水性薄型热反射隔热保温涂料的研制

data-full-width-responsive="true"> 0 前言节能降耗、提高经济效益是科学研究和技术开发的基本目标之一，涂料技术也不例外。20 世纪70 年代后，世界气候变暖，地球资源日趋枯竭。保温技术向高效、薄层、隔热防水户外一体化方向发展，如何充分利用传热机理研制新型节能材料是重要发展方向。薄层隔热保温涂料不仅自身热阻大、导热系数低，而且热反射率很高，能有效地降低辐射传热及对流，并可与传热多孔保温材料复合使用，提高保温效率。因此，开发水性薄型热反射隔热保温涂料具有较大的现实意义。1 实验部分11 原材料pH 调节剂，进口；分散剂，进口；消泡剂，进口；成膜助剂，国产；金红石型钛白粉，进口；空心玻璃微珠，进口；空心陶瓷微珠，进口；隔热粉，京红化工；纯丙乳液，国产；硅丙乳液，国产；增稠剂，进口；杀菌剂，进口；防霉剂，进口。12 仪器和设备高速分散机；斯托默粘度计；电子天平；烘箱；数显温度计；自制隔热检测装置等。13 实验设计131 乳液和钛白粉加量的确定利用正交设计法，制定一个3 因素2 位级的L4（23）正交表（表1），确定乳液和钛白粉的加量。结论：1 号实验隔热效果较好，且涂膜外观也最好，所以选择1 号实验乳液和钛白粉的加量。132 功能性填料加量的确定通过以上实验确定了乳液和钛白粉的加量后，利用正交设计法，制定一个4 因素3 位级的L9（34）正交表（表2），确定功能性填料的加量，并确定最终配方。结论：在达到标准中性能指标的前提下，6 号实验配方隔热效果最好，所以选择6 号实验配方为功能性填料的最佳加量。14 隔热效果检测制板涂膜干膜厚度均为300 m，分别放入自制的检测装置内（图1），在同一功率的光源下，光照相同的时间后，用灵敏度为01℃的数显温度计分别测量样板的正面温度和反面温度，通过正反面的温度差，考察隔热效果（见表2），6 号实验样板隔热效果最好，确定6 号实验设计为最佳实验方案。15 配方6 号实验配方见表3。16 样板制备及性能检测161 样板的制备配料充分分散制漆制样板检测性能。162 性能检测涂料的技术指标见表4。按建筑外表面用热反射隔热涂料标准（JC/T 10402007）进行隔热性能检测，结果见表5。2 结果与讨论21 乳液的选取本实验选取了对可见光和近红外光吸收率低及耐候性、耐水性好，表面张力相对较低，附着力优异，安全环保的硅丙乳液和纯丙乳液相配合使用，获得了较好的涂膜外观和优异的理化性能。22 功能性填料的选取研制薄型热反射隔热保温涂料的关键是选取性能优良及粒径合适的功能性填料，空心玻璃微珠和空心陶瓷微珠对近红外光的反射比＞ 90%，远远高于其他普通填料，两种原料因其空心结构，具有导热系数小、折光指数高、隔热性能好、环保无毒、耐高温、耐腐蚀等特性，其隔热保温效果也远远高于其他普通填料，通过正交设计确定了两种原料的最佳加量比例。23 颜填料的选取本实验对填料有特殊的光学性能要求，必须以增强涂膜的光反射隔热性能为前提，以提高涂膜的反射率和发射率为目标。实验中选取了折光率高和吸收率小的金红石型钛白、重钙和隔热粉3 种颜填料相结合使用，与空心玻璃微珠和空心陶瓷微珠搭配使用，使涂膜具有较高的太阳反射比（白色）和半球发射率。24 助剂的选取本实验选取了无毒、无味、环保型的pH 调节剂，得到相对稳定的涂料体系；其他助剂的加入，也增强了涂料的贮存稳定性，得到较好的涂膜外观和优异的性能。3 结语本课题研制的水性薄型热反射隔热涂料具有较高的太阳反射比（白色）和半球发射率，隔热保温效果好，属于环保节能涂料，材料来源广泛，施工工艺简单，具有良好的防水性和防腐性，可用于石油化工行业储罐、成品油罐及外墙的隔热保温，综合经济效益高。［致谢］在实验过程中，我公司刘建颖总工提供了多篇参考资料和实验思路及路线，在此表示感谢！