自然晝光光波調制節能薄膜之研究｜國立臺灣科技大學博碩士論文系統

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研究生：	呂柏毅 Po-yi Lu
論文名稱：	自然晝光光波調制節能薄膜之研究 Effect of covering films energy consumption by using NIR cut nano-dispersive coating technique
指導教授：	邱顯堂 Hsien-tang Chiu
口試委員:	陳建光 Jem-kun Chen 蕭耀貴 Yao-kuei Hsiao
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工程學院 - 材料科學與工程系 Department of Materials Science and Engineering
論文出版年：	2008
畢業學年度：	96
語文別：	中文
論文頁數：	132
中文關鍵詞：	智慧窗、近紅外線遮蔽塗料、氧化鋅、光學性質
外文關鍵詞：	Intelligent Window Coating, NIR-cut coating, Zinc Oxide, Optical performance
相關次數：	點閱：349 下載：1
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本研究旨在探討ITO-Al2O3奈米粒子(TITAN KOGYO,LTD，NO.EC700)、Al-ZnO奈米粒子(HAKUSUI TECH，NO.23K)、Ga-ZnO奈米粒子(HAKUSUI TECH，NO.GK40)、Aminium salt奈米粒子(Japan Carlit Co.,Ltd，NO.CIR)不同光學特性奈米粒子、型態及含量在光硬化樹脂內分散性及穩定性之影響效應。
實驗上使用高剪切高速分散攪拌機(CHARLES ROSS&SON CPMPANY，High Shear Mixer)探討奈米粒子經高剪切高速分散後，利用其光學離心沉降法分析儀之STEP(Space and Time resolved Extinction Profile)原理，相對離心力對應單位時間下粒子遷移位置關係圖中，去評估奈米粒子分散性及穩定性影響效應。再利用奈米粒子光學特性的差異與多層間的搭配，經由雙光束光譜儀(UV-VIS-NIR spectroscopy)、霧度儀(Haze meter)量測出光穿透率、霧度...等光學性質以探討其對調光節能薄膜的影響效應。
奈米溶液最佳分散性及穩定性分析結果發現，奈米粒子沉積速率(μm/s)與儲存性(mm/month)隨著光硬化樹脂內粒子含量增加而增加，以ITO-Al2O3粒子含量10PHR時奈米溶液儲存穩定性(mm/month)為最佳的。
奈米溶液最佳分散性及穩定性分析結果發現，奈米粒子沉積速率(μm/s)與儲存性(mm/month)隨著光硬化樹脂內粒子含量增加而增加，以ITO-Al2O3粒子含量10PHR時奈米溶液儲存穩定性(mm/month)為最佳的。
在調光節能薄膜光學性質量測發現，以塗佈ITO-Al2O3塗料形成一阻氣之處理底層與Aminium salt塗膜為表層互相搭配結果顯示，近紅外光遮蔽效果是最佳的，其近紅外光穿透率為39%，可見光穿透率也可到82%，表面電阻值達到2.87×107(Ω/square)，此雙層配置膜將具有可見光穿透率佳、近紅外遮蔽效果佳的光學特性又兼具抗靜電特性，深具近紅外光遮蔽薄膜應用的潛力。

This study is focused on dispersion and stability in UV-curing resin with different optical properties, conformation and composition of nanoparticles ITO-Al2O3(TITAN KOGYO,LTD，NO.EC700), Al-ZnO (HAKUSUI TECH，NO.23K), Ga-ZnO(HAKUSUI TECH，NO. GK40) and Aminium salt(Japan Carlit Co., Ltd, NO.CIR).
In the experiment we use High Shear Mixer(CHARLES ROSS&SON CPMPANY) and using the principle of STEP(Space and Time resolved Extinction Profile)from the Optical Centrifugal Sedimentation Analyzer after high speed disperse to acquire the diagram of relative centrifugal force versus nanoparticles migrating location per unit time, and therefore dispersion and stability could be evaluated. We can study the influence of nanoparticles by UV-VIS-NIR spectroscopy, Haze meter acquiring the transmittance and haze degree from the difference optical and multi-layered properties of nanoparticles in the Intelligent Optic Films.
We found that the optimized condition of sedimentation rate(μm/s) and storage ability(mm/month) increased with the increasing nanoparticles content in the UV-curing resin at 10PHR of ITO-Al2O3.
By measuring the optical properties of Intelligent Optic Films, results showed that a resistance gas layer formed by ITO-Al2O3 coating collocating with Aminium salt film result the optimized condition of transmittance of near-infrared light which is 39%, the transmittance of visible light is 82%, and the surface electrical resistivity reached 2.87×107(Ω/square). This double-layered film possesses good transmittance of visible light and near-infrared shielding effect by the optical properties, and also the anti-static
characteristics. Therefore it owns high potential for NIR-cut film application.

中文摘要 I
英文摘要 Ⅲ
誌謝 V
目錄 Ⅵ
圖表索引 X
第一章 緒論 1
       1.1 前言 1
       1.2 研究背景與架構 2
第二章 文獻回顧 6
       2.1 智慧窗(Intelligent Window Coating)調控技術 6
           2.1.1 疊層光干涉作用型 7
           2.1.2 電致變色(Electrochromics；EC) 8
           2.1.3 熱致變色(Thermotropics；TC) 8
       2.2 光硬化樹脂之源起 10
       2.3 光硬化樹脂組成 12
           2.3.1 活性寡聚體(Reactive oligomer) 12
           2.3.2 單體 13
           2.3.3 光起始劑 14
           2.3.4 分散劑 14
           2.3.5 添加劑 17
       2.4 光硬化樹脂硬化行為 18
       2.5 影響光硬化樹脂反應速率因素 20
       2.6 奈米微粒特性 23
       2.7 奈米微粒之分散技術 23
           2.7.1 機械式攪拌 24
           2.7.2 超音波分散 24
           2.7.3界面活性劑 24
       2.8 影響奈米微粒分散穩定性因素 25
       2.9 奈米粒子粒徑鑑定技術 27
           2.9.1 電子顯微鏡 28
           2.9.2 X光繞射儀 28
           2.9.3 雷射光粒徑分析儀 28
           2.9.4 光學離心沉降法分析儀 28
第三章 不同光學特性奈米粒子在光硬化樹脂內之分散性及穩定性之研究 38
中文摘要 38
英文摘要 39
       3.1 前言 40
       3.2 實驗 41
           3.2.1 調光節能塗膜分散液之製備 41
           3.2.2 奈米溶液分散性及穩定性分析 41
           3.2.3 粒徑分析 43
                 3.2.3.1 動態光散射儀 43
                 3.2.3.2 光學離心沉降法分析儀 43
           3.2.4 粒徑型態之觀察 44
        3.3 結果與討論 44
           3.3.1 奈米溶液分散性及穩定性之探討 44
                 3.3.1.1 奈米粒子種類、型態之影響效應 44
                 3.3.1.2 奈米粒子含量之影響效應 44
           3.3.2 奈米粒子粒徑鑑定技術之探討-雷射光粒徑分析儀(DLS) 46
        3.4 結論 47
第四章 不同光學特性奈米粒子/光硬化樹脂單、複層膜對光學性質影響效應之研究 73
中文摘要 73
英文摘要 74
         4.1 前言 75
         4.2 實驗 76
             4.2.1 調光節能塗膜乾膜之製備 76
             4.2.2 測試 77
                    4.2.2.1 熱性質之測試 77
                    4.2.2.2 UV-VIS-NIR光譜之測試 77
                    4.2.2.3 霧度之測試 78
                    4.2.2.4 電學特性之測試 78
                    4.2.2.5 表面結構之觀察 79
                    4.2.2.6 剝離性質之測試 79
                    4.2.2.7 耐候性質之測試 79
         4.3 結果與討論 79
             4.3.1 兩種奈米粒子不同含量/光硬化樹脂之熱裂解分析 79
             4.3.2 奈米粒子對於單層膜光學性質影響之探討 80
                   4.3.2.1 奈米粒子含量效應 80
                   4.3.2.2 基材效應 81
                   4.3.2.3 粒子複合效應 81
             4.3.3 奈米粒子對於雙層配置膜光學性質影響之探討 82
             4.3.4 電學特性之分析 83
             4.3.5 表面型態之分析 83
             4.3.6 剝離性質之分析 84
             4.3.7 耐候性質之分析 84
         4.4 結論 85
第五章 總結論 108
參考文獻 110
附錄 115
作者簡介 117

                                

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全文公開日期 2013/07/23 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (國家圖書館：臺灣博碩士論文系統)

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