水性纳米复合隔热涂料的研制

以纳米ATO(掺锑二氧化锡)浆料和纳米TiO2粉体配合高反射与高辐射性能的颜填料,制备了一种水性纳米复合隔热涂料.乳液、颜料和填料筛选实验表明,聚合物乳液种类对涂层隔热性能几乎没有影响;颜料中,金红石型二氧化钛是性能最好的反射填料,其用量在PVC=18%时,涂层隔热性能最好;绢云母具有一定的辐射隔热效果,当其质量分数为11%时,涂层性能最忧,辐射率可达0.86;纳米ATO浆料具有良好的隔热效果,其最佳用量为10%.当以质量比为1:2的添加量将纳米ATO和纳米TiO2加入到涂料中,所得涂层在全波段(200～2 500 nm)的太阳热反射比为86%,辐射率为0.86.     

硬硅钙石复合隔热涂料制备与隔热性能测试

以硬硅钙石作阻隔型填料,以金红石型二氧化钛和中空玻璃微珠为反射型功能填料,制备建筑外墙隔热涂料。研究了单掺硬硅钙石、金红石型二氧化钛、中空玻璃微珠以及复合添加3种填料对涂层隔热性能的影响。结果表明:单掺硬硅钙石、金红石型二氧化钛或中空玻璃微珠均可提高涂层隔热性能,硬硅钙石的适宜掺量为9%,金红石型二氧化钛的适宜掺量为30%,空心玻璃微珠的适宜掺量为20%;复合掺入硬硅钙石、金红石型二氧化钛和空心玻璃微珠可进一步提高涂层隔热性能,掺量为9%、30%和15%时,涂层的热反射率可达93.69%。按建筑行业标准JG/T235—2008《建筑反射隔热涂料》进行检测,涂料对波长为250～2 500 nm范围内的太阳反射比为0.85,半球发射率为0.87,隔热温差为13℃,符合标准要求;空心玻璃微珠、二氧化钛和硬硅钙石复合掺入后,发挥协同作用,能更加有效地提高涂层的隔热性能。     

水性金属防腐隔热涂料的研制

采用空心玻璃微珠作为隔热填料制备隔热中间层,并用纳米氧化锆和金红石型二氧化钛作为反射型填料制备了反射面漆。研究了空心玻璃微珠粒径和用量、反射面漆中填料种类、纳米氧化锆及中间层与面漆层厚度变化对配套涂层隔热性能的影响,并测试了配套涂层的防腐性能。结果表明:当选择65μm直径的空心玻璃微珠且用量为配方总量的7%,中间层和面漆层厚度分别为150μm和70μm,面漆中采用绢云母和纳米氧化锆时,配套涂层的隔热性能最好;箱体内部中心点温差为10.3℃,反射面漆太阳反射比为0.83,配套涂层的耐中性盐雾性能达55 d以上。     

纳米金属氧化物填充PE复合材料隔热性能的研究

研究了纳米金属氧化物填料TiO2、ZrO2、ZnO和Fe2O3填充PE复合材料的隔热性能与光反射性能的关系。结果表明,对于白色的TiO2、ZrO2、ZnO填料而言,光反射性能越好的纳米金属氧化物,填充的PE复合材料隔热性能越好;对于有色的Fe2O3填料,其复合材料的隔热性能与光反射性能似乎关系不大,隔热性较差。通过对纳米金属氧化物填料隔热机理的分析,认为这是由于纳米金属氧化物填料的隔热方式为反射隔热屏蔽热辐射,反射率高的材料,在0.4～2.5μm的范围内反射太阳辐射能的功能强,表面温度低,反射率越高,在2.5～15μm的辐射波段范围内,会辐射出更多所吸收的热量;而有色的Fe2O3/PE复合材料会强烈地吸收红外线和紫外线,使复合材料本身温度上升很大,热传递成为升温的主要途径,因此隔热性能较差。     

复合型反射隔热涂料的制备与性能研究

采用红外高反射率的空心玻璃珠(BLZ)和彩色空心陶瓷珠(TCZ)制备得到复合型建筑反射隔热涂料,研究了功能性填料、乳液、颜填料及颜填料粒径配比对涂料隔热效果及耐沾污性能的影响。试验结果表明,成膜物质种类的差异对涂料隔热性能的影响较小,当纯丙乳液含量为40%时,隔热温差为14.6℃;二氧化钛能有效提高涂层反射隔热性能,采用20%的二氧化钛添加量能使隔热温差达到15℃左右;填料含量为12%时,具有良好的隔热增强效果,隔热温差为14.6℃;当m(BLZ)/m(TCZ)=1:1时,涂层隔热温差为16.5℃;耐沾污测试表明,当采用纯丙乳液,钛白、硅藻土和滑石粉比例为5:1:1,m(BLZ)/m(TCZ)=2:1时,具有良好的耐沾污性能。     

水性金属防腐隔热涂料的研制

采用空心玻璃微珠作为隔热填料制备了隔热中涂,采用纳米氧化锆和金红石(R)型二氧化钛作为反射型填料制备了反射面漆。研究了空心玻璃微珠的粒径和用量、反射面漆中填料种类、纳米氧化锆及中间层与面漆层厚度的变化对配套涂层隔热性能的影响,并测试了配套涂层的防腐性能。结果表明:当选择65μm直径的空心玻璃微珠且用量为配方总量的7%、中涂和面漆厚度分别为150μm和70μm、面漆中采用绢云母和纳米氧化锆时,配套涂层的隔热性能最好;箱体内部中心点温差为10.3℃,反射面漆太阳反射比为0.83,配套涂层的耐中性盐雾性能达55 d以上。     

复合外墙隔热涂料的制备和隔热性能研究

制备了2类复合外墙隔热涂料,一类是将反射型、辐射型、阻隔型3种功能填料按一定比例复合配制外墙隔热涂料;另一类是分别制备反射、辐射、阻隔涂层,并将这3种涂层按2种方式叠加复合,构成外墙隔热涂层。3种功能填料复合涂层在红外灯照射下的绝对温升为27.4℃,在波长为250~2 500 nm范围内的太阳反射比为87%,半球发射率为89%;在太阳光照射下,功能填料复合涂层的热箱内最高温度分别比未涂覆的空石棉板、空白样、叠加复合涂层、单涂反射涂层、单涂辐射涂层和单涂阻隔涂层低11.0℃、5.5℃、0.9℃、2.1℃、3.8℃和1.2℃。研究结果表明:将3种功能填料以一定比例复合配制的涂层隔热效果优于3种隔热机理涂层叠加而得的复合涂层,更优于单一隔热机理涂层。     

新型水性高反射高辐射隔热涂料的制备及性能研究

在传统水性涂料配方的基础上加入高反射率的玻化微珠和超细二氧化钛组成的复合颜填料及红外辐射型复合功能填料,实现高反射和高辐射作用,制得高反射和高辐射为主,传统隔热为辅的新型水性隔热涂料,达到最佳的隔热保温效果。     

彩色复合型反射隔热涂层的制备及性能

将空心微珠和二氧化钛为填料的涂层做底层,反射型颜料的涂层做表层,制备了阻隔-反射彩色复合型反射隔热涂层。采用紫外/可见/近红外分光光度计、红外发射率仪、精密色差仪和扫描电子显微镜对涂层性能进行表征,自制隔热性能测试装置考察涂层的隔热性能。结果表明,采用复合型涂层结构可显著提高涂层的太阳光反射比和隔热性能,铬绿、群青和铁铬黑颜料掺量分别为20%、20%和10%时,复合涂层的太阳光反射比较高,可达0.646 1、0.602 1和0.539 8,比相同颜料掺量的表层高40.82%、31.03%和58.67%,隔热性能比相同颜料掺量的表层高2.5、1.9和2.8℃,其主要应用性能符合相关标准。     

功能填料对反射隔热涂料隔热性能影响的研究

根据隔热机理的不同,配制了添加不同功能填料的反射隔热涂料;利用自制装置测试了室内和室外环境下涂覆不同反射隔热涂料试件的内部温度;研究了二氧化硅气凝胶、相变胶囊、六钛酸钾、钛白粉、陶瓷微珠、红外辐射粉等功能填料对实际应用环境中涂层隔热性能的影响。结果表明:尽管碘钨灯光与日光在不同波段能量分布差异较大,但2种光源照射下试件的温度变化结果一致,说明利用碘钨灯模拟太阳光测试涂料的太阳光照射下的隔热性能是可行的。添加反射型和辐射型填料的涂料最佳干膜厚度约300μm,而添加阻隔型和相变型填料的涂料的隔热降温效果随干膜厚度增加而增加。在太阳辐射作用下,反射型填料隔热降温效果最好。夜间室外环境中,填料的热辐射性能对涂层的降温效果影响不大。