TiO2纳米晶/空心玻璃微珠复合填料的制备与研究

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.分别用扫描电镜(SEM)及紫外可见近红外分光光度计对产物进行了晶体形貌观察及光反射性能测试.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,二氧化钛纳米晶尺寸为5～50 nm,膜层厚度为50～500 nm;光谱分析表明:该复合粉体对可见光和近红外波段的太阳光辐射具有很高的反射率(＞95%).将改性空心微珠、空心玻璃微珠及国外较好的玻璃微珠分别作为填料制备隔热涂料,光谱分析表明:以改性微珠作为填料制备的涂料,漆膜对太阳光主要能最波段(500～1500 nm)的光反射性能得到显著提高,当涂料与改性微珠质量比为100:15时,漆膜的光反射效果最佳,平均光反射率高于85%,该性能指标优于空心玻璃微珠及国外同类产品.     

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.     

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。     

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。     

表面改性空心玻璃微珠对隔热涂料性能的影响

针对固体火箭发动机壳体的外热防护需求,采用环氧改性有机硅为基体树脂,添加表面改性空心玻璃微珠及其他填料,制备可室温固化的轻质隔热涂料,研究空心玻璃微珠表面改性及其含量对环氧改性有机硅涂料性能的影响。采用力学性能分析、热物理常数测试、红外光谱、扫描电镜等方法对涂料的性能进行了表征。HGM-3空心玻璃微珠堆积密度低、且表面富含-NH2基团,3#涂料中微珠与基体树脂界面相容性好,涂料具备可室温固化、轻质（ρ～0.71g/cm3）、隔热性好（λ～0.11W/(m·K)）、粘接性好（拉剪强度～3.91MPa）等特点。随着微珠含量增加,涂层隔热性能显著提高,但会影响其断裂延伸率,应根据实际使用环境对涂层性能要求选择相应的微珠含量。通过对隔热涂料进行系列配方优化,获得了综合性能较优异的隔热涂料,其具备可室温固化、轻质、隔热性好、与基底附着力强、力学性能优异、耐高温、易于施工等特点。     

不同明度反射隔热涂料的制备及性能研究

采用优质乳液为基料,以空心玻璃微珠、陶瓷微珠和纳米金属氧化物为功能填料,研制开发了高耐沾污的反射隔热涂料,同时添加无机纳米颜料,制得不同明度的反射隔热涂料,并对其太阳光反射比、半球发射率和隔热温差进行测试。结果表明:高明度反射隔热涂料具有较高的太阳光反射比和半球发射率,隔热温差明显,节能效果突出。     

多功能智能型反射隔热涂料的制备与性能表征

通过Pickering聚合法,制备了以固态石蜡为芯材、高太阳反射比TiO_2与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壳层的新型双层包覆智能控温相变微胶囊(PCM@TiO_2);采用饱和氢氧化钙溶液前处理空心玻璃微珠(HGM),以非均相沉淀法成功合成了纳米二氧化钛颗粒包覆空心玻璃微珠(HGM@TiO_2)。通过扫描电子显微镜(SEM)、X-ray衍射仪(XRD)、能量色散光谱仪(EDS)、低温差示扫描量热(DSC)和紫外-可见-近红外分光光度计(UV-Vis-NIR)对样品形貌、结构、成分进行分析,并将新型隔热填料PCM@TiO_2、HGM@TiO_2以及纳米TiO_2添加到硅丙乳液中制成反射隔热水性涂料,测试其涂层的隔热温差。结果表明:固定隔热填料的总质量为10g,当PCM@TiO_2用量为4g时,太阳反射比为85.61%,隔热温差为12.7℃;当HGM@TiO_2用量为6g时,太阳反射比为80.27%,隔热温差为14.1℃。     

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。     

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。     

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。     

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.     

ATO/APU纳米复合透明隔热涂料的制备与性能研究

以纳米氧化锡锑(ATO)水性浆料为隔热材料,水性聚氨酯树脂(APU)为成膜物质制备出ATO/APU纳米复合透明隔热涂料。对悬浮ATO粒子的分散稳定性、ATO/APU复合涂膜的物理性能、可见光-近红外透射光谱透过率、隔热性能进行研究。结果表明,纳米ATO粉体通过偶联剂KH-550改性后,与APU复合制得了分散稳定的纳米复合涂料;ATO/APU复合涂料不仅具有良好的成膜性能,而且在保持可见光透过率83.0%时,红外阻隔率达到70%,隔热后温差能保持在6℃左右,复合涂料具有良好的隔热性能。     

水性玻璃隔热涂料的制备与性能研究

对市面上常见的水性氟碳树脂进行了筛选,测试了其基本性能,利用氟碳树脂作为基础树脂,制备了一种水性疏水型玻璃隔热涂料;通过考察该涂料的光学、隔热以及常规性能,得到了一种具有良好涂膜性能和隔热性能的水性玻璃涂料。     

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%。     

铁掺杂二氧化钛负载空微球光催化剂制备及应用

采用溶胶凝胶法将TiO_2用Fe(Ⅲ)改性并负载玻璃微珠制得复合光催化剂,探讨煅烧时间、Fe-Ti原子比、煅烧温度等因素对催化性能的影响,确定最佳制备条件,并对其进行表征。结果表明,最佳制备条件:V钛酸丁酯∶V乙醇∶V硝酸∶V去离子水=5∶20∶0.4∶1,Fe-Ti原子比为4%,煅烧温度500℃,煅烧时间2 h。在自然光条件下反应0.5 d,TOC降解率复合催化剂比P25高8.61%。     

空心玻璃微珠在反射隔热涂料中的应用

阐述了可用于填充反射隔热涂料的空心玻璃微珠的种类和特性,深入分析了空心玻璃微珠在反射隔热涂料中的作用机理。同时列举了空心玻璃微珠填充涂料的优良性能,并对今后空心玻璃微珠在涂料中的发展做出了展望。     

建筑物内外墙隔热仿釉涂抹料

对碱金属硅酸盐水溶液（俗称“水玻璃”）进行合理改性并复合水溶性多羟基有机树脂,能得到性能很好的胶料。以此为基料,以无机空心微珠为主隔热剂,钛白粉为热反射剂等多种阻断热量传递的材料为填料,用普通的生产手段就能生产出性价比较高的建筑物内外墙无机仿釉涂抹料。