data-full-width-responsive="true"> 新型有机/无机反射型隔热建筑涂料的研制陈荣华1,向 波2,瞿金清2(1嘉宝莉化工集团股份公司,广东江门 529085;2华南理工大学化学与化工学院,广州 510640)0 前 言建筑保温隔热涂料可以有效地降低建筑物表面和室内温度,是实现建筑节能的重要手段之一。热量传递的方式有3种:传导、对流和辐射。根据热的这3种传导机理,可以把建筑保温隔热涂料分成阻隔型建筑保温隔热涂料、反射型建筑保温隔热涂料和辐射型建筑保温隔热涂料。其中,建筑反射隔热涂料又称太阳热反射隔热涂料,其涂层能够有效地反射和辐射太阳能量。穿越大气层到达地面的太阳光的波长集中在200~2 500 nm,其中红外区约占50%,可见光区约占45%,紫外线约占能量的5%,即太阳光的能量主要集中在红外区和可见光区。建筑反射隔热涂料主要是由于在红外区和可见光区的太阳光反射率较高而达到反射隔热的效果。这种涂料的优点是能够从源头上阻止热量向建筑物内部传递。目前反射型隔热涂料大部分还是溶剂型涂料,开发出性能优异的水性化的反射隔热涂料是隔热涂料的发展趋势之一。本实验采用聚合物乳液与硅溶胶复配作为基料,并添加反射率较高的陶瓷微球和金红石型钛白粉、半球发射率较高的红外陶瓷粉作为颜填料,制备了一种新型的有机/无机复合反射隔热涂料,该反射隔热涂料不仅具有较高的反射率、半球发射率和隔热温差,而且还具有较好的基本性能,包括耐候性、耐洗刷性、耐水性和耐沾污性等。由于硅溶胶成膜后形成的是SiOSi无机聚合物网状结构,对太阳光的吸收程度比有机聚合物低;同时,由于硅溶胶成膜后能提高复合涂层的耐沾污性,有利于隔热涂料隔热温差衰减的降低,有利于提高涂层的隔热保温性能;另外,由于硅溶胶成膜过程中不需要成膜助剂,所以用硅溶胶与有机聚合物复配的涂料的挥发性有机化合物(VOC)含量低于纯有机聚合物配成的涂料。因此,本研究所得到的有机/无机复合型反射隔热涂料不仅具有优异的反射隔热性能,还具有优异的物理和化学性能,其VOC含量低。1 实验部分11 实验原料纯丙乳液(K-2),陶氏化学;碱性硅溶胶,江阴国联化工;空心玻璃微球,S15,美国3M;陶瓷微球,W-610,美国3M;钛白粉,SR-237,山东东佳;其
他原材料为市售工业品。12 涂料制备按照表1配方量将成膜助剂、防冻剂、润湿剂、分散剂、消泡剂和增稠剂加入到去离子水中,在300~500 r/min的转速下搅拌3~10 min得到混合物;加入配方量的木质纤维、滑石粉和重质碳酸钙,在1 000~2 000 r/min的转速下分散15~60 min得到浆料;在300~600 r/min转速下,依次加入配方量的杀菌防霉剂、有机聚合物乳液、空心玻璃微珠、消泡剂、pH值调节剂、增稠剂和剩余的去离子水,搅拌均匀,调节混合体系的黏度为140 KU以上,停止搅拌得到反射型隔热建筑涂料。
13 性能测试与表征按GB/T 17281979中表干乙法的规定测试涂膜的干燥时间,按GB/T 9266规定测定涂料的耐洗刷次数,按GB/T 9265的规定测试涂膜的耐碱性,按GB/T 173393的规定测定涂膜耐水性,按GB/T 239812009的规定测定涂膜对比率,按JG/T 2352008的规定测定涂膜的隔热温差衰减,按JG/T 2352008的规定检测涂膜的半球反射率。太阳光反射率:采用Lambda 950近红外紫外可见分光光度计测试涂膜的太阳光反射率曲线。反射型隔热涂料隔热性能测试:以纤维增强硅酸钙板为空白试板,尺寸为360 mm360 mm5 mm,将塑料的涂膜模具固定与空白试板上,倒入搅拌混合均匀的涂料,用不锈钢刮板把表面刮平,24 h后脱模,在(232) ℃,相对湿度(50%5%)的恒温恒湿房养护7 d,涂膜表面应光滑平整,无明显气泡、裂纹等缺陷,最终干膜厚度约为05 mm。试板制好以后采用图1所示方法测试涂膜的平衡温度。