反射隔热型涂料的复配

1、专业：应用化学学生名称：孟辉辉辉学号：反射绝热型涂料的再配合目录1 .反射隔热涂料11.1反射隔热涂料的简单介绍11.2反射型隔热涂料的研究现状12 .反射隔热涂料的制备42.1原料42.2试验过程42.2.1涂料配制42.2.2涂膜的制备42.2.3反射断裂热效应试验方法43 .涂料配方的确定53.1、主要成分的确定53.1.1填料成分的影响53.1.2填料含量的影响73.1.3多种填料的影响83.1.4涂膜厚度的影响93.1.5成膜树脂的种类的影响103.2助剂的选择113.2.1分散剂对涂料性能的影响113.2.2防沫剂对涂料性能的影响133.2.3耐污染剂对涂料性能的影响143.2.4

2、 pH对涂料稳定性的影响154 .涂料性能指标174.1力学及环境性能指标：符合有关标准，防腐蚀性能特别优异。 174.2降温性能指标： 174.3涂层降温性能检测174.4涂层(“冷飕飕”涂料)现场试验例19五、结论19参考文献： 20反射绝热型涂料的再配合1 .反射隔热涂料1.1反射隔热涂料的简单介绍节能降耗、提高经济效益是科研和技术开发的基本目标之一，涂料技术也不例外。 70年代以后，世界暖化现象，地球的能量不断枯竭。 因此，研制隔热保温涂料具有很大的现实意义。 特别是与人类生活密切相关的建筑隔热涂料。反射隔热是一种新的重要隔热方式，对于长期受阳光照射的建筑和设备尤为重要。 太阳主要以电

3、磁辐射的形式给地球带来光和热。 地球上接受的日射能量的波长主要分布在0.252.5m的范围内，太阳光的热辐射被波长分成4个部分，各部分的波长和总能量所占的份额如表1所示。表1太阳能放射能分类光区波长范围所占能量紫外光区域10-400nm纳米5%可见光区域400-720型战斗机45%近红外区720-2500nm毫米45%中远红外区25005%从太阳光放射光谱分布的情况可知，可见光区域和近红外光区域(即0.4-2.5m )聚集了太阳辐射能的90%。 在该波长范围中，反射率越高切断热效应越高。 显然，反射型隔热涂料在0.4-2.5m频带要求高反射率。 选择合适的树脂，采用高反射率的金属或金属氧化物填

4、充物，可以制作反射太阳热隔热的高反射率涂料。1.2反射型隔热涂料的研究现状美国是一个涂料工业发达的国家，建筑涂料占涂料总量的50%，80%的建筑外墙用各种优雅的和谐颜色涂料装饰。 日本是世界涂料生产大国，涂料年产量居世界第二，仅次于美国，建筑涂料产量占涂料总生产率的30%。 西欧的德意志、瑞士等国家外壁80%用涂料装饰，意大利、西班牙等地中海沿岸国家66%用涂料装饰。 亚太地区近年来建筑涂料发展迅速，一些国家政府从环境美化出发公布了相关政策法规，为建筑涂料消费量的快速增加提供了有势力支持。反射型涂料的研制当初是为了满足军事上的需要而发展起来的，而美国等国家作为热反射的近红外反射涂料进行了一定的

5、研究，虽然有些产品已经在实验中应用，但由于其技术是保密的，所以在基材上涂上了反射近红外发射的涂层，而最终产品是具有反射近红外功能的物质国内对反射隔热涂料的研究还处于实验室阶段，都是关于石油储罐和船舶用红外反射涂料的研究。天津高等院校康翠荣等人在金属基材表面采用三层结构太阳能反射涂层，降低了表面涂层和油库内液体温度，为目前我国传统铝粉涂层的替代提供了新途径。 具有三膜层结构的太阳光反射涂层在4001800nm的波长范围内反射率高达80%。 用温度自动检测系统测量了涂层的表面温度以及罐内注入液体的温度。 太阳光反射涂层与以往的铝粉涂层和白色涂层相比，实施了能够将表层温度降低lO和4的太阳能反射涂层

6、的罐与铝粉涂层罐相比，内置液的温度约低19。我国从今年开始，就知道有必要对新住宅的规定采取隔热保温观措施。 建筑绝热材料中的建筑隔热涂料由于经济、易用性和绝热热效应高等优点越来越受欢迎，发展前景广阔，有望促进涂料市场和绝热材料应用领域的扩大。 根据建筑隔热涂料的绝热反应历程和绝热方式，将其分为阻隔性隔热涂料、反射隔热涂料和辐射隔热涂料3种，本文主要对反射绝热型涂料的复配进行了描述。任何物质都有反射或吸收一定波长的太阳光的性能。 从太阳光谱能量分布曲线可以看出，大部分太阳能在可见光和近红外区域，即400 1800 nm的范围内。 在该波长范围内，反射率越高，涂层的断裂热效应越高。 因此，通过选择

7、适当的树脂、金属或金属氧化物颜料和制造工艺，可以制造高反射率的涂层，反射太阳能达到隔热的目的。 反射隔热涂料是在铝基反射隔热涂料的基础上发展起来的，它的涂层中的金属一般采用薄片状铝粉以增强反射太阳光的效果，涂层一般是银白色的。反射隔热涂料的研究报告也很多。 N.M. Nahar等人对干旱区的太阳光蒸发制冷技术进行了研究，结果发现，实施了反射涂层的测试室内的温度远远低于未实施反射涂层的测试室内的温度。 刘先春是以改性亚克力酸树脂为主要成膜物质，与颜料、溶剂和助剂组合而成的表面隔热涂料，该涂料具有优异的物理化学性能和极强的亮度，对太阳热的反射率高，能显着降低房屋表面温度。 金属片在溶剂型涂料中可以

8、长期稳定存在，但由于不能作为水性体系，反射隔热涂料大多为溶剂体系，而水性漆是建筑涂料的发展趋势和必然归宿因此，对金属片进行特殊处理或不使用金属片的水性反射隔热涂料已成为国内外隔热涂料研究的热点之一。 R.NeiI以顺丁烯二酸二丁酯冰乙酸乙烯共多聚体为成膜物质，通过添加Ceramic SiI32珍珠绝热剂，获得了绝热性能优异的水性隔热涂料。 张敏以鳞片状铝粉为颜料，获得了综合性能优异的水性反射隔热罩涂料，进行了实体测定，气温达到35 37 C时，涂层内部可降温11 13 C。 但总体来说，我国目前高性能水性反射隔热涂料还处于研发阶段，大规模生产还需要广大涂料工作者进一步努力。反射隔热涂料是在铝基

9、反射隔热涂料的基础上发展起来的，通过选择合适的树脂、金属或金属氧化物面、填充剂和生产技术，制成高反射率涂层，能反射太阳光达到绝热目的。2 .反射隔热涂料的制备2.1原料试验原料：中空玻璃珠、陶瓷珠、堇青石、膨胀珍珠岩、海泡石、硅藻泥、纯丙乳浊液、苯丙乳浊液、氟碳乳浊液、硅丙乳浊液、助剂等。 所有原料都是市售工业品。2.2试验过程2.2.1涂料制备涂料的基本配方如表1所示表1涂料基本配方成分成分质量分数/%水5.23乳液53.54助剂6.23填充剂35.00首先，将助剂和填料在高速搅拌下在水中各分散1个，搅拌30分钟调制成拉力赛。 然后，在中速搅拌条件下，逐渐在拉力赛中加入乳液，装入结束后，继续

10、搅拌30r/ain，得到涂料。2.2.2涂膜的制备将得到的涂料涂在不锈钢板上直径15cm、厚度650 m的涂膜上，完全干燥24小时后得到反射绝热涂膜。2.2.3反射诊断热效应的测定方法在将室内环境温度保持在25的密闭环境实验室内，将被测定数字键大板块放置在绝热保温箱的前端的模板上，用红外线灯模拟太阳光源在距正上方20 cm处照射30分钟时，涂膜表面将处于稳定的热平衡状态。 此时测定涂膜上面温度、钢板背面温度和箱体环境温度，将上面温度作为涂膜反射诊断热效应的主要参考值，测定装置如图2所示。图2自制反射诊断热效应测定装置的概略3 .涂料配方的确定3.1、主要成分的确定3.1.1填料成分的影响反射隔

11、热涂料以进口固体亚克力树脂为基材，利用特殊材料如“空心颗粒等”组合形成高太阳热反射涂膜，不仅具有工业、建筑涂料的防腐装饰功能，而且发挥了优异的降温绝热作用。 中空玻璃珠填料对近红外光的反射比远远高于普通填料，玻璃珠与陶瓷珠的反射比相近，但陶瓷珠的储藏稳定性差，表2、中空玻璃珠保温涂料的参考配方如表3所示。表2各种填料性能的比较性能填充剂普通填料锌氧粉堇青石玻璃珠陶瓷珠子反射率0.300.450.500.880.89稳定性没有变化增粘没有变化没有变化增粘表3中空玻璃珠保温涂料的参考配方成分亚克力乳浊液(50% )二醇单丁基醚中空玻璃珠蒸馏水增黏剂防腐剂和抑菌剂使用量/g200.8352525适量

12、在试验中，首先对未油漆工钢板和涂有普通涂料的钢板进行试验。 其结果，未涂钢板的表面温度为81.1，涂有普通涂料的钢板的表面温度为69.O。 然后，直接使用其他成分，分别使用中空玻璃珠、陶瓷珠、堇青石、膨胀珍珠岩、海泡石、硅藻泥代替通常涂料配合的填充剂来调制涂料，测定涂膜反射断裂热效应的结果如表4所示。表4填料的种类对反射断热效应的影响填充剂涂膜表面温度/中空玻璃珠55.8陶瓷珠子60.3堇青石57.2膨胀珍珠岩58.5海泡石58.3硅藻泥56.8由表4可知，表中的各填料相对于通常的涂料具有一定的反射截面热效应。 其中中空玻璃珠反射断热效应最高，涂膜表面温度为55.8，比普通涂料低13.2的陶瓷

13、珠反射断热效应最差，表面温度为60.3，比普通涂料低8.7。 这可能与填料本身的结构特性有关。 根据光学理论，光通过两种介质的界面，两种介质的折光率差越大，对光的反射率越高。 另一方面，玻璃具有较大的折光率和云同步，中空玻璃珠具有中空构造，光线照射到涂膜表面时，通过中空玻璃珠可以进行多次反射，提高涂膜对光的反射效率。 由于其他材料不具备这样的构造，中空玻璃珠的切断热效应高。3.1.2填充剂含量的影响根据以上的结果，选择中空玻璃珠作为研究对象，分别在中空玻璃珠的质量分数为10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、膜厚为300m时，测定了涂膜的反射断热效应。 测量结果如图3所示。由图

14、3可知，玻璃珠含量为10%时，膜的表面温度为62.2，比通常涂料(69.0)低6.8，即玻璃珠含量少时有一定的断热效应。 玻璃珠的含量增加到15%时，涂膜表面温度下降到59.2，玻璃珠的含量持续增加，涂膜表面温度持续下降，填料量增加到35%时，涂膜表面温度达到最低值55.2。 玻璃珠的含量持续增加到40%，涂膜的表面温度没有大的变化。 这种现象被认为是由于涂料中麦克大堂的配置状况的不同造成的。 玻璃珠对太阳光有强的反射效应，因此中空玻璃珠少时(10% )，有一定的反射断热效应，但是由于含量少，会稀疏地配置在涂膜中(参照图4 )，无法形成致密的反射层，光无法透过涂膜，因此反射断热效应受到限制。

15、随着中空玻璃珠含量的增加，玻璃珠在膜中的排列逐渐变得紧凑，膜的反射效应也显着增加。 含量达到35%时，玻璃珠将致密排列在涂膜表面(参照图4 )，形成饱和状态，对太阳光的反射率最大。 如果玻璃珠的含量持续增加，只能增加膜中麦克风大堂的厚度，不会影响涂膜表面麦克风大堂的配置密度，因此膜的反射截面热效应不会发生大的变化。3.1.3多种填料的影响中空玻璃珠的粒径通常在30120m之间，为了使填料在涂层中形成更致密的反射层，可以复合添加粒径不同的填料来提高涂层的反射效率。 在将填料的总量分别保持为35%的前提下，分别测量反射截面热效应最高的中空玻璃珠(60 m )与陶瓷玻璃珠(10m )、堇青石(90m

16、 )、膨胀珍珠岩(150m )、海泡石(150m )、硅藻泥(20m )的各试料的反射截面热效应如表5所示。表5异种填料的复合添加对反射断热效应的影响填料的组合涂膜表面温度/中空玻璃珠陶瓷珠52.6中空玻璃珠堇青石54.9空心玻璃珠膨胀珍珠岩56.6空心玻璃珠硅藻泥55.9中空玻璃珠海泡石54.6由表5可知，将中空玻璃珠与陶瓷珠组合使用时，反射断热效应最高，膜表面温度降低至52.6，与单独使用中空玻璃珠的情况相比降低了2.6。 这说明将多个填料组合使用有助于更有效的诊断热效应。 这可能有两个原因。 另一方面，根据材质不同，填料的折光率不同，折光率提高，另一方面，大小不同的填料相辅相成，能够在涂

17、层中形成更致密的反射层。 由图5的涂膜横截面的SEM电子显微镜照相可知，大小的粒子在涂膜中交替排列，小的粒子有效地填充大的粒子之间的空隙，绝热填料在涂膜中紧密排列，提高了涂膜的反射绝热热效应。3.1.4涂膜厚度的影响选择同一样品不同厚度的膜，研究了膜厚对反射断裂热效应的影响。 反射截面热效应如图6所示。图6的结果显示，涂膜厚度为200m时，涂膜表面温度为55.4。 涂膜厚度增加到250m时，涂膜表面温度降低到53 8，持续增加涂膜厚度，涂膜表面温度有显着降低的倾向，膜厚度增加到550 m时，涂膜表面温度达到最低值51.4。 如果将涂膜厚度持续增加至650 m、750 m、850m，则涂膜的表面温度不会发生显着变化。 这表明涂膜厚度喷涂热效应有明显影响。 一般认为，这是因为膜厚低时，光线容易透过涂层，被基材吸收，因此断裂热效应差。 因为随