新型薄层保温隔热涂料的研制

data-full-width-responsive="true"> 新型薄层保温隔热涂料的研制殷　武,孔志元,蔡青青,史立平,何庆迪　(中海油常州涂料化工研究院,江苏常州213016)0　引　言建筑能耗占人类能源消耗的30% ～40% ,提高建筑物保温隔热性能是节约能源、提高建筑物使用功能的重要途径。外墙外保温技术能明显起到保护墙体和节约能源的作用。传统的外保温体系中其饰面涂层仅具有装饰和一般防水功能,不具有保温隔热功能,这对于整个系统的保护具有一定的局限性。众所周知,保温系统受太阳直射时,由于聚苯保温板热阻很大,会使防护层(抹面砂浆层)和饰面涂层中的热量很难通过热传导扩散,其表面温度在夏季可达60～80 ℃。如遇突降暴雨,温度急剧下降,温度变化可达30～50 ℃上,由温差产生的应力极易引起防护层和饰面层产生裂缝,而且防护层和饰面层温度过高,会使聚苯板产生不可逆热收缩变形,也会造成防护层和饰面层的严重开裂。一旦表层开裂,将起不到防水作用,雨水或水汽将会顺着裂缝进入保温层及粘结砂浆层,引起保温板粘结强度下降,严重时发生系统脱落。本研究开发了一种高耐久性的热反射保温隔热型水性氟硅外墙涂料,用于外墙外保温装饰涂层体系中的饰面涂层,其具有较高的太阳热反射和保温功能,可以防止外墙外保温体系中的聚苯板保温层因外界环境温差的剧烈变化而产生开裂、脱落现象,从而大大提高了保温体系的使用寿命,增加节能效果。1　实验部分111　原材料海泡石、硅藻土、陶瓷、漂珠、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石:均为国产;中空玻璃微珠:进口;二氧化钛(R - 902) :进口; FAS丙烯酸乳液(50% ) :中海油常州涂料化工研究院生产;常泰四合一纳米浆料:江苏常泰纳米材料有限公司生产;其他助剂均为市售工业化产品。112　配方及工艺先将配方量的去离子水、二氧化钛、分散剂、消泡剂和其他助剂研磨成钛白浆,然后在钛白浆中加入乳液、纳米浆料和助剂,搅拌均匀后在慢速搅拌下加入中空玻璃微珠、流平剂等,继续搅拌均匀,即制得本试验涂料。113　分析及检测拉伸强度、断裂伸长率:按JG/T 1722005中规定的方法进行检测。导热系数:将本试验保温涂料制成直径3 cm厚度为1 mm左右的干膜,用DRL - Ⅱ导热系数测试仪(湘潭市仪器仪表有限公司制造)检测涂膜的导热系数。保温性:用50 mm厚的聚苯乙烯泡沫板制作1个空腔尺寸为300 mm 250 mm 250 mm的保温箱,箱体上平面开口能紧密放置尺寸为200 mm 200 mm的测试样板,在距离样板正上方100 mm处灯光加热下,检测样板下表面和箱内的温度(已达稳定) 。热反射率:将待测热反射率的涂料涂在150 mm 70 mm015 mm的钢板上,置于烘箱中,于(105 5) ℃恒温下烘烤2h,制得待测热反射率的样板;调节室温为2818 ℃,将2块喷涂黑磁漆的标准黑板相距50 mm平行放在聚苯乙烯泡沫塑料上,涂漆的一面朝上,其中心对准上方的灯泡。调节灯泡和标准黑板之间的距离,使2块标准黑板在30 min内达到平衡温度8718 ℃,然后,立即撤走一块标准黑板,换上一块待测热反射率的样板, 15 min后,记录平衡时待测热反射率的样板温度,然后按下式计算热反射率。式中: t1 为标准黑板温度,一般为8718 ℃;t2 为待测热反射率的样板温度; t3 为检测时的室温,一般固定在288 ℃。2　结果与讨论211　保温材料选择目前市面上的保温涂料基本上都是需要厚涂施工,涂料中使用的保温材料主要为轻质的、导热系数低的无机矿物原料,如硅藻土、蛭石、膨胀珍珠岩、海泡石等。因此本文首先在涂料配方中加入相同量的不同品种的轻质保温材料,比较涂膜的导热系数,并观察涂膜外观,结果见表1。表1　不同涂料的导热系数　从表1中数据可以看出,由中空玻璃微珠配制的涂料,其涂膜的导热系数最低。这是因为本试验选用的进口中空玻璃微珠,其中空结构比较完好,且堆积密度最小,因此使用的效果也最好。另外本试验中用到的膨胀珍珠岩和陶瓷,由于其吸水率较大,导致涂层产生少量开裂。212　中空玻璃微珠用量对涂膜导热系数的影响本试验选择中空玻璃微珠为主要的保温材料,考察了其不同用量对涂膜的导热系数和物理性能的影响,结果见表2。表2　中空玻璃微珠用量对涂膜性能的影响　从表2结果可知,随着中空玻璃微珠用量增加,涂膜的导热系数下降,保温性能变好,但其断裂伸长率和拉伸强度下降极为明显。这是因为涂料中中空玻璃微珠用量增加,涂膜会变得很疏松,密度减小,导致涂膜的强度变差。本文保温涂料中中空玻璃微珠用量定为10% ,涂膜既具有较低的导热系数,同时又具有较高的物理强度。