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自清洁树脂透光水泥板的梯度功能设计与效果评价

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自清洁树脂透光水泥板的梯度功能设计与效果评价

作者：扶兴国南昌大学

学位级别：硕士

透光水泥基材料是由透光组分和水泥基体复合而成的具有透光性能的新型建筑材料,广泛应用于建筑设计、地下采光、室内装饰等领域。由于透光水泥基材料在使用过程中,经常与雾霾、酸雨、粉尘和其他污染物直接接触,长期使用后,在透光水泥基... 详细信息

透光水泥基材料是由透光组分和水泥基体复合而成的具有透光性能的新型建筑材料,广泛应用于建筑设计、地下采光、室内装饰等领域。由于透光水泥基材料在使用过程中,经常与雾霾、酸雨、粉尘和其他污染物直接接触,长期使用后,在透光水泥基材料表面特别是透光组分上会粘聚一层由雨水、灰尘和其他污染物共同组成的污染物覆盖层,直接影响透光水泥基材料的透光性能,导致透光水泥基材料的透光显影、采光节能作用显著下降。本论文研究工作来源于国家自然科学基金项目《树脂导光水泥基材料的界面特性及模拟服役环境中劣化机理研究》(项目批准号:51562024)和江西省杰出青年人才资助计划项目《环境友好树脂导光水泥基材料的基础研究》(项目编号:20162BCB23014)。本文引入梯度功能设计思路设计出兼具透光显影、采光节能、疏水自洁功能的自清洁树脂透光水泥板(Self-cleaning resin translucent cement board,SRTCB),采用预制先植法来制备SRTCB;以透明树脂和水泥基体为载体,通过观测水滴附着形貌和疏水角研究了自清洁涂层的疏水自洁性能,采用ESEM研究了自清洁涂层的作用机理;以SRTCB为载体,采用Autodesk Ecotect Analysis软件研究了采光节能特性,采用Radiance软件模拟了视觉效果,采用水滴附着形貌和水滴滚落实验研究了疏水自洁效果,建立了SRTCB的效果评价体系。主要工作及成果如下:1、引入梯度功能设计思路,通过功能设计、材料优化和结构设计,实现SRTCB的功能/结构一体化设计。SRTCB是采用自密实水泥砂浆为水泥基体,透明树脂为透光组分,偶联剂为界面增强组分,疏水涂层为自清洁组分来制备的先进建筑材料。SRTCB兼具透光显影、采光节能、疏水自洁功能。2、SRTCB采用预制先植法制备,主要分为预制透光树脂单元、涂刷界面增强、植入水泥基体和喷涂罩面涂层等制备工艺。3、SS-02型和NC319型疏水涂层运用在透明树脂和水泥基体上具有良好的自清洁效果,水滴在两种疏水涂层处理的透明树脂和水泥基体表面都呈团聚状态。树脂和水泥砂浆在喷涂SS-02疏水层后疏水角分别达到114.6°和104.4°,都达到疏水要求。树脂和水泥砂浆在喷涂NC319疏水层后疏水角分别达到156.2°和152.4°,都达到超疏水要求。水滴在两种疏水涂层上都能够自由滑落且无任何水迹残留。4、SS-02型和NC319型疏水涂层的主要成分都是改性纳米Si O。SS-02疏水原理是改性纳米Si O颗粒具有低表面能的特点,低表面能时表面粗糙度会提高疏水性。SS-02疏水涂层虽然进行了低表面能改性,但是并未利用Si O纳米颗粒构造纳米尺度的表面粗糙度,只能达到疏水效果,而NC319疏水涂层在此基础上进行了纳米尺度的粗糙度的构建,成为类似于荷叶表面的超疏水结构。5、SS-02型和NC319型疏水涂层对比结果显示,NC319型疏水涂层可以达到超疏水效果,SS-02型疏水涂层只能达到疏水效果,SS-02型疏水涂层耐磨性更好,价格更低。对两种疏水涂料的选择可综合考虑实际运用时对透光率、耐久性与经济性的要求,对耐磨性要求不高的环境下可以选择NC319型疏水涂层,以提供更好的疏水自洁效果,对耐磨性要求较高的环境下可选择SS-02型疏水涂层。6、Autodesk Ecotect Analysis模拟结果表明,当SRTCB用作室外墙体时,房间内采光系数平均值提高了5.78%,采光均匀度提高0.1,平均采光照度提高了518.07 lx,人工照明关闭时间增加了29%,年节能量为15.25 k W·h。当SRTCB用作室内隔断时,消除了隔断后的暗角,房间内采光系数平均值提高了3.99%,采光均匀度提高0.13,平均采光照度提高了377.00 lx,人工照明关闭时间增加了60%,年节能量为32.06 k W·h。7、从透光显影效果、采光节能效果、疏水自洁效果三个角度,建立了SRTCB效果评价体系,定量分析了SRTCB采光节能效果,定性分析了SRTCB的视觉效果和疏水自洁效果。

关键词：透光自清洁梯度采光节能效果评价

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柔性透光自清洁薄膜的制备及性能研究

柔性透光自清洁薄膜的制备及性能研究

作者：赵骑兰州大学

学位级别：硕士

自清洁材料在保持表面清洁、防雾、防水、防腐蚀、降低固液之间的阻力等方面有独特的优势。如果自清洁材料同时具有透光性和柔性,其应用范围会大幅扩展。许多制备自清洁材料的方法已经被报道,但是制备同时具有自清洁和透光性的材料的方... 详细信息

自清洁材料在保持表面清洁、防雾、防水、防腐蚀、降低固液之间的阻力等方面有独特的优势。如果自清洁材料同时具有透光性和柔性,其应用范围会大幅扩展。许多制备自清洁材料的方法已经被报道,但是制备同时具有自清洁和透光性的材料的方法这两年才逐渐少量出现。本文提出了两种制备柔性透光自清洁薄膜的方法：倒模法和反应离子刻蚀法。倒模法用光刻法制备有微米图形的模板,在模板上浇铸PDMS(聚二甲基硅氧烷)预聚体并固化,剥离后得到薄膜,其接触角是151.3°,滚动角小于18°,透光率约为95%。反应离子刻蚀法用Ar、O2、CF4的组合气体对PDMS薄膜进行反应离子刻蚀,调节参数,使刻蚀过程分为以化学刻蚀为主和以物理刻蚀为主的前后两个阶段,最终在PDMS薄膜表面形成类荷叶的微纳二级结构,该方法制备的薄膜接触角是152.0°,滚动角小于1°,透光率在94%左右。两种方法制备的样品均有良好的超疏水性能、自清洁性能、透光性,样品易弯曲,并且在弯曲时仍然保持良好的性能。两种方法制备的薄膜表面微结构与薄膜是一体的,且无需表面改性,这增加了薄膜的机械强度和稳定性。倒模法工艺简单,适合大规模生产。反应离子刻蚀法制备的样品表面极度粗糙,因而具有优良的自清洁性能。两种方法制备的薄膜放置在太阳能电池表面做防尘膜,其透光率高,自清洁效果好,具有较大的应用价值。

关键词：自清洁透光柔性倒模反应离子刻蚀

纳米ATO粒子分散技术及透光隔热涂料性能研究

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纳米ATO粒子分散技术及透光隔热涂料性能研究

作者：李靖重庆大学

学位级别：硕士

建筑节能中,玻璃的透光和隔热是一个非常关键的问题,在使用大面积外窗及透明顶棚的建筑物、汽车窗口等场合,太阳光的热辐射会导致空调能耗的增大,造成很大的能源浪费。为改善这一现象,人们采取了使用金属镀膜热反射玻璃和各种热反射贴... 详细信息

建筑节能中,玻璃的透光和隔热是一个非常关键的问题,在使用大面积外窗及透明顶棚的建筑物、汽车窗口等场合,太阳光的热辐射会导致空调能耗的增大,造成很大的能源浪费。为改善这一现象,人们采取了使用金属镀膜热反射玻璃和各种热反射贴膜等产品,用以反射太阳光中的部分能量,从而达到隔热降温的目的。但是这些产品有的隔热效果不佳,有的透光率较低,有的则需要昂贵的设备,工艺条件的控制也很复杂,不利于向市场大面积推广,因此研究开发一种兼有良好透光性和隔热性能的材料,对于解决玻璃隔热问题不仅有重要的理论意义,而且有广阔的市场前景。纳米氧化锡锑(ATO)既可以很好地让可见光透过,同时又能阻隔大部分的红外射线,是一种优良的透光隔热材料。纳米粒子的粒径小,比表面积大,表面自由能高,粒子之间极易团聚,因此纳米涂料的制备不能像传统涂料那样通过颜填料和基料之间的简单混配得到。本文通过透射电子显微镜观察了纳米粒子的表面形貌特征;研究了pH值对纳米粒子分散体系稳定性的影响;考察了分散设备和分散工艺对分散体系稳定性的影响;分析了分散剂种类、分散剂复合、分散剂掺量等对纳米粒子分散效果的影响,找出了最佳分散剂和最佳掺量。用分散良好的纳米ATO粒子水性浆料来制备透光隔热涂料,重点研究了纳米ATO粒子水性浆料与树脂的相溶性,以及纳米ATO透光隔热涂料颜料体积浓度、涂膜厚度、实心玻化微珠掺量对透光性和隔热性的影响,并将自制的透光隔热涂膜与汽车窗用隔热膜和建筑外窗隔热膜进行了性能比较,测试结果表明,试验制备的涂膜能够很好的满足汽车及建筑外窗的透光隔热要求,而且与常规隔热膜相比,有较强的性能优势。将纳米ATO应用于涂料中制备出纳米复合涂料,可以解决“透光与隔热”这一矛盾性问题,而且不需要昂贵的大型设备投资,制备及施工工艺简便易行,可以有效降低生产成本,有利于向市场推广,具有极高的应用价值。

关键词：纳米ATO 分散透光隔热实心玻化微珠

电纺超细纤维增强环氧树脂透光复合材料的制备和性能研究

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电纺超细纤维增强环氧树脂透光复合材料的制备和性能研究

作者：廖华强福建师范大学

学位级别：硕士

超细纤维具有超高比表面积、极大的长径比、良好的力学强度等特殊性质,使得其被广泛应用于超滤膜材料、组织工程支架材料、防护服、复合材料等诸多领域。静电纺丝技术是目前用来制备超细纤维材料的一种最简单有效的方法。本论文对电纺... 详细信息

超细纤维具有超高比表面积、极大的长径比、良好的力学强度等特殊性质,使得其被广泛应用于超滤膜材料、组织工程支架材料、防护服、复合材料等诸多领域。静电纺丝技术是目前用来制备超细纤维材料的一种最简单有效的方法。本论文对电纺超细纤维增强透光复合材料的制备和性能进行研究,主要工作包括以下几个方面：(1)探讨醋酸纤维素超细纤维、聚氨酯超细纤维、醋酸纤维素-聚氨酯复合超细纤维的最佳电纺制备条件,并将其分别与环氧树脂复合,制备种类不同的超细纤维增强复合材料,研究其性能。(2)探讨取向电纺超细纤维的制备方法,并将取向电纺纤维作为复合材料的增强材料,研究纤维的取向性对复合材料综合性能的影响。(3)制备醋酸纤维素超细纤维并将其水解得到纤维素超细纤维,分别与环氧树脂复合,制备复合材料。研究在其他条件相近的情况下,纤维／树脂界面对复合材料综合性能的影响。通过本课题的研究,得到了以下主要结论：利用混合溶液作为溶剂,通过静电纺丝技术,可以得到直径较小聚氨酯超细纤维、醋酸纤维素-聚氨酯复合超细纤维、醋酸纤维素超细纤维以及水解后的纤维素超细纤维;电纺超细纤维的取向性随着滚筒转速的增加而提高;利用醋酸纤维素超细纤维和纤维素超细纤维与环氧树脂复合,得到的复合膜材料透光性能优异,力学性能明显提高。

关键词：静电纺丝超细纤维透光增强复合材料取向

透光阻燃不饱和聚酯树脂及玻璃钢的研制和开发

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热固性树脂 1994年第4期9卷 38-40页

作者：匡军南京复合材料总厂

本文简要介绍了透光阻燃不饱和聚酯树脂的合成方法和技术指标,同时对由其制成的玻璃钢的特点和物理性能指标作了介绍。

关键词：透光不饱和聚酯玻璃钢阻燃聚酯树脂

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透光道路交通标志牌的原理与应用

科学技术与工程 2011年第12期11卷 2867-2869页

作者：刘祥胜葛折圣李朝文黄少新杨刚徐珍明邓树森安徽高速公路控股集团有限公司合肥230051 华南理工大学广州510641 广州公路局广州510000 广州公路局工程研究所广州510000

交通标志的视认性严重影响行车安全。通过在标志牌的图案或字符上设置圆形透光孔,使得标志牌具有透光性,从而提高逆光下交通标志内容的视认性。阐述了透光道路交通标志牌的结构原理、制作步骤和适用范围,及其在南京-洛阳高速公路安徽段... 详细信息

交通标志的视认性严重影响行车安全。通过在标志牌的图案或字符上设置圆形透光孔,使得标志牌具有透光性,从而提高逆光下交通标志内容的视认性。阐述了透光道路交通标志牌的结构原理、制作步骤和适用范围,及其在南京-洛阳高速公路安徽段的试用效果。为透光道路交通标志牌大规模地应用提供参考。

关键词：交通标志透光结构制作应用

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透光混凝土的研究与进展

江苏建材 2015年第2期 24-25页

作者：石运中西安新意达建筑制品有限公司陕西西安714000

随着建筑业的不断发展进步,对建筑材料的功能性要求逐渐提高。混凝土作为建筑行业的重要原材料,其结构与性能的要求也逐渐提高。在此背景下,智能混凝土开始发展,并成为混凝土未来发展的趋势。透光混凝土作为智能混凝土的一种,其优越的... 详细信息

随着建筑业的不断发展进步,对建筑材料的功能性要求逐渐提高。混凝土作为建筑行业的重要原材料,其结构与性能的要求也逐渐提高。在此背景下,智能混凝土开始发展,并成为混凝土未来发展的趋势。透光混凝土作为智能混凝土的一种,其优越的透光性能得到学者以及建筑设计师的青睐,将成为节能建筑中不可或缺的材料。

关键词：透光混凝土光学纤维

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透光、耐火的蜂窝材料

家具 2010年第2期31卷 78-79页

作者：吉恩

蜂窝纸作为一种新型材料,在节能环保日益受到公众重视的今日,也在不断发展。对蜂窝纸的性能、结构的不断研究,使其应用的领域不断拓展。法国施奈尔国际工艺公司（PROCEDES ***）经研制最近向市场推出用纹理纸制造的新产品：展开式的蜂... 详细信息

蜂窝纸作为一种新型材料,在节能环保日益受到公众重视的今日,也在不断发展。对蜂窝纸的性能、结构的不断研究,使其应用的领域不断拓展。法国施奈尔国际工艺公司（PROCEDES ***）经研制最近向市场推出用纹理纸制造的新产品：展开式的蜂窝状隔板，以及软质的蜂窝状天花板。这是二款新型的合成材料。

关键词：蜂窝材料透光耐火新型材料节能环保合成材料蜂窝纸蜂窝状

透光覆盖聚烯烃材料的性能以及在温室中的应用效果

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农业工程技术 2021年第22期41卷 20-23页

作者：周大纲原中国农业生产资料集团公司北京100052

目前,塑料薄膜在农业中的应用主要分为棚膜与地膜,使用量比例约为1:1.2。中国塑料加工工业协会农膜专业委员会公布,2019年农用地膜覆盖面积超过3亿亩(2×10^(7) hm^(2)),农用棚膜覆盖面积约6200万亩(4.13×10^(6) hm^(2)),农用膜使用量... 详细信息

目前,塑料薄膜在农业中的应用主要分为棚膜与地膜,使用量比例约为1:1.2。中国塑料加工工业协会农膜专业委员会公布,2019年农用地膜覆盖面积超过3亿亩(2×10^(7) hm^(2)),农用棚膜覆盖面积约6200万亩(4.13×10^(6) hm^(2)),农用膜使用量逐年增长,应用前景广阔。文章以“希爱农5+1”的多功能聚烯烃(PO)涂覆棚膜为例,介绍透光覆盖聚烯烃材料的性能以及在温室中的性能与应用效果,以飨读者。

关键词：聚烯烃材料农用地膜农用棚膜功能聚烯烃农用膜塑料薄膜农膜透光