水性隔热涂料的制备与研究

采用化学沉积法使TiO2以纳米粒子的形式包覆于空心玻璃微珠表面,成功制备了TiO2纳米晶/空心玻璃微珠复合填料,并以改性微珠及空心玻璃微珠作为填料制备隔热涂料,对其光反射性能、隔热效果、隔热效果的影响因素进行了研究。结果表明,TiO2在空心玻璃微珠表面包覆效果良好,且经过热处理后空心玻璃微珠破损率很低。以改性微珠作为填料制备的涂料,涂膜对太阳光主要能量波段的光反射性能得到显著提高,其隔热效果较普通外墙涂料和空心玻璃微珠涂料相比有了明显的提高,且改性微珠添加量的多少对隔热温差的影响要大于厚度和白度对隔热温差的影响。     

钛铬棕包覆空心玻璃微珠复合颜料的制备及性能

将空心玻璃微珠与微纳粒径的钛铬棕颜料水浆混合后在650°C烧结,制备了可作为彩色凉颜料的核壳型结构钛铬棕包覆空心玻璃微珠。用激光粒度仪测试了水浆中钛铬棕的粒度分布。用扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪表征了钛铬棕包覆玻璃微珠的形貌、结构和元素组成。分别以该包覆玻璃微珠、纯玻璃微珠和颜料-玻璃微珠机械混合物为填料,与有机硅树脂制备成复合涂层。用紫外/可见/近红外分光光度计和傅里叶变换红外光谱仪测试了它们的热反射性能。结果显示,钛铬棕包覆在空心玻璃微珠表面,形成了厚500~1 500 nm的壳层。由钛铬棕包覆空心玻璃微珠制成的涂层的性能最好,在630~860 nm波长范围内的整体太阳光热反射比性能第二好的机械混合涂层高出10~14个百分点。     

二氧化钛包覆空心玻璃微珠隔热涂料

以Ti(SO4):溶液为前驱体,NH3·H2O为沉淀剂,在20～100℃、pH值为3～9的条件下,采用非均相沉淀法对空心玻璃微珠进行包覆.用XRD测试粉体的物相组成,用SEM分析晶体形貌.以这种包覆材料作为填料制备隔热涂料,并对其隔热效果、基本性能进行了研究.结果表明:pH值7、反应温度为55℃条件下,空心玻璃微珠表面均匀包覆一层锐钛型TiO2,以其作填料所制备的涂料具有良好的隔热效果和施工、使用性能,应用前景十分广阔.     

包覆空心玻璃微珠复合型隔热外墙涂料的研制

以BS43N乳液及有机硅氧烷改性丙烯酸酯共聚物乳液为基料,以钛白粉为颜料,以红外粉、包覆空心玻璃微珠等为填料,在助剂的配合下,制备了隔热外墙涂料。对空心玻璃微珠包覆前后外貌进行了电镜分析,并对乳液配方进行优化试验,确定了最佳配方。结果表明:选取m(BS43N)∶m(有机硅氧烷改性丙烯酸酯共聚物乳液)=(4∶6)～(5∶5)的比例制备的涂料效果较好,涂料耐沾污性、透气性、隔热性都有明显提高。     

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。     

纳米复合型外墙隔热涂料的研制

以丙烯酸树脂为成膜物质,加入空心玻璃微珠和纳米氧化锆作为功能填料,辅以其他助剂,制备了纳米复合型外墙隔热涂料。与单独添加空心玻璃微珠相比,含有空心玻璃微珠和纳米氧化锆的隔热涂料,其隔热保温性能明显提高。     

水性防腐蚀隔热涂料的研制

以耐水、防锈乳液为基料,纳米复合铁钛粉为防锈颜料,金红石型钛白粉为光反射颜料,绢云母和滑石粉等为红外辐射填料,空心玻璃微珠为隔热兼光反射填料,在多种功能性助剂的配合下,研制的水性防腐蚀隔热涂料具有防锈防腐、隔热降温双重功能.     

新型反射保温涂料的制备与性能研究

利用高反射率的空心微珠对传统的硅酸铝保温涂料进行改性，采用正交实验设计，研究了乳液及填料对涂料反射率的影响。研究发现，填料对涂料反射率的影响次序为：空心微珠〉二氧化钛〉海泡石〉硅酸铝。乳液品种对涂料反射率影响不大，确定了最佳配方，并对其性能进行了对比测试。     

高性能空心玻璃微珠对涂料隔热性能影响的研究

采用纯丙乳液为基料,高性能空心玻璃微珠为功能性填料成功制备了隔热保温涂料,并与分别含重晶石粉、硅微粉、云母粉及硅藻土等功能性填料的涂料的隔热性能进行了对比研究,最后考察了空心玻璃微珠类型及用量对涂料隔热性能的影响。结果表明:空心玻璃微珠的隔热性能优于重晶石粉、硅微粉、云母粉、硅藻土及漂珠;空心玻璃微珠的密度越小,其平均粒径越大,用其配制的涂料隔热性能越好;并且当空心玻璃微珠的用量为涂料总量的15%左右时,涂料的隔热性能最佳。     

隔热功能填料对隔热涂料性能的影响

以空心玻璃微珠、纳米ATO粉和陶瓷微珠作为隔热功能填料,通过探究其对隔热涂料性能的影响,最终制备出综合性能优良的隔热涂料。     

逐层自组装法制备纳米二氧化钛空心微球

本文采用溶胶-凝胶法与自组装技术相结合的工艺,以聚乙二醇为模板制备了多层组装的TiO2空心微球。采用TEM对产物进行了表征。以甲基橙溶液的脱色降解率,考察了不同煅烧温度和组装层数对TiO2空心微球光催化性能的影响。结果表明：500℃煅烧下组装四层的TiO2空心微球光催化效果最佳,2h内对甲基橙的催化效果可达到97.25%。     

中空玻璃微球和增塑剂改性ACM的性能研究

采用物理共混的方法制备了中空玻璃微球填充的ACM复合材料,研究了硅烷偶联剂WD-40对中空玻璃微珠形态及复合材料性能的影响,考察了不同含量的中空玻珠微球和增塑剂DOP对复合材料性能的影响。结果表明:经过表面处理的中空玻璃微球与ACM的相容性显著提高,控制合适的中空玻璃微球和DOP添加量可获得力学性能最优的ACM复合材料。     

ZnO nanostructures decorated hollow glass microspheres as near infrared reflective pigment

Hollow glass microsphere/ZnO composite pigments were successfully prepared by a facile sol-gel method. ZnO coating layers composed of nanosheets, nanoplates, or nanoparticles were anchored at the surface of hollow glass microspheres by formation of Zn-O-Si bond. A reasonable growth mechanism for elucidating the formation of ZnO nanocoating was proposed. The results indicated that the near-infrared reflectance property of the composite pigments was strongly affected by the morphology of ZnO nanostructures. The nanoparticles structures exhibited higher near-infrared reflectance than that of nanosheets and nanoplates structures. The near-infrared solar reflectance of hollow glass microsphere/ZnO composite pigments was 95.7%, while the total solar reflectance of the composite pigment was as high as 97.2%. An approximately 11.1 °C decrease in outer surface temperature was obtained for the heat box coated with composite pigments. Therefore, hollow glass microsphere/ZnO composites are excellent near infrared reflective pigments for efficient solar reflective coatings designed for building facades and roofs.     

二氧化钛高效包覆空心玻璃微珠的研究

采用水解沉淀法在空心玻璃微珠表面包覆一层二氧化钛,研究了微珠的表面活化处理和制备条件对表面包覆的二氧化钛形貌和硫酸钛利用率的影响。扫描电子显微镜(SEM)分析表明,氢氧化钠和硅烷偶联剂γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)对微珠的表面活化处理能明显改善包覆效果,同未经活化处理的微珠相比,表面的二氧化钛包覆紧实、颗粒均匀。化学分析表明,微珠活化处理后,最佳的包覆条件为:pH为6、m(Ti(SO4)2)∶m(微珠)=1.2∶1.0、包覆时间为4h、包覆温度为70℃,此时硫酸钛利用率可高达84.3%。     

CoPcS/TiO_2/beads及TiO_2/beads光催化降解水面漂浮植物油

以钛酸四丁酯为原料,以空心玻璃微珠为载体,采用溶胶-凝胶法制备出TiO2/beads光催化剂,用浸渍法制备出CoPcS/TiO2/beads光催化剂。研究了TiO2/beads及CoPcS/TiO2/beads光催化降解水面漂浮植物油的最优条件。结果表明,酸性或中性条件下,375 W中压汞灯照射2~3 h,TiO2/beads与CoPcS/TiO2/beads的投加量分别为3 g与1 g时,植物油的去除率达90%以上,投加微量的H2O2,可大大提高两者的光催化去除率。     

高强度浮力材料的研制

以高强度液态不饱和聚酯树脂(UPR)为基体,经表面活化处理的空心玻璃微珠为填充剂,经混合、浇注、固化,制得高强度深海浮力材料。介绍了降低浮力材料密度的途径,研究了浮力材料密度与抗静水外压、浮力材料密度与空心微珠填充量的关系以及浮力材料结构对性能的影响。结果表明:空心微珠的填充量越高,浮力材料的密度越低,同时也会降低浮力材料的抗静水外压强度;采用同种空心微珠制备的浮力材料,其密度越高,抗静水外压强度越好;通过对空心微珠的表面活化处理,可以提高浮力材料的抗静水外压强度。     

以粉煤灰微珠为载体的TiO_2结构和光催化性能的研究

以粉煤灰微珠为载体 ,采用溶胶凝胶法制备TiO2 负载膜光催化剂 ,通过XRD、SEM、BET比表面积等技术 ,对粉煤灰微珠负载TiO2 光催化剂的形貌和晶型结构进行了表征 ,以苯酚为降解对象 ,考察制备条件和二氧化钛负载量对TiO2 光催化活性的影响。     

空心玻璃微球在环氧富锌底漆中的应用探讨

探讨了空心玻璃微球在环氧富锌底漆中对磷铁粉及锌粉替代对涂料耐盐雾性的影响,并讨论了不同空心玻璃微球在环氧富锌底漆中的选择。     

干凝胶法制备空心玻璃微球炉内成球过程的数值模拟

基于对干凝胶粒子在干凝胶炉内吸热、封装、发泡、精炼和冷却过程的传热、传质和运动分析,建立了空心玻璃微球炉内成球过程的数学模型,并模拟了干凝胶粒子在炉内自由下落过程中温度、速度和直径的变化、粒子/微球与载气之间的温差及热传递系数在成球过程中的变化趋势.结果表明,在吸热封装阶段,干凝胶粒子表面升温速率非常高(1000～2000℃/s),能在很短时间(1s)和距离(4.5cm)内完成封装过程.提高载气的传热性能并不能显著增大液态玻璃微球的降温速率,提高制备炉冷却区的轴向温度梯度是增加其降温速率以提高空心玻璃微球几何对称性和表面粗糙度的关键.实验与模拟结果基本一致.