一种防水性二氧化钒智能控温涂层及其制备方法
阅读说明：本技术 一种防水性二氧化钒智能控温涂层及其制备方法 (Waterproof vanadium dioxide intelligent temperature control coating and preparation method thereof ) 是由 赵丽 郑灿灿 曹秋芬 王世敏 胡忠明 陈慧 童颜 于 2021-10-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种防水性二氧化钒智能控温涂层及其制备方法,属于涂层材料领域,其由介孔二氧化钒纳米粉体与聚合物基体混合而成,聚合物基体为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯和有机硅树脂中的一种或多种,其中,介孔二氧化钒纳米粉体粒径为20nm～600nm,介孔二氧化钒纳米粉体与聚合物基体的质量比为1：(50～200),涂层防水,可见光透过率不小于40％,太阳能调制效率不小于12％,疏水角不小于80°。本发明申请还提供了制备如上涂层的方法,先制备介孔二氧化钒纳米粉体,然后进行表面改性,最后将介孔二氧化钒纳米粉体与聚合物基体混合搅拌。本发明制备方法能制备出兼具较好的光学性能和防水性能的二氧化钒智能控温涂层。(The invention provides a waterproof vanadium dioxide intelligent temperature control coating and a preparation method thereof, belonging to the field of coating materials, wherein the waterproof vanadium dioxide intelligent temperature control coating is formed by mixing mesoporous vanadium dioxide nano powder and a polymer matrix, the polymer matrix is one or more of polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene and organic silicon resin, the particle size of the mesoporous vanadium dioxide nano powder is 20-600 nm, and the mass ratio of the mesoporous vanadium dioxide nano powder to the polymer matrix is 1: (50-200), the coating is waterproof, the visible light transmittance is not less than 40%, the solar modulation efficiency is not less than 12%, and the hydrophobic angle is not less than 80 °. The invention also provides a method for preparing the coating, which comprises the steps of firstly preparing the mesoporous vanadium dioxide nano powder, then carrying out surface modification, and finally mixing and stirring the mesoporous vanadium dioxide nano powder and the polymer matrix. The preparation method can prepare the vanadium dioxide intelligent temperature control coating with good optical performance and waterproof performance.)
技术领域
本发明属于涂层材料领域，更具体地，涉及一种防水性二氧化钒智能控温涂层及其制备方法。
背景技术
面对全球日益增长的能源需求和日益恶化的环境条件，可再生能源和节能型材料的研究成为全世界的共识。据统计，建筑能耗占世界能源消耗总数的30％-40％，且这一数字有望稳定增长。开发节能环保功能性材料为建筑材料的节能提供了一种途径，现代建筑大多采用玻璃幕墙，通过控制玻璃与室外环境的热量交换可以降低能源消耗。
二氧化钒作为一种热致变色材料，可以在68℃发生可逆相转变，其在常温下是单斜金红石结构，对红外波段和可见波段有着较高的透射率，表现出半导体的性质。当温度高于相变温度68℃时，二氧化钒为四方金红石结构，对红外波段和可见光波段的透射率比较低，主要表现为较高的吸收和反射特性，表现出金属的性质。二氧化钒的这种透射率的改变在红外波段尤其显著，基于这一性质，利用二氧化钒的循环相变可以实现自动调节室温的目的，将其应用于智能控温纳米复合涂层可减少能源消耗和温室气体排放。
常规的制备二氧化钒纳米粉体的方法如微波辅热、溶胶凝胶法、热分解法、氧化还原法、一步水热法和两部水热法等。一步水热法制备的二氧化钒纳米粉体具有纯度较高、尺寸可控、可大规模生产的特点。
目前，二氧化钒纳米材料应用在智能窗领域仍然具备较大的挑战。首先，二氧化钒纳米材料不能直接涂覆在玻璃基板上，必须制备可塑性浆料；其次，将浆料涂敷在基板上形成的涂层一般可见光区透过率和太阳光调节能力较低。此外，现有的最能体现二氧化钒光学性能的聚合物基质是聚吡咯烷酮，但是这种涂层不防水。
因此，需要开发一种新型的兼具光学性能和防水性能的二氧化钒智能控温涂层及其制备方法。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种防水性二氧化钒智能控温涂层及其制备方法，通过成分和工艺的设计，制备获得介孔二氧化钒纳米粉体及防水性二氧化钒智能控温涂层，其兼具较好的光学性能和防水性能。
为实现上述目的，本发明提供了一种防水性二氧化钒智能控温涂层，其由介孔二氧化钒纳米粉体与聚合物基体混合而成，聚合物基体为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯和有机硅树脂中的一种或多种，其中，介孔二氧化钒纳米粉体粒径为20nm～600nm，介孔二氧化钒纳米粉体与聚合物基体的质量比为1：(50～200)，涂层防水，可见光透过率不小于40％，太阳能调制效率不小于12％，疏水角不小于80°，具有较好的耐候性能。其中，有机硅树脂即为聚硅氧烷。
进一步的，其包括如下步骤：
(1)采用一步水热法制备介孔二氧化钒纳米粉体，具体为，称取偏钒酸铵和肼单盐酸盐溶于去离子水中，磁力搅拌溶解后得到棕色溶液，缓慢滴加设定量盐酸至溶液颜色呈蓝色透明状，向蓝色溶液中缓慢滴加氨水，获得到土黄色沉淀，将土黄色沉淀转移至装有模板剂的反应釜中，在220℃～280℃保温24h～48h，将得到的产物洗涤烘干，与碳酸氢铵混合后，放置在炉体中通惰性气体进行退火处理，得到介孔二氧化钒纳米粉体，
(2)将步骤(1)所得介孔二氧化钒纳米粉体分散在乙醇与超纯水组成的醇水溶液中，得到分散性良好的悬浊液，向其中加入表面改性剂，获得改性后的二氧化钒纳米粉体，
(3)将改性后的二氧化钒粉体与聚合物基体混合搅拌后得到浆料，采用制膜方式将浆料制备成防水性二氧化钒智能控温涂层。
进一步的，步骤(1)中肼单盐酸盐和偏钒酸铵摩尔比为3：(8～12)，滴加氨水至溶液的pH值为7～8。
进一步的，步骤(1)中洗涤烘干后所得产物与碳酸氢铵质量比为1：(1～5)，洗涤烘干后所得产物与碳酸氢铵混合后，放置在400℃～600℃炉体中通惰性气体进行退火处理，处理时间为1h～5h，模板剂选自脱脂棉或者石英棉，模板剂的用量为土黄色沉淀质量的1％～10％。
进一步的，步骤(2)中乙醇与超纯水的体积比为1:(1～2)。
进一步的，步骤(2)中，醇水溶液中，介孔二氧化钒粉体浓度为0.005g/ml～0.01g/ml。
进一步的，步骤(2)中表面改性剂选自油酸、硅烷偶联剂、表面活性剂中的一种或多种。
进一步的，步骤(2)中介孔二氧化钒纳米粉体与表面改性剂的质量比为1：(1～5)。
进一步的，步骤(3)中制膜方法选自旋涂法、喷涂法或/和刮涂法。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明制备得到的二氧化钒涂层相对传统的二氧化钒涂层具有一定的防水性，同时拥有较高的可见光透过率和较好的太阳能调制效率，其可见光透过率不小于40％，太阳能调制效率不小于12％，疏水角不小于80°，具有优良的耐候性能。
本发明利用一步水热法制备颗粒更小的纳米二氧化钒粉体，同时引入介孔结构来改善涂层的光学性能，结合两种策略的协同优势，采用一步水热法制得的二氧化钒具有较好的光学性能。本发明采用表面改性剂对二氧化钒纳米粉体进行改性，使其能在聚合物基质中较好地分散，从而制备出兼具较好的光学性能和防水性的涂层。本发明方法工艺简单，易操作，适合大规模生产，
附图说明
图1是本发明实施例1，2，3所得粉体的XRD图。
图2是本发明实施例2所得二氧化钒纳米粉体的DSC图。
图3是本发明实施例2所得二氧化钒防水性涂层透过率—波长曲线图
图4是本发明实施例3所得粉体的BET图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了更为详细的说明本发明，下面结合具体的实施例进一步详细的说明。
实施例1
(1)水热法制备介孔二氧化钒纳米粉体
称取4.5g偏钒酸铵于烧杯中，加入60mL去离子水磁力搅拌，然后称取1.0g盐酸肼加入去离子水10mL形成盐酸肼溶液。将盐酸肼溶液加入到偏钒酸铵分散液中，溶液呈现棕色，滴加一定量盐酸溶液颜色由黄色变绿色并产生大量气泡，继续滴加盐酸直至溶液呈蓝色透明状停。在搅拌条件向蓝色溶液中滴加氨水使蓝色溶液沉淀，沉淀呈土黄色，使用pH计调节pH值为7-8。将悬浊液置于离心机中离心取沉淀，并将沉淀重新分散在去离子水中超声得到棕色前驱体悬浊液，将前驱体转移至聚四氟乙烯反应釜中，向反应釜中加入0.4g医用脱脂棉，密封紧密置于水热烘箱中，设置温度为270℃反应时间为24h，反应完成后，取出产物后离心水洗醇洗3遍，将离心沉淀物在100℃的真空干燥箱中烘干6h得到中间相二氧化钒粉末。然后将中间产物转移1g至小瓷舟中，加入2g碳酸氢铵固体颗粒至小瓷舟中，将小瓷舟转移至马弗炉中通入惰性气体，以10℃/min的升温速率升高至480℃，保温3h。即可得VO2纳米粉体。
(2)介孔二氧化钒纳米粉体的改性
将0.2gVO2粉末分散在20mL乙醇和20mL超纯水组成的醇水溶液中，持续超声，以1000rmp/min的转速搅拌4h得到分散性良好的悬浊液。向悬浊液中加入20mL油酸，以1000rmp/min的转速搅拌0.5h得到油水混合物，将油水混合物加入到100mL的水热反应釜中，反应温度为80℃，反应时间为6h，完成有机接枝反应；将水热反应结束后得到的粉末，以1000rmp/min的转速离心5min，分离得到产物，用去离子水和乙醇分别洗涤3次，80℃真空干燥5h，即可得到改性后的VO2粉末。
(3)防水性二氧化钒涂层的制备
取0.2g改性后VO2粉末分别加入到7mL聚四氟乙烯(PTFE)乳液中使其充分搅拌12h使二者充分交联反应制备可塑性浆料，利用旋涂法镀膜得到防水性VO2智能控温涂层。
将步骤(1)中所得掺杂量不同的粉体进行X-射线衍射(XRD)测试，结构如图1中标记为“270℃-24h”曲线所示，图1是本发明实施例1，2，3所得粉体的XRD图，与单斜相二氧化钒的标准卡片进行对比，说明所制得的粉体为单斜相二氧化钒粉体。
实施例2
(1)水热法制备介孔二氧化钒纳米粉体
称取5g偏钒酸铵于烧杯中，加入60mL去离子水磁力搅拌，然后称取1.0g盐酸肼加入去离子水10mL形成盐酸肼溶液。将盐酸肼溶液加入到偏钒酸铵分散液中，溶液呈现棕色，滴加一定量盐酸溶液颜色由黄色变绿色并产生大量气泡，继续滴加盐酸直至溶液呈蓝色透明状。在搅拌条件向蓝色溶液中滴加氨水使蓝色溶液沉淀，沉淀呈土黄色，使用pH计调节pH值为7-8。将悬浊液置于离心机中离心取沉淀，并将沉淀重新分散在去离子水中超声得到棕色前驱体悬浊液，将前驱体转移至聚四氟乙烯反应釜中，向反应釜中加入0.5g医用脱脂棉，密封紧密置于水热烘箱中，设置温度为270℃反应时间为36h，反应完成后，取出产物后离心水洗醇洗3遍，将离心沉淀物在100℃的真空干燥箱中烘干6h得到中间相二氧化钒粉末。然后将中间产物转移1g至小瓷舟中，加入3g碳酸氢铵固体颗粒至小瓷舟中，将小瓷舟转移至马弗炉中通入惰性气体，以10℃/min的升温速率升高至500℃，保温2h。即可得VO2纳米粉体。
(2)介孔二氧化钒纳米粉体的改性
将0.2gVO2粉末分散在17mL乙醇和17mL超纯水组成的醇水溶液中，持续超声，以1000rmp/min的转速搅拌4h得到分散性良好的悬浊液。向悬浊液中加入20mL油酸，以1000rmp/min的转速搅拌0.5h得到油水混合物，将油水混合物加入到100mL的水热反应釜中，反应温度为80℃，反应时间为6h，完成有机接枝反应；将水热反应结束后得到的粉末，以1000rmp/min的转速离心5min，分离得到产物，用去离子水和乙醇分别洗涤3次，80℃真空干燥5h，即可得到改性后的VO2粉末。
(3)防水性二氧化钒涂层的制备
取0.2g改性后VO2粉末分别加入到7mL购买的聚四氟乙烯(PTFE)乳液中使其充分搅拌12h使二者充分交联反应制备可塑性浆料，利用喷涂法得到防水性VO2智能控温涂层。
将步骤(1)中所得掺杂量不同的粉体进行X-射线衍射(XRD)测试，结构如图1中标记为“270℃-36h”所示，与单斜相二氧化钒的标准卡片进行对比，说明所制得的粉体为单斜相二氧化钒粉体。
图2是本发明实施例2所得二氧化钒纳米粉体的DSC图，将步骤(1)中所得粉体进行DSC(差示扫描量热)测试，结果如图2所示，所得粉体相变温度为49℃。
图3是本发明实施例2所得二氧化钒防水性涂层透过率—波长曲线图，由图可知，其可见光透过率为55.55％，太阳能调制效率为12.4％。
实施例3
(1)水热法制备介孔二氧化钒纳米粉体
称取4.5g偏钒酸铵于烧杯中，加入60mL去离子水磁力搅拌，然后称取1.0g盐酸肼加入去离子水10mL形成盐酸肼溶液。将盐酸肼溶液加入到偏钒酸铵分散液中，溶液呈现棕色，滴加一定量盐酸溶液颜色由黄色变绿色并产生大量气泡，继续滴加盐酸直至溶液呈蓝色透明状。在搅拌条件向蓝色溶液中滴加氨水使蓝色溶液沉淀，沉淀呈土黄色，使用pH计调节pH值为7-8。将悬浊液置于离心机中离心取沉淀，并将沉淀重新分散在去离子水中超声得到棕色前驱体悬浊液，将前驱体转移至聚四氟乙烯反应釜中，向反应釜中加入0.6g医用脱脂棉，密封紧密置于水热烘箱中，设置温度为270℃反应时间为48h，反应完成后，取出产物后离心水洗醇洗3遍，将离心沉淀物在100℃的真空干燥箱中烘干6h得到中间相二氧化钒粉末。然后将中间产物转移1g至小瓷舟中，加入2g碳酸氢铵固体颗粒至小瓷舟中，将小瓷舟转移至马弗炉中通入惰性气体，以10℃/min的升温速率升高至500℃，保温2h。即可得VO2纳米粉体。
(2)介孔二氧化钒纳米粉体的改性
将0.2gVO2粉末分散在15mL乙醇和15mL超纯水组成的醇水溶液中，持续超声，以1000rmp/min的转速搅拌4h得到分散性良好的悬浊液。向悬浊液中加入25mL油酸，以1000rmp/min的转速搅拌0.5h得到油水混合物，将油水混合物加入到100mL的水热反应釜中，反应温度为80℃，反应时间为6h，完成有机接枝反应；将水热反应结束后得到的粉末，以1000rmp/min的转速离心5min，分离得到产物，用去离子水和乙醇分别洗涤3次，80℃真空干燥5h，即可得到改性后的VO2粉末。
(3)防水性二氧化钒涂层的制备
取0.2g改性后VO2粉末分别加入到7mL购买的聚四氟乙烯(PTFE)乳液中使其充分搅拌12h使二者充分交联反应制备可塑性浆料，利用旋涂法得到防水性VO2智能控温涂层。
将步骤(1)中所得掺杂量不同的粉体进行X-射线衍射(XRD)测试，结构如图1中标记为“270℃-48h”所示，与单斜相二氧化钒的标准卡片进行对比，说明所制得的粉体为单斜相二氧化钒粉体。
采用紫外-可见-近红外光谱仪对步骤(3)中所得防水性二氧化钒涂层的光学性能进行表征，结果如图4所示，图4是本发明实施例3所得粉体的BET图。
实施例4
(1)采用一步水热法制备介孔二氧化钒纳米粉体，具体为，称取偏钒酸铵和肼单盐酸盐溶于去离子水中，磁力搅拌溶解后得到棕色溶液，缓慢滴加设定量盐酸至溶液颜色呈蓝色透明状，向蓝色溶液中缓慢滴加氨水，获得到土黄色沉淀，将土黄色沉淀转移至装有模板剂的反应釜中，在220℃保温48h，将得到的产物洗涤烘干，与碳酸氢铵混合后，放置在炉体中通惰性气体进行退火处理，得到介孔二氧化钒纳米粉体，介孔二氧化钒纳米粉体粒径为20nm～100nm。
其中，肼单盐酸盐和偏钒酸铵摩尔比为3：8，滴加氨水至溶液的pH值为8，洗涤烘干后所得产物与碳酸氢铵质量比为1：4，洗涤烘干后所得产物与碳酸氢铵混合后，放置在400℃炉体中通惰性气体进行退火处理，处理时间为1h，模板剂选自脱脂棉，模板剂的用量为土黄色沉淀质量的10％。
(2)将步骤(1)所得介孔二氧化钒纳米粉体分散在乙醇与超纯水组成的醇水溶液中，得到分散性良好的悬浊液，向其中加入表面改性剂，获得改性后的二氧化钒纳米粉体。
其中，乙醇与超纯水的体积比为1:1，醇水溶液中，介孔二氧化钒粉体浓度为0.005g/ml，表面改性剂为油酸，介孔二氧化钒纳米粉体与表面改性剂的质量比为1：5。
(3)将改性后的二氧化钒粉体与聚合物基体混合搅拌后得到浆料，聚合物基体为聚偏氟乙烯，介孔二氧化钒纳米粉体与聚合物基体的质量比为1：50，采用制膜方式将浆料制备成防水性二氧化钒智能控温涂层，其中，制膜方法为刮涂法。
本实施例的防水性二氧化钒智能控温涂层可见光透过率45.5％，太阳能调制效率为17.1％，疏水角85°，具有较好的耐候性能。
实施例5
(1)采用一步水热法制备介孔二氧化钒纳米粉体，具体为，称取偏钒酸铵和肼单盐酸盐溶于去离子水中，磁力搅拌溶解后得到棕色溶液，缓慢滴加设定量盐酸至溶液颜色呈蓝色透明状，向蓝色溶液中缓慢滴加氨水，获得到土黄色沉淀，将土黄色沉淀转移至装有模板剂的反应釜中，在280℃保温24h，将得到的产物洗涤烘干，与碳酸氢铵混合后，放置在炉体中通惰性气体进行退火处理，得到介孔二氧化钒纳米粉体，介孔二氧化钒纳米粉体粒径为500nm～600nm。
其中，肼单盐酸盐和偏钒酸铵摩尔比为3：12，滴加氨水至溶液的pH值为7，洗涤烘干后所得产物与碳酸氢铵质量比为1：1，洗涤烘干后所得产物与碳酸氢铵混合后，放置在600℃炉体中通惰性气体进行退火处理，处理时间为2h，模板剂选自石英棉，模板剂的用量为土黄色沉淀质量的1％。
(2)将步骤(1)所得介孔二氧化钒纳米粉体分散在乙醇与超纯水组成的醇水溶液中，得到分散性良好的悬浊液，向其中加入表面改性剂，获得改性后的二氧化钒纳米粉体。
其中，乙醇与超纯水的体积比为1:2，醇水溶液中，介孔二氧化钒粉体浓度为0.01g/ml，表面改性剂为硅烷偶联剂，介孔二氧化钒纳米粉体与表面改性剂的质量比为1：4。
(3)将改性后的二氧化钒粉体与聚合物基体混合搅拌后得到浆料，聚合物基体为聚四氟乙烯，介孔二氧化钒纳米粉体与聚合物基体的质量比为1：100，采用制膜方式将浆料制备成防水性二氧化钒智能控温涂层，其中，制膜方法为自旋涂法。
本实施例的防水性二氧化钒智能控温涂层可见光透过率41.8％，太阳能调制效率15.6％，疏水角81°，具有较好的耐候性能。
实施例6
(1)采用一步水热法制备介孔二氧化钒纳米粉体，具体为，称取偏钒酸铵和肼单盐酸盐溶于去离子水中，磁力搅拌溶解后得到棕色溶液，缓慢滴加设定量盐酸至溶液颜色呈蓝色透明状，向蓝色溶液中缓慢滴加氨水，获得到土黄色沉淀，将土黄色沉淀转移至装有模板剂的反应釜中，在260℃保温36h，将得到的产物洗涤烘干，与碳酸氢铵混合后，放置在炉体中通惰性气体进行退火处理，得到介孔二氧化钒纳米粉体，介孔二氧化钒纳米粉体粒径为80nm～150nm。
其中，肼单盐酸盐和偏钒酸铵摩尔比为3：9，滴加氨水至溶液的pH值为7.5，洗涤烘干后所得产物与碳酸氢铵质量比为1：3，洗涤烘干后所得产物与碳酸氢铵混合后，放置在500℃炉体中通惰性气体进行退火处理，处理时间为3h，模板剂选自脱脂棉，模板剂的用量为土黄色沉淀质量的5％。
(2)将步骤(1)所得介孔二氧化钒纳米粉体分散在乙醇与超纯水组成的醇水溶液中，得到分散性良好的悬浊液，向其中加入表面改性剂，获得改性后的二氧化钒纳米粉体。
其中，乙醇与超纯水的体积比为1:1.2，醇水溶液中，介孔二氧化钒粉体浓度为0.006g/ml，表面改性剂为表面活性剂，介孔二氧化钒纳米粉体与表面改性剂的质量比为1：3。
(3)将改性后的二氧化钒粉体与聚合物基体混合搅拌后得到浆料，聚合物基体为有机硅树脂，介孔二氧化钒纳米粉体与聚合物基体的质量比为1：80，采用制膜方式将浆料制备成防水性二氧化钒智能控温涂层，其中，制膜方法为喷涂法。
本实施例的防水性二氧化钒智能控温涂层可见光透过率49.0％，太阳能调制效率18.3％，疏水角86°，具有较好的耐候性能。
实施例7
(1)采用一步水热法制备介孔二氧化钒纳米粉体，具体为，称取偏钒酸铵和肼单盐酸盐溶于去离子水中，磁力搅拌溶解后得到棕色溶液，缓慢滴加设定量盐酸至溶液颜色呈蓝色透明状，向蓝色溶液中缓慢滴加氨水，获得到土黄色沉淀，将土黄色沉淀转移至装有模板剂的反应釜中，在240℃保温30h，将得到的产物洗涤烘干，与碳酸氢铵混合后，放置在炉体中通惰性气体进行退火处理，得到介孔二氧化钒纳米粉体，介孔二氧化钒纳米粉体粒径为120nm～20nm。
其中，肼单盐酸盐和偏钒酸铵摩尔比为3：11，滴加氨水至溶液的pH值为8，洗涤烘干后所得产物与碳酸氢铵质量比为1：5，洗涤烘干后所得产物与碳酸氢铵混合后，放置在520℃炉体中通惰性气体进行退火处理，处理时间为4h，模板剂选自石英棉，模板剂的用量为土黄色沉淀质量的6％。
(2)将步骤(1)所得介孔二氧化钒纳米粉体分散在乙醇与超纯水组成的醇水溶液中，得到分散性良好的悬浊液，向其中加入表面改性剂，获得改性后的二氧化钒纳米粉体。
其中，乙醇与超纯水的体积比为1:1.5，醇水溶液中，介孔二氧化钒粉体浓度为0.008g/ml，表面改性剂为油酸，介孔二氧化钒纳米粉体与表面改性剂的质量比为1：4。
(3)将改性后的二氧化钒粉体与聚合物基体混合搅拌后得到浆料，聚合物基体为聚偏氟乙烯，介孔二氧化钒纳米粉体与聚合物基体的质量比为1：90，采用制膜方式将浆料制备成防水性二氧化钒智能控温涂层，其中，制膜方法为自旋涂法。
本实施例的防水性二氧化钒智能控温涂层可见光透过率42.8％，太阳能调制效率14.9％，疏水角81°，具有较好的耐候性能。
实施例8
(1)采用一步水热法制备介孔二氧化钒纳米粉体，具体为，称取偏钒酸铵和肼单盐酸盐溶于去离子水中，磁力搅拌溶解后得到棕色溶液，缓慢滴加设定量盐酸至溶液颜色呈蓝色透明状，向蓝色溶液中缓慢滴加氨水，获得到土黄色沉淀，将土黄色沉淀转移至装有模板剂的反应釜中，在260℃～280℃保温40h，将得到的产物洗涤烘干，与碳酸氢铵混合后，放置在炉体中通惰性气体进行退火处理，得到介孔二氧化钒纳米粉体，介孔二氧化钒纳米粉体粒径为250nm～500nm。
其中，肼单盐酸盐和偏钒酸铵摩尔比为3：12，滴加氨水至溶液的pH值为7.2，洗涤烘干后所得产物与碳酸氢铵质量比为1：2，洗涤烘干后所得产物与碳酸氢铵混合后，放置在480℃炉体中通惰性气体进行退火处理，处理时间为2h，模板剂选自脱脂棉，模板剂的用量为土黄色沉淀质量的8％.
(2)将步骤(1)所得介孔二氧化钒纳米粉体分散在乙醇与超纯水组成的醇水溶液中，得到分散性良好的悬浊液，向其中加入表面改性剂，获得改性后的二氧化钒纳米粉体。
其中，乙醇与超纯水的体积比为1:1.8，醇水溶液中，介孔二氧化钒粉体浓度为0.009g/ml，表面改性剂为硅烷偶联剂，介孔二氧化钒纳米粉体与表面改性剂的质量比为1：2。
(3)将改性后的二氧化钒粉体与聚合物基体混合搅拌后得到浆料，聚合物基体为聚四氟乙烯，介孔二氧化钒纳米粉体与聚合物基体的质量比为1：180，采用制膜方式将浆料制备成防水性二氧化钒智能控温涂层，其中，制膜方法为喷涂法。
本实施例的防水性二氧化钒智能控温涂层可见光透过率50.6％，太阳能调制效率16.7％，疏水角82°，具有较好的耐候性能。
本发明中，有机硅树脂即为聚硅氧烷。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。