data-full-width-responsive="true"> 0 前 言随着世界范围内能源与环保问题日益突出,建筑节能技术受到我国政府和社会各界的广泛关注。我国建筑节能的目标是,争取在2010年全国新建筑1/3以上能够达到绿色建筑和节能建筑标准,全国城镇建筑的总耗能要实现节能50%,到2020年全社会建筑节能达到65%[1]。建筑隔热材料中建筑隔热涂料因具有经济、使用方便和隔热效果好等优点而越来越受到人们的青睐[2-6]。隔热涂料是通过阻隔、反射、辐射等机理来降低被涂物内部的热量积累[7],目前国内外对这种涂料的研究取得了一些进展[8-13],并广泛地应用于建筑物的表面。在与中科院福建物质结构研究所前期的合作中,三棵树涂料有限公司与中科院共同开发了TiO2纳米粒子/玻璃微珠复合填料,在空心玻璃微珠表面包裹上了一层TiO2纳米晶,由于TiO2纳米晶的太阳光反射比高,可增强其反射太阳辐射与阻止热传导的能力,进而达到隔热的目的,光谱分析表明该复合粉体对可见光和近红外波段的太阳光辐射具有很高的反射率(>95%)[14]。以该复合粉体作为填料制备隔热涂料,这种涂料将集隔热保温、节能、隔音多种功能于一身。作为一种新兴多功能材料,其应用前景将越来越好。本论文在前期研究的基础上,将TiO2纳米粒子/玻璃微珠复合填料及空心玻璃微珠作为填料制备了隔热涂料,对其光反射性能、隔热效果、影响隔热效果的因素进行了研究。1 试验部分11 试验材料与主要仪器试验材料:硫酸钛、十二烷基苯磺酸钠、空心玻璃微珠(美国彼特公司)、钛白粉、煅烧高岭土、乳液、涂料助剂、硅酸钙板、铁黄色浆等。主要仪器:四口烧瓶、pH计、电子分析天平、HG-10-4B陶瓷纤维马弗炉、JSM-6700F型扫描电子显微镜、-900紫外可见近红外分光光度计、GFJ-04高速分散机、YQ-Z-48B白度仪(杭州轻通博科自动化技术有限公司)、隔热测温箱(参考JG/T 235-2008《建筑反射隔热涂料》661自制)。12 试验过程121 TiO2纳米晶/空心玻璃微珠的制备称取适量空心微珠置于四口烧瓶中,加入蒸馏水,滴入少量的十二烷基苯磺酸钠水溶液,搅拌,分散,加热升温到适当的反应温度,并缓慢滴加Ti(SO4)2溶液。反应结束后,过滤,洗涤,干燥产物,再在马弗炉中高温煅烧,制得TiO2纳米晶/玻璃微珠复合光反射隔热功能填料。122 隔热涂料的制备按比例称取颜填料、乳液及相应助剂,混合后用高速分散机进行分散。隔热涂料的配方见表1。
123 隔热涂料的制备工艺将设计配方中1~6加入到分散罐中,以1 000 r/mim搅拌分散,随即加入7、8,以3 000 r/mim搅拌分散15~30 min,待细度小于50 m后,加入9~12,以1 000 r/mim搅拌分散。在加入13过程中,将转速调整为700~800 r/mim,缓慢加入13,待其添加完毕后,将转速升高为1 000~1 200 r/mim,使乳液分散均匀。最后加入14~16,分散10 min,出料。124 不同白度涂料的制备用铁黄色浆将隔热涂料调节至一定白度。125 隔热样板制备按照JG/T 235-2008《建筑反射隔热涂料》标准中的规定制备试板。2 测试与表征21 扫描电镜用扫描电镜对表面包覆TiO2的空心玻璃微珠和未包覆的微珠表面进行形貌观察。22 光反射性能测试参比物为BaSO4,所有涂膜样品,均涂布于玻璃板上(约涂布3次遮住玻璃板底色),室温下自然干燥成膜后测试。23 涂料白度的测试用500 m的涂膜器制膜,待涂膜表干后用白度仪测试。24 隔热样板的测试按照JG/T 235-2008《建筑反射隔热涂料》标准中的规定测试。