涂料原料和涂层厚度对隔热保温性能影响

http://www.pcrm.hc360.com2013年10月24日08:58 来源:国家树脂网T|T

    慧聪涂料原料网讯:通过研究涂料配方中所用乳液颜料、常规填料和隔热填料在红外灯下的反射、隔热和保温性能,发现高折射率的二氧化钛和含有微孔的硅藻土具有最佳的反射和隔热保温效果,轻质碳酸钙和重质碳酸钙具有一定的隔热保温作用,而理论上具有隔热保温效果的填料海泡石等并没有预期的效果。涂层厚度对隔热保温效果具有一定影响,但是没有颜料和填料的影响大。隔热涂料使用的填料应含有硅藻土、二氧化钛以及一些常规的填料。

    关键词:隔热保温;涂料;原料;深层厚度;红外光

    0引言

    根据隔热涂料隔热机理和隔热方式的不同,可以把隔热涂料分为:阻隔性隔热涂料、反射隔热涂料及辐射隔热涂料3类[1]。阻隔性隔热涂料是采用低导热系数的组合物或在涂膜中引入导热系数极低的空气来获得良好的隔热效果。应用最广泛的阻隔性隔热涂料是硅酸盐类复合涂料[2]。反射隔热涂料研制的基本依据是:太阳热能绝大部分处于400~1800nm范围,在该波长范围内,反射率越高,涂层的隔热效果就越好。因此通过选择合适的树脂、金属或金属氧化物颜填料及生产工艺,可制得高反射率的涂层,反射太阳热能,以达到隔热的目的。辐射隔热涂料则是通过辐射的形式把建筑物吸收的日照光线和热量以一定的波长发射到空气中,从而达到良好隔热降温效果。在隔热涂料中,主要是通过添加一些无机颜填料,来达到上述一种或几种复合隔热机理的隔热效果。如采用空心玻璃微珠作为隔热填料,利用细小空心微珠的无数空腔形成隔热层阻止热传导,制得阻隔型隔热涂料[3];利用在太阳光辐射波段具有高反射率(低吸收率,低发射率),在8~13.5μm波长有高的发射率的填料,制得辐射隔热涂料[4];选用在微米级的云母粉表面镀上纳米厚度的高折射率金属氧化物作为填料[5],也可制得反射隔热涂料。本研究选用了水性涂料中配方中常用的原料和在理论上能够具有隔热功能的颜填料,通过在乳液中加入这些不同的颜填料和隔热的填料,测试其对红外光的反射以及反射隔热的效果。

    1实验

    1.1实验原料

    金红石型二氧化钛、超细硅灰石、云母精粉、超细硅酸铝、滑石粉、空心玻璃微珠、膨胀珍珠岩(100目)、硅藻土、重质碳酸钙、海泡石(100目)、轻质碳酸钙、均为市售工业品;乳液编号为1#、2#、3#、4#、5#;分散剂、消泡剂均为工业品。去离子水,自制。

    1.2水性隔热保温涂料的制备

    在200g水中加入分散剂4g,消泡剂2g,搅拌均匀后加入颜填料共100g后,高速分散30min,最后加入乳液200g搅拌均匀。

    1.3涂料隔热性能测试

    反射和隔热性能测试:取30g水性涂料在25cm×25cm×0.5cm的石膏板上刷涂后,在23℃下干燥48h。将两支100℃温度计紧贴在石膏板的上下两面,用红外灯在35cm高度对石膏板进行照射,从照射初始开始计时和读数,连续照射30min后读数。上面测得温度变化是涂料的反射效果,下面测得温度变化是涂料的反射和隔热效果。根据不同配方的涂料样板温度的变化来比较原料性能。总体隔热保温性能测试:用上述同法制备涂料样板。自制无盖15cm见方木箱,内衬1cm厚的泡沫塑料进行保温,将石膏板加盖在木箱上,用红外灯在11.5cm高度对石膏板进行照射,用100℃温度计记录木箱内最中部的初始温度和终止温度。从照射初始开始计时,连续照射30min,箱内温度的变化反映了涂料的总体隔热保温性能。

责任编辑:王彩茹

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