[9-13]。
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