外墙隔热涂料的制备及隔热性能测试

在现代社会对环境要求越来越高的情况下,保温隔热涂料的研究势在必行。主要介绍了建筑外墙隔热涂料的制备及隔热性能测试方法,研究了功能性填料、颜填料及PVC对涂料隔热性能的影响。实验表明:当空心微珠添加量为涂料总量的30%~40%时,平衡温度可以降低5~8℃;添加涂料总量4%~5%的红外陶瓷粉可使平衡温度降低8℃左右,添加量超过5%后,其隔热效果开始降低;高折射率的白色颜填料具有较好的隔热效果;普通填料和空心微珠的粒径对涂料涂层的隔热性能影响甚小。     

冷颜料的晶体结构对涂料遮光隔热性能的影响

冷颜料在建筑隔热节能中有着巨大潜力,但目前对其晶体结构与隔热性能关系缺乏系统研究。以透明乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液(Ethylene-vinyl acetate)为涂料基体,通过太阳光反射比和红外辐射隔热温差测试,研究了二氧化钛、钛镍黄、钴蓝与铁锰黑等常用冷颜料的晶体结构对涂料隔热性能的影响,分析了多金属离子复合的冷颜料的晶体结构和晶格缺陷与红外热反射性能间的关系。结果显示:白色TiO_2颜料的太阳光反射比最高,其中金红石型TiO_2的热反射性能最好,太阳光反射比在83%左右,最佳掺量为15%;彩色颜料中金红石型结构的钛镍黄相对于其他晶型的钴蓝和铁锰黑,具有更高的太阳光反射比与更好的隔热性能,其最佳掺量为3%,掺有3%钛镍黄的VAE涂料的平衡温差可以达到15℃。     

三种隔热填料对环氧涂层的阻燃和隔热性能的影响

使用膨胀珍珠岩、海泡石和空心玻璃微珠作为隔热填料制备了一种兼备阻燃和隔热性能的涂层,并研究了填料含量变化对涂层的阻燃、隔热以及物理性能的影响。结果表明:同等添加比例下,添加空心玻璃微珠的环氧涂层比添加海泡石和膨胀珍珠岩的具有更低的导热系数、热释放速率峰值和总释放热。涂层的隔热性能和阻燃性能随着填料含量的增加呈现先增加后减小的趋势,物理性能随着添加隔热填料的增加而下降。当涂料中的填料含量在20g时,涂层具备较优的隔热和阻燃性能,且此时涂层的物理性能满足使用要求。     

涂层颜填料色相、尺度与微观状态对热屏蔽效果的影响

从光反射、散射机理入手,研究隔热涂料中颜填料的尺度与微观状态对热反射率的影响。研究结果表明,空心玻璃微珠的加入使涂层表面颜填料粒子排布更加紧密,涂层表面折射率和反射率均增大;与颜填料粒径10μm的涂层相比,粒径5μm的涂层中粒子排布紧密,粒子之间的距离低于1μm,反射率更大,隔热效果更明显。     

无机-有机聚合物复合基料的红外反射隔热涂料制备

采用普通涂料加工方法制备一种偏高岭地聚物(IP)和苯丙乳液(OP)复合基料的红外反射隔热涂料,并对其反射和隔热性能进行表征分析。结果表明:m(IP)/m(OP)为0.3~1.0时,随地聚物含量增加,复合基料涂层的硬度和脆性同时增大;m(IP)/m(OP)1.0时,基料室温储存的稳定性下降;以m(IP)/m(OP)=0.5的复合基料为基础制备红外反射隔热涂料,其反射率和隔热性能在随金红石型TiO_2和中空玻璃微珠含量的变化过程中出现极大值,即TiO_2质量分数为20%时反射率为0.91,涂TiO_2与中空玻璃微珠质量比为0.6的红外反射隔热涂料的硅钙板正反面温降Dt为11℃;涂仅加入TiO_2粉体的红外反射隔热涂料的硅钙板受碘钨灯照射后其正反面温降达3℃。     

印钞废水制备水性内墙涂料

以印钞擦板废水为原料,加入成膜物质（苯丙乳液和硅溶胶）与颜填料（钛白粉、高岭土、碳酸钙、滑石粉）制备低成本水性内墙涂料;考察了硅溶胶用量、废水用量、颜料用量对涂料性能的影响,制备出符合国家标准的水性内墙涂料。与同类产品相比较,硬度更好,且降低了涂料的成本及处理印钞废水所需要的高昂费用,避免了焚烧废油墨渣的二次污染。其基本配方（质量分数）为：苯丙乳液18%,硅溶胶12%,印钞废水30%,钛白粉15%,填料21.6%,SD-505成膜助剂2%,DA-208消泡剂0.3%,5040分散剂0.2%,SD-200水性润湿剂0.1%,防冻剂0.5%,TT-935流平增稠剂0.3%。     

纳米复合水性涂层的防腐蚀性能研究

以孔内、外均带有表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的纳米介孔二氧化钛(Ti O2)为基础填料,制备纳米复合水性涂层.通过电化学阻抗谱(EIS)、模拟盐雾实验、附着力测试等进行研究.测试结果表明:加入不同添加量的带有模板剂的纳米介孔二氧化钛的水性涂层,其防腐蚀性能不同,其中带有表面活性剂的纳米介孔二氧化钛质量分数为0.5%时,水性涂层的防腐蚀性能表现最佳.     

空心微珠表面镍铁氧体包覆层的制备及微波吸收性能

采用高分子凝胶法在空心玻璃微珠表面上制备了镍铁氧体包覆层.复合材料中空心微珠质量分数分别为15%,25%和35%.当煅烧温度为600℃时,纯尖晶石结构的镍铁氧体在空心玻璃微珠表面生成.随着煅烧温度的升高,空心微珠表面上形成的晶体晶型趋向完整.当玻璃微珠含量为25%时,在玻璃微珠表面上可获得完整的镍铁氧体涂层.空心玻璃微珠的加入提高了复合材料的介电性能,降低了复合材料的磁性能.空心玻璃微珠含量为25%的样品对电磁波反射率小于-10dB的频宽可达2.1GHz,其最小反射率为-13.7dB.     

苯丙乳液/纳米ATO隔热涂料的制备与性能

为了提高建筑玻璃的隔热效果,将半连续滴加法合成的苯丙乳液与纳米氧化锡锑(ATO)复合,制备了苯丙乳液/纳米ATO隔热涂料.研究了乳化剂和丙烯酸用量对涂膜附着力和吸水率的影响,测定了涂膜的透光率和隔热效果.结果表明,乳化剂用量(质量分数)为1.5%,丙烯酸用量从1.5%增加到2.4%时,附着力由2级提高到1级,吸水率由11.4%升高到12.7%.纳米ATO用量为7.0%(质量分数),近红外光的屏蔽率可达66.3%,可见光透过率为70.5%,隔热效果明显.     

二氧化钛包覆空心玻璃微珠的制备及表征

以硫酸钛为钛源,氢氧化钠为沉淀剂,采用非均相沉淀法制得了二氧化钛包覆空心玻璃微珠,用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪等表征了所得产品。分析了不同温度、pH值、煅烧温度、硫酸钛用量等各种工艺参数对产物的调控作用。实验结果表明,反应温度和pH等参数对产物的形貌和结构有重要影响。水解温度等于60℃,pH等于6～7,煅烧温度为700℃时成功地在空心玻璃微珠表面均匀包覆了一层锐钛型二氧化钛。硫酸钛溶液用量为40g时,产物表面包覆厚度大约为0.3μm,隔热效果最好。     

沥青路面多层结构涂层的降温性能研究

传统的沥青路面吸热、储热能力强,容易造成沥青路面车辙问题和加剧城市热岛效应的发展,沥青热反射涂层的运用可以有效解决此问题。目前路用热反射涂层的研究大多集中在材料的组成优化上,对涂层结构的研究较少,受单层结构涂层的限制,沥青热反射涂层降温性能发展面临着持续的挑战。针对此问题,本文提出了一种由反射涂层、辐射涂层和隔热涂层组成的三层结构降温涂层,用于沥青路面上可有效降低路面温度。通过室内降温实验研究了多层结构降温涂层中组成材料的最佳掺量和各层涂层的最佳用量,并研究了多层降温涂层的结构组合形式。实验表明,钛白粉、中空玻璃微珠和远红外陶瓷粉的最佳掺量分别为15 %、20 %和15 %;反射涂层、辐射涂层和隔热涂层的最佳用量分别为0.6 kg?m-2、0.3 kg?m-2和0.3 kg?m-2;着色颜料的加入会降低涂层的降温效果;将三种降温填料加入到不同的结构层中,涂层降温性能得到增强,在反射涂层下增添辐射层增加涂层降温达3.70 °C,在反射涂层下增添隔热层可以增加涂层内部降温达1.10 °C,其中,三层结构降温涂层以反射层作为表面层、辐射层作为中间层、隔热层作为底层的组合形式降温效果最佳,表面和内部降温幅度可达10.45 °C和9.22 °C。与单层热反射涂层相比,多层结构降温涂层降温效果更佳,能更有效降低沥青路面温度。     

Preparation and recipe optimization of water-based architectural heat insulation coatings

Water-based architectural heat insulation coatings were studied to overcome the drawbacks of conventional inorganic silicate heat insulation coatings. The heat insulation coatings were prepared with the method of mechanical agitation when the mixed organic polymer emulsions were used as binder of the coatings and the mixed heat insulating aggregates were applied as powder, and some assistants were also added. Water temperature difference in the plastic container, which was coated with heat insulation coatings, represented the heat-insulating property of the coatings. The influences of components of mixed polymer emulsion, mass ratio of polymer emulsion to powder, particle size of heat insulating aggregates, added amount of air entraining admixture and the match of thickeners on the properties of the coatings were studied. The experimental results show that the heat insulation coatings with good finishing, heat-insulation property and artificial weathering can be prepared when the binder is composed of 66.92% styrene-acrylic emulsion, 16.59% elastic emulsion and 16.49% silicone-acrylic emulsion, the mass ratio of polymer emulsion to powder is 0.45, the particle size of heat insulating aggregates is in the rang of 200 and 250 mesh size, the added amount of sericite is 15%, and the added amount of air entraining admixture is in the range of 1.0% and 1.5% and the thickeners are the mixtures of ASE-60 and RM-5000.     

正交试验优化金红石型钛白粉锆铝包膜工艺研究

以金红石型钛白粉为原料,以分散剂用量、锆铝包膜剂的比例、搅拌速度和陈化时间为影响因素,采用L9（34）正交试验,研究了金红石型钛白粉表面锆铝二元包膜的最佳工艺条件。通过Zeta电位分析确定了较佳的工艺条件,同时利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、X射线粉末衍射仪等对所得基料A和最佳包覆条件下包膜的样品B的结构和性能进行了表征。结果表明：在分散剂添加质量分数为1.0%,锆铝包膜剂的质量之比为2：1,搅拌速度为270 r/min,陈化时间为2 h的条件下,Zr O2和Al2O3能通过Ti—O—Zr和Zr—O—Al键键合在金红石型钛白粉的表面,形成较为稳定的包覆层。     

一类非线性微分差分方程整函数解

选取炭黑、谷壳灰、绢云母、蒙脱土、凹凸棒石和硅灰石等6种不同形态的无机填料,采用液态成型工艺,制备了无机填料／丁腈橡胶硫化胶,研究了无机填料对丁腈橡胶的力学性能、交联密度、耐燃料B性、耐油性、耐热老化性和微观形貌等特性的影响。结果表明：加入炭黑后,硫化胶的综合性能最佳;加入蒙脱土后,硫化胶的交联密度增至2．49×10^-4mol/cm3,三维交联程度增幅最大;加入凹凸棒石后,硫化胶在燃料B中质量变化率、体积变化率降至同比最低,对耐燃料B性能改善幅度最大;加入硅灰石后,硫化胶在油性环境中的质量、体积变化率、硬度变化最小,对耐油性改善最多;加入绢云母后,硫化胶在热空气氛围下质量变化率、体积变化率和硬度变化同比最小,对耐热老化性能改善幅度最大。     

火焰化学气相沉积法制备多晶纳米二氧化钛及其在气体净化中的应用

综述了作者近年来在火焰化学气相沉积(CVD)法制备多晶纳米二氧化钛及其在光催化气体净化中应用的研究成果。总结了以工业丙烷为燃料、空气为催化剂、四氯化钛为先驱物的火焰CVD法制备多晶纳米二氧化钛中热负荷对燃烧室内的温度分布和金红石含量的影响。以光致发光(PL)光谱为表征手段,研究了金红石含量对光激电子和空穴的分离作用。用管式光催化反应系统,研究了初始浓度和相对湿度对多晶纳米二氧化钛光催化降解挥发性有机物(VOC)气体和氨气的影响,及最佳光催化效率的金红石含量。针对多晶纳米二氧化钛在低相对湿度下光催化降解效率低的缺陷,用复合法对其性能进行了改进,研究了改进的光催化剂在低相对湿度和干燥空气中光催化降解苯的效率。对500 m3/h模块化的填料式光催化气体净化设备进行了净化效率和催化剂寿命实验,讨论了光催化饱和浓度对净化设备设计的影响。     

中空玻璃微珠改性全水聚氨酯泡沫塑料保温性能影响

本文研究了中空玻璃微珠对全水聚氨酯泡沫性能的影响.研究得出,中空玻璃微珠可使全水聚氨酯泡沫的导热系数由0.031 W/(M·K)降低到0.028 9 W/(M·K).通过扫描电镜研究了KH-550对泡孔结构的影响,研究得出1.0%KH-550改性的玻璃微珠与硬质聚氨酯泡沫塑料基体界面结合得最好.     

镍/聚苯胺复合材料的制备及其性质

采用原位聚合法制备不同质量比的镍粉(Ni)、聚苯胺(PANI)复合材料,其中以柠檬酸为掺杂酸,过硫酸铵作氧化剂。通过X射线衍射(XRD)和傅里叶红外线光谱仪(FTIR)对该复合材料的结构进行表征与分析。结果表明复合物中Ni与PANI之间不存在化学键的作用。将制备的Ni/PANI复合材料和镍粉作为填料制成涂料,涂层用四探针测试仪和网络分析仪进行表征和分析,研究不同质量比的填料对涂层性能的影响。结果表明:在填料质量比相同的涂层中,原位制备复合材料涂层的电导率和屏蔽效能均高于机械混合制备的复合材料;当原位制备的复合材料中Ni,苯胺(AN)质量比为1:4时,涂层的电导率和屏蔽效能均高于其他涂层,电导率达92.575 S/cm,屏蔽效能在所测频率范围内在70 dB以上,其中60%左右为吸收损耗。     

Effects of ZrO_2 Nanoparticles on the Microstructure and Thermal-protective Properties of PEO Coating on Al-12.5%Si Alloy

PEO ceramic coatings including ZrO_2-Al_2O_3-SiO_2 in three phases were prepared on an Al-12.5%Si alloy in electrolyte solutions containing ZrO_2 nanoparticles. The microstructures and phases of the coatings were analyzed by SEM and XRD, and the heat insulation performance and the thermal shock resistance of the coatings were investigated. The compactness of the coating increased significantly and the hindrance of the Si element on plasma electrolytic oxidation process was effectively weakened. The growth rate of the coating was improved substantially with the addition of ZrO_2 nanoparticles. The PEO ceramic coatings are primarily composed of SiO_2 and high temperature steady phases such as a-Al_2O_3 and c-ZrO_2. Both the content of c-ZrO_2 and the heat-insulating property of the coating increased significantly. The ceramic coatings with special microstructure and composition formed in the solutions containing ZrO_2 nanoparticles possess excellent heat insulation performance and thermal shock resistance.