耐温型近红外低反射与8～14μm低发射率兼容涂层的制备及性能表征

以青铜粉、Sm_2O_3为颜料,环氧改性有机硅为粘合剂,采用喷涂法制备了青铜-Sm_2O_3/环氧改性有机硅复合涂层。系统研究了热处理温度及热处理时间对所制备涂层外观、微结构、近红外反射率、红外发射率及力学性能的影响。结果表明:青铜-Sm_2O_3/环氧改性有机硅复合涂层最高可耐受温度可达到300℃,在300℃下热处理5h后,涂层外观、微结构基本保持不变,发射率和1.06μm近红外反射率可分别低至0.590和57.4%,力学性能保持完好,硬度、附着力和耐冲击强度可分别保持在4H、1级和50kg·cm。所制备涂层在250℃下可长时间使用,在250℃下热处理100h后,涂层外观、微结构仍然保持不变,发射率和1.06μm近红外反射率可分别低至0.558和59.3%,力学性能保持完好,硬度、附着力和耐冲击强度可分别保持在4H、1级和50kg·cm。     

Al-Sm2O3/聚氨酯复合涂层的近红外低反射与8~14 μm低发射率性能

以Al粉与Sm₂O₃为复合颜料,聚氨酯（PU）为黏合剂,制备了Al-Sm₂O₃/PU复合涂层。系统研究了涂层的微结构、红外发射率、近红外反射性能及力学性能。研究结果表明：Sm₂O₃的存在可有效降低涂层对1.06 μm近红外光的反射率,Al粉的存在可有效降低涂层在8~14 μm波段的红外发射率。通过调节Al粉与Sm₂O₃质量比,涂层在8~14 μm波段的红外发射率可在0.556~0.834范围内调节,涂层对1.06 μm近红外光的反射率可在35.1%~57.7%范围内调节。所制备Al-Sm₂O₃/PU涂层具备优良的力学性能,在不同Al-Sm₂O₃质量比下,其附着力与耐冲击强度分别可达到1级和50 kg·cm。Al-Sm₂O₃/PU复合涂层有望成为一种新型的具备低近红外光反射率与优良力学性能的低红外发射率涂层材料。     

超疏水低发射率PDMS改性环氧树脂/Al复合涂层的制备及性能表征

以片状Al粉为功能颜料,纳米SiO₂为微纳结构改性剂,聚二甲基硅氧烷(PDMS)改性环氧树脂(HYSZ)为黏合剂,采用简单的玻璃棒刮涂法制备了一种同时具有超疏水和低红外发射率性能的复合涂层。探讨了PDMS和HYSZ质量比、总填料添加量及片状Al粉和纳米SiO₂质量比对涂层性能的影响规律。结果表明：PDMS和HYSZ质量比对涂层附着力和疏水性能具有重要影响,当质量比为1∶9时,涂层具备良好的疏水性能,其附着力可达1级。总填料添加量对涂层性能影响明显,随着总填料添加量的增加,涂层发射率和光泽度可明显降低。当总填料添加量为50%时,涂层表面可产生明显的乳突状微纳粗糙结构,从而可明显提升涂层的疏水性能。片状Al粉和纳米SiO₂质量比会明显影响涂层的发射率和疏水性能,当质量比为5∶5时,涂层可具备良好的综合性能。此时涂层发射率可低至0.652,光泽度和附着力分别为2.7和1级,水接触角和滚动角分别为152°和8°。通过适当降低涂层表面能及在涂层表面构筑微纳粗糙结构可实现涂层超疏水、低发射率和高附着力的兼容。     

低红外发射率水性聚氨酯/青铜复合涂层的制备及性能表征

为改善传统低红外发射率聚氨酯(PU)/青铜复合涂层的环保性能,以自制水性聚氨酯(WPU)为黏合剂,片状青铜粉为功能颜料,采用简单的刮涂法制备了具有低发射率、低光泽特性和良好力学性能的绿色环保型WPU/青铜复合涂层;系统地研究了固化温度、青铜粉添加量及交联剂对涂层性能的影响规律。结果表明:该涂层的发射率和光泽度均随着固化温度的升高而逐渐降低,较高的固化温度有利于实现涂层的低发射率和低光泽特性;随着青铜粉添加量的增加,涂层发射率呈先降低后升高的趋势,涂层光泽度呈逐渐降低并趋于稳定的变化规律;水性交联剂的使用可明显提高涂层的硬度,当交联剂添加量为3%(质量分数)时,涂层具有良好的综合性能,发射率和光泽度可分别低至0.269和6.4,硬度、附着力和耐冲击强度可分别达到3H、1级和500N·cm。     

聚氨酯/青铜-Sm_2O_3复合涂层的近红外吸收与发射率性能EI北大核心CSCD

以青铜（bronze）粉与Sm2O3为复合颜料,聚氨酯（PU）为黏合剂,制备了PU/bronze-Sm2O3复合涂层。系统研究了涂层的红外发射率、近红外吸收性能及力学性能。结果表明：Sm2O3的存在可有效降低涂层对1.06μm与1.54μm近红外光的反射率,青铜粉的存在可有效降低涂层在8-14μm波段的红外发射率;通过调节青铜粉与Sm2O3质量比,涂层在8-14μm波段的红外发射率可在0.422-0.782范围内调节,涂层对1.06μm与1.54μm近红外光的反射率可分别在46.8%-65.0%和49.3%-70.7%范围内调节;所制备PU/bronze-Sm2O3复合涂层具备优良的力学性能,在不同青铜粉与Sm2O3质量比下,其附着力与耐冲击强度分别可达到1级和50kg·cm。     

超疏水PDMS改性聚氨酯/黄铜复合涂层的制备及性能表征

本工作以片状黄铜粉为功能颜料、纳米SiO₂为微纳结构改性剂、聚二甲基硅氧烷(PDMS)改性聚氨酯(PU)为黏合剂,采用简单的玻璃棒刮涂法制得了一种同时具有超疏水性能和较低红外发射率的复合涂层,系统探讨了PDMS/PU质量比、总填料添加量(质量分数)及黄铜粉/纳米SiO₂质量比对涂层性能的影响规律。结果表明：PDMS/PU配比对涂层附着力和疏水性能具有重要的影响,当PDMS/PU的质量比为1∶9时,涂层具备突出的超疏水性能,附着力可达1级,水接触角和滚动角分别可达155°、5°。总填料添加量对涂层性能的影响明显,随着填料添加量的增加,涂层发射率有所增大,光泽度有所降低。当总填料添加量为50%时,涂层表面可形成明显的乳突状微纳粗糙结构,从而可使涂层具备突出的超疏水性能。黄铜粉/纳米SiO₂配比会显著影响涂层的发射率和疏水性能,当黄铜粉/纳米SiO₂的质量比为6.5∶3.5时,涂层可具备良好的综合性能和突出的自清洁性能,涂层发射率可低至0.716,光泽度和附着力分别为1.8级、1级,水接触角和滚动角分别为...     

近红外反射超疏水黄色涂层的制备和性能

将钛铬棕粉末(TCB)、金红石型二氧化钛(TiO₂)、疏水纳米二氧化硅(SiO₂)与聚二甲基硅氧烷(PDMS)溶液混合,一步刷涂制备出超疏水黄色涂层,系统地研究了涂层的表面润湿性、疏水稳定性、耐紫外线老化性能、自清洁性能、以及近红外反射性能。结果表明,这种涂层的水接触角(CA)和滚动角(SA)分别为155.2°和5.4°;涂层在1.0 kPa的压力下经过2 m距离的砂纸磨损后和5 L的水流冲击后依然保持优异的疏水性,其附着力和硬度分别达到2级和6B等级;不同pH值的溶液在涂层表面都具有超疏水效果并具有化学稳定性;用紫外线照射240 h后涂层表面仍然保持极强的疏水性,表明其具有耐紫外线老化性能;涂层表面具有优异的自清洁性能,污染物极易地被水滴带走;涂层的近红外反射率和太阳反射率分别达到0.858和0.672,对普通水泥板具有明显的降温效果,在户外暴露和水流冲击后仍保持较高的反射率。     

石墨烯对聚氨酯/Al-Sm2O3复合涂层耐盐水性能的影响

以Al粉和Sm_2O_3为功能颜料、聚氨酯(PU)为黏合剂、石墨烯为改性剂,采用刮涂法制备得到了石墨烯改性PU/Al-Sm_2O_3复合涂层。采用扫描电镜、红外发射率测试仪、近红外光谱、涂层力学性能标准测试法,系统研究了石墨烯改性前后涂层经盐水腐蚀不同时间后的微结构、功能特性及力学性能的变化规律,并对其成因进行了分析探讨。结果表明,石墨烯改性涂层经盐水腐蚀不同时间后的外观及表面微结构基本保持完好,体现出了良好的稳定性。经石墨烯改性后涂层相比改性前涂层,其发射率及1.06μm反射率对盐水腐蚀的稳定性明显改善,经盐水腐蚀21 d后发射率仅从腐蚀前的0.623上升为腐蚀后的0.638,1.06μm反射率从腐蚀前的40.8%降低为31.9%。经长时间盐水腐蚀后,改性后涂层比改性前涂层具有更低的发射率和1.06μm反射率。同时,改性后涂层相比改性前涂层可保持更加稳定和优良的力学性能,能更好地满足实际工程应用要求。     

聚氨酯/复合金属颜料涂层的制备及红外发射率

以铝(Al)粉及青铜(Bronze)粉为复合颜料,聚氨酯(PU)为粘合剂,制备PU/AlBronze复合涂层,研究了涂层的微结构和红外发射率。结果表明:PU/AlBronze复合涂层具有类似一维光子结构特征,其发射率可低至0.186,且明显低于以单一金属颜料所制备的FU/Al及PU/Bronze涂层的发射率。其原因,一是复合涂层中由一维光子结构引起的反射光谱具有明显的多重反射峰;二是相比以高密度金属颜料制备的PU/Bronze涂层,PU/AlBronze涂层的表层树脂层的厚度明显降低,从而使其对涂层发射率的增量明显降低。     

低红外发射率耐高温涂层的制备及机理

以漂浮态铝粉为填料,有机硅树脂作为粘合剂,制备了耐高温低红外发射率涂层。对填料的添加量、涂层的固化温度进行了优化研究,对填料及涂层进行了结构、形貌的表征,并测试了涂层的红外发射率与耐热性能。研究结果表明,填料添加量为30%、400℃固化2h,涂层红外发射率(3～5μm,8～14μm)最低可达0.10～0.12,且涂层可在600℃条件下长时间使用。此外,分析认为涂层发射率的降低是消除粘合剂吸收及致密的片层连续结构两者协同作用的结果,并提出新的涂层结构模型对低发射率机理进行了阐述。     

聚合物/疏水性SiO2超疏水复合涂层的制备及表征

使用低密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和疏水性SiO2为原料,通过简单的共混涂膜方法在玻璃基底上制得了具有超疏水性能的聚乙烯/疏水性SiO2和聚甲基丙烯酸甲酯/疏水性SiO2复合涂层;用接触角测量仪、扫描电子显微镜、X-射线光电子能谱仪等分析手段对涂层的润湿性能、微观结构以及表面化学成分等进行了表征。结果表明,所制备的两种聚合物/疏水性SiO2复合涂层的静态水接触角都超过150°,滚动角低至3.0°。聚合物和疏水性SiO2共混涂膜后形成了类似于荷叶的微纳米二元结构,是其表面具有优异超疏水性能的主要原因。     

石墨烯对低红外发射率聚氨酯/铝复合涂层耐温性能的影响

有机硅树脂涂层需180℃固化,才具有耐高温氧化和优异稳定的力学性能,生产中难以达到。以Al粉为颜料、聚氨酯(PU)为黏合剂、石墨烯为改性剂,采用喷涂法制备了石墨烯改性PU/Al复合涂层。利用现代表面分析技术和国家标准方法,系统研究了石墨烯改性剂对复合涂层功能及其耐温性能形貌的影响规律。结果表明:石墨烯改性剂可强化复合涂层的导热和散热效果,使其耐温性能明显增强;改性后的复合涂层热老化时颜色加深及起泡现象不明显,且在240℃以上高温热老化条件下具有更低的发射率性能,当热老化温度为250℃时,改性前后涂层的发射率分别为0.241和0.184;改性后的复合涂层保持了优异稳定的力学性能,经不同温度热老化后的硬度、附着力和耐冲击强度可分别保持在3 H,1级和500 N·cm,能很好地满足实际工程的应用要求。     

3～5μm波段低发射率磷酸盐耐高温涂料的研究

现用的低发射率红外涂料仅限于低温(200℃左右),为此,以磷酸盐和氧化铅为主,制得了在3～5μm波段具有较低发射率的耐高温涂料.通过IR-2型发射率测量仪器测试了涂层的发射率,采用XRD和IR表征了涂层的结构和红外吸收光谱,并对涂层的耐热性能进行了测试.结果表明:经过高温固化后形成的涂层,其常温3～5 μm波段发射率为0.51,8～14μm波段发射率加0.83,耐热温度达750℃;高温固化过程中涂料的脱水缩合和晶型转变,导致了紧密结构的形成及红外吸收率的降低.     

不同形貌ZnO的制备、表征及8～1μgm红外发射率研究

采用低温水热法，分别用溴化十六烷基三甲基铵（CTAB）和聚乙二醇（PEG-400）作为表面活性剂，合成了具有新颖结构的花瓣状和针状ZnO。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）对花瓣状、针状以及四针状ZnO样品进行结构、形貌表征，用红外吸收光谱（IR）分析样品的红外吸收特性，通过IR-2型发射率测试仪测试样品在8～14μm波段的红外发射率。测试结果表明，花瓣状ZnO发射率最高，针状其次，四针状最低。利用粒子散射机制对形貌与发射率的关系进行了分析。     

透明超疏水疏油涂层的制备及性能

以纳米SiO2和聚合物为原料,采用喷涂的方法,在不同基材的复杂工件表面形成均一涂层,并研究了SiO2含量对涂层性能的影响。结果表明,所得涂层与水接触角>150°,与油的接触角超过90°,具有超疏水性和疏油性。此外,涂层具有很好的透明性,涂层硬度高达6H,附着力达到5B。适当添加纳米SiO2,涂层的疏水性、疏油性以及透过率均得到增强。     

纳米氧化硅浓缩浆改性铝/UV固化红外低发射率涂层的性能

为改善UV固化涂层的性能,通过正交试验研究了纳米氧化硅浓缩浆、铝、紫外光固化时间对UV固化涂层光泽度及红外发射率的影响。结果表明:紫外光固化时间是影响涂层性能的关键因素,紫外光固化时间从30 s提高到360 s时,UV固化涂层的光泽度从11.1%缓慢下降到9.0%,L’值从78.6降低到75.0;当紫外光固化时间为180 s时,UV固化涂层具有最低的红外发射率为0.106;紫外光固化时间为30～360 s时涂层硬度为6 H;紫外光固化时间为30～120 s时涂层粗糙度比较高;紫外光固化时间大于300 s时涂层附着力为0级;当紫外光固化时间分别为300 s和360 s时,涂层的抗冲击性最好,为500 N/cm。当紫外光固化时间为180 s时,铝/UV固化涂层的整体性能最优。     

纳米SiO2疏水涂层对纸和纸板性能的影响

目的对牛皮纸及瓦楞纸板进行纳米SiO_2疏水涂层处理后,探讨其对纸或纸板性能的影响。方法将纳米SiO_2和有机硅树脂混合制成疏水涂层,浸渍、喷涂于牛皮纸及瓦楞纸板表面,通过测试纸张接触角及可勃吸水值检验疏水效果,并测试纸张的抗张强度、耐折度、撕裂度、耐破度及检验瓦楞纸板的边压强度、平压强度、戳穿强度等物理性能。结果经表面混合树脂处理的疏水纸张的接触角为88.6°,可勃吸水值大大降低。随着涂层层数的增加,牛皮纸耐破度及瓦楞纸板平压强度均整体随之增长。经双涂层涂饰处理后瓦楞纸板的各物理性能均有较大提高,纳米SiO_2双涂层瓦楞纸板较单涂层瓦楞纸板力学性能更优良。结论纸张及纸板经纳米SiO_2疏水涂层处理后,不仅在一定程度上提高了纸张与纸板的疏水性能,对纸张与纸板的物理性能也有一定程度的改良,为实现纸或纸板的防水包装提供了一定的理论基础与处理方法。     

超疏水性气凝胶粉体涂层的制备与性能

为提高建筑物表层的抗蚀性,将经三甲基氯硅烷(TMCS)改性过的疏水性SiO2气凝胶粉体溶于丙酮溶剂中,制成表面防护涂层。研究了不同温度对气凝胶疏水性能的影响,以及超疏水性气凝胶粉体涂层制备条件、涂刷于混凝土表层时对水的耐久性能;利用红外光谱和扫描电镜对其化学基团和微观形貌进行分析。实验结果表明,250℃以下时,气凝胶为超疏水性,之后随温度升高大幅度下降直到完全消失;涂刷次数与气凝胶在分散体系中的质量有关;冲刷时,涂层先由超疏水性变为疏水性,之后长时间保持不变,水浸泡不改变涂层的超疏水性。     

固化温度对有机硅基低发射率涂层耐腐蚀性能的影响

将环氧改性有机硅(EA)与Al粉按质量比(3:2)形成EA/40%Al低红外发射率复合涂层,研究了固化温度对EA/40%Al复合涂层耐腐蚀性能的影响及其机理。利用扫描电镜观察涂层的形貌,并通过动电位极化技术及耐腐蚀实验对涂层的耐腐蚀性能进行了表征。结果表明,在保证低发射率前提下,固化温度为200℃时,涂层的耐盐雾、耐人工加速老化和耐湿热腐蚀性能时间均能达到2000 h,基本满足工程应用要求。固化温度为200℃时,涂层的固化度最合适,涂层交联最佳,使得树脂基体与颜填料结合紧密,涂层致密,耐腐蚀性能最佳。