水性建筑反射隔热涂料的研制

利用纯丙和苯丙乳液为基料,制备了具有热反射和低导热协同作用的隔热涂料。通过对颜填料太阳光反射率和隔热性能的研究,选择以空心玻璃微珠和金红石型二氧化钛为颜填料,空心微珠的最优含量为4%～10%(wt)。研制建筑反射隔热涂料基础性能优异,可见光反射比达到90%以上,半球发射率大于85%,隔热指数大于60%。     

热反射隔热涂料的制备与隔热性能

系统研究了成膜基料、隔热颜料、空心玻璃微珠含量、涂层厚度以及耐玷污透明涂层各种因素对热反射隔热涂料隔热效果和隔热持久性的影响及作用规律。结果表明,以丙烯酸酯乳液为成膜基料,二氧化钛质量分数为20%,空心玻璃微珠含量为11%,涂层厚度为1.2mm时并辅助含氟硅的耐玷污透明涂层,制备出的热反射隔热涂料的太阳光反射率为91%,半球发射率为86%,均超过了JG/T235-2008《建筑反射隔热涂料》行业标准中的技术指标,且具有良好的自清洁性能,项目成果实现了产业化。     

复合型外墙隔热涂料的研制

为了研制出复合型外墙隔热涂料,对成膜基料、隔热填料、涂膜厚度进行了研究.研究发现:以TBH为成膜基料,添加10g空心玻璃微珠和2g堇青石填料,制备出的复合型外墙隔热涂料的热反射率达91.67%.     

复合型外墙隔热涂料的研究

以纯丙乳液(TBH)为基料,添加工业堇青石、空心玻璃微珠、钛白粉等为填料,制备复合型外墙隔热涂料.并通过L16(42)正交试验和极差分析得出最佳配方.研究表明:红外填料堇青石对提高涂料隔热效果明显,在基本配方中添加2.0g堇青石热反射率达90.7%;当复合添加空心玻璃微珠10.0g、堇青石2.0g时,所配制的隔热涂料的热反射率高达91.67%,超过了国外反射率＞75%的要求.     

壳/核型聚丙烯酸酯乳液的制备及性能

为制备力学性能优异的涂料用有机/无机复合乳液,以硅溶胶、丙烯酸酯类为单体制备壳层乳液和核层乳液,以阴离子型与非阴离子型复配乳化剂,通过半连续种子乳液聚合法制得力学性能良好的聚丙烯酸酯包覆纳米Si O2粒子的壳/核型有机/无机复合乳液,系统地研究了乳化剂配比、核/壳单体质量比及硅溶胶含量对乳液及涂膜性能的影响,并采用透射电镜、红外光谱、粒度仪等测试手段,对乳液的粒径分布及微观结构进行表征。结果表明:在反应温度80℃、乳液滴加时间2~3 h、复合乳化剂SDS/OP-10质量为1∶1、核/壳单体质量比为3∶4(或1∶1)时,制得的乳液及涂膜综合性能最好,乳液为壳/核型包覆的乳胶粒结构,可制备硅溶胶含量高达12%的高性能复合乳液,其涂膜力学性能较纯丙乳液涂膜明显提高。     

反射隔热型丙烯酸聚氨酯涂料的制备及性能研究

以羟基丙烯酸树脂为原料，通过添加助剂、钛白粉、空心玻璃微珠和纳米氧化锑锡(ATO),制备了反射隔热型丙烯酸聚氨酯涂层，研究了空心玻璃微珠、钛白粉、纳米ATO对涂层近红外反射比、太阳光反射比和半球发射率的影响。结果表明：当空心玻璃微珠添加量达到涂料质量的10%时，涂层的近红外反射比最佳，与普通白色颜料相比，使用大粒径棒状钛白粉制备的涂层具有更好的折光率和近红外发射系数；添加质量分数7%的纳米ATO浆料能够提高涂层半球发射率。制备的涂层反射隔热效果好，远超标准要求的优等品水平，可在石油石化储罐、管道、运输车辆外表面涂装，提供极佳的反射隔热效果。     

多功能水性纳米复合建筑隔热涂料的制备

以水性聚氨酯为成膜剂,以分散良好的滑石粉和绢云母为填料,金红石型二氧化钛、空心玻璃微珠为隔热功能颜填料,采用高速分散提高纳米填料在涂料中的分散性,制备具有三种隔热机理协同作用的水性纳米复合隔热涂料。实验表明:绢云母具有较高的辐射隔热效果,其最佳用量(质量分数)为10%;空心微珠为高反射隔热填料,随着空心微珠添加量的增加,隔热性能提高,而过多空心微珠会导致涂料机械性能下降,其最佳用量(质量分数)为5%;金红石型二氧化钛是性能最好的反射填料,其最佳用量(质量分数)为6%;涂刷最佳厚度为400μm,含绢云母、空心微珠和二氧化钛复合型水性纳米涂料隔热性能最优隔热率达到94%以上。     

纳米浆料对水性防腐隔热涂料性能影响的研究

本文主要研究了纳米氧化锆浆料的用量对水性防腐隔热涂料的隔热性能、耐沾污性能及防腐蚀性能的影响。采用常规性能测试、隔热能力测试对涂层进行了表征,同时采用紫外-可见光-红外分光光度计,AE式半球辐射率测定仪测定太阳光反射比和半球辐射率。结果表明:纳米氧化锆浆料的添加量为4.5‰时,涂层的综合性能最好,且太阳光反射比和半球辐射率均高于未添加纳米氧化锆浆料的涂层。     

一种新型隔热涂料的制备及性能研究

以苯丙乳液为成膜剂,硅烷偶联剂处理后的中空玻璃微珠为功能隔热填料合成新型的隔热涂料。结果表明,用硅烷偶联剂预处理中空玻璃微珠后涂料附着力能提高1个级别;涂层导热系数随中空玻璃微珠粒径的增加呈现先减小后增大的趋势,当中空玻璃微珠的粒径为58μm左右时导热系数比其它粒径制得涂料的导热系数降低6%～28%;随涂膜厚度的增加,隔热效果增强,但当涂膜厚度增大到0.3mm时,继续增加涂膜厚度,隔热效果几乎不再增强;当中空玻璃微珠含量小于10%时,热反射率随中空玻璃微珠在隔热涂料中含量的增加显著增加,超过10%后,热反射率增加速率减缓,当达到12%时,涂料的热反射率值最高,继续增加玻璃微珠含量,热反射率几乎不增加。     

纳米TiO2在保温隔热涂料中的应用

通过对膨胀珍珠岩,成膜物等的分析,确定了隔热保温涂料的最佳配方;通过应用纳米TiO2浆料加入涂料,成功解决了涂料的耐候性问题.调整成膜乳液和成膜助剂质量比,应用纯丙乳液获得了一种保温性能良好,耐候性良好的纳米复合隔热保温涂料.经试验证明纳米TiO2浆料在添加量总质量的4%时性能最优.最终测定该保温涂料的导热系数为0.0598 W/(m·K).     

细乳液聚合制备纳米二氧化硅-丙烯酸酯复合乳液的研究

采用硅溶胶和丙烯酸酯单体通过细乳液聚合制备纳米二氧化硅/丙烯酸酯复合高分子乳液。考察了聚合过程中硅溶胶量对于单体转化率和聚合物粒子粒径的影响,并用GPC、XPS表征所得的复合乳液。实验结果表明:二氧化硅的引入提高了聚合反应速率,增加聚合物的分子量并使分子量分布变窄;在复合乳液粒子中,二氧化硅主要以分散相分布在连续的丙烯酸酯相内部;复合乳液的力学性能明显优于不含二氧化硅的纯丙烯酸酯聚合物乳液。     

太阳能建筑用石蜡/CNTs相变乳液的制备及光-热性能研究

结合建筑结构在太阳能领域的蓄热控温特点,采用"两步法"制备出适用于太阳能蓄热的新型石蜡/CNTs相变乳液,通过纳米粒度电位仪和布鲁克旋转黏度仪分析了CNTs掺量对相变乳液技术性能的影响,确定最佳CNTs掺量;再采用差示扫描量热仪、导热系数测定仪、自制太阳光-热转换装置及紫外/可见/近红外分光光度计探究相变乳液的热物性能和光-热转换性能。结果表明,随着CNTs掺量的增大,相变液滴的粒径分布和运动黏度发生较为明显的变化,综合考虑相变乳液的稳定性及泵送性,推荐石蜡相变乳液中CNTs的最佳掺量控制为0.6%。由于石蜡具有较高的相变储热性能及CNTs具有较大的导热系数,掺加石蜡/CNTs能够显著增强相变乳液的导热性能和光-热转换能力,完全可用于建筑结构中以达到对太阳光辐射的蓄热与调温作用。     

Flat-topped broadband rugate filters

A method of creating rugate interference filters that have flat-topped reflectance across an extended spectral region is presented. The method applies known relations from the classical coupled wave theory to develop a set of equations that gives the spatial frequency distribution of rugate cycles to achieve constant reflectance across a given spectral region. Two examples of the application of this method are discussed: a highly reflective coating for eye protection against harmful laser radiation incident from normal to 45 degrees , and a spectral beam splitter for efficient solar power conversion.     

聚苯丙抗菌乳液的制备及表征

将苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正丁酯及末端带有碳碳双键的功能化聚六亚甲基盐酸胍进行乳液聚合反应,得到具有抗菌性能的聚苯丙乳液。分别考察了单体配比、乳化剂用量、引发剂用量及反应温度对聚苯丙抗菌乳液聚合反应的影响,以获得最佳的聚合条件。结果表明,在引发剂质量分数为0.4%~0.5%,乳化剂质量分数4%~6%,反应温度70~80℃的聚合条件下,可得到颗粒尺寸均匀适中、稳定的乳液。同时,通过红外光谱、透射电镜和激光粒度分析仪等对乳胶粒子的组成和结构进行了表征。并分别采用稀释法和扩散法测试了抗菌乳液对大肠杆菌的抗菌性能。稀释法实验表明,抗菌乳液的最低抑菌浓度可达4×10-6;扩散法实验表明,经提纯后的抗菌乳液的膜片不存在胍盐低聚物的溶出,但对大肠杆菌有明显的抑菌圈,实现了材料抗菌性能的长效性。     

Optical properties of an optically rough coating from inversion of diffuse reflectance measurements

A method is developed for determining the optical properties of an optically rough coating on an opaque substrate from reflectance measurements. A modified Kubelka-Munk two- flux model is used to calculate the reflectance of the coating as a function of the refractive index, absorption coefficient, scattering coefficient, and thickness. The calculated reflectance is then fitted to measurements using a spectral projected gradient algorithm, allowing the optical properties to be obtained. The technique is applied to titanium dioxide coatings on a titanium substrate. Realistic values of refractive index and absorption coefficients are generally obtained. Quantities that are useful for solar water-splitting applications are calculated, including the depth profile of absorption and the proportion of the incident photon flux absorbed in the coating under solar illumination.     

无皂苯丙乳液的合成及性能研究

在少量甲基丙烯酸钠盐的存在下,成功合成了具有高稳定性、高透明性的聚(苯乙烯／丙烯酸丁酯)P(St／BA)无皂共聚乳液。同时．本文还对不同配方的乳液及其涂膜的综合性能进行了研究,总结了组成与性能之间的对应关系。其中,着重讨论了单体组成与乳液表面能、乳胶粒尺寸之间的关系。结果表明,随单体配比中St含量的增加。乳液接触角和乳胶粒粒径减小。乳胶粒具有均一的尺寸,并显示出明显的核壳结构。本文通过对苯丙无皂乳液组成与性能关系的研究,积累了一定量的理论数据,为无皂乳液产品的进一步开发提供了条件。     

钛合金表面Ni-P-PTFE自润滑复合镀层的制备及其摩擦磨损性能

为提高钛合金零部件的使用寿命,以传统的化学镀Ni-P合金工艺为基础,通过添加PTFE粒子使其均匀分布在Ni-P合金镀层中,在钛合金基体上制备了具有耐磨、减摩性能的自润滑复合镀层;分析了PTFE乳液浓度、表面活性剂浓度等参数对复合镀层中PTFE微粒子含量的影响规律;采用SEM、EDS和XRD等手段对复合镀层的微观形貌、相结构和成分进行了分析;研究了不同PTFE含量复合镀层及钛合金基体在相同载荷下的摩擦磨损性能。结果表明:Ni-P-PTFE复合镀层具有良好的减摩耐磨性能,当膜层中PTFE微粒子的含量为20.4%(体积分数)时,钛合金表面的摩擦系数降至0.2左右,而磨损量也显著减小。