建筑反射隔热弹性涂料的制备及性能研究

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1、2012第4期l总第121建筑反射隔热弹性涂料的制备及性能研究应向东。蔡鹏(江西省建筑材料工业科学研究设计院，江西南昌330001)摘要：采用丙烯酸弹性乳液为基料，以具有优异反射性能的纳米金属化合物、空心玻璃微珠、陶瓷微珠等作为功能改性材料，研制开发了一种集反射型隔热、辐射型隔热、阻隔型隔热为一体的高耐沾污的弹性隔热涂料。测试结果表明太阳光反射比为0．86，半球发射率为0．88，隔热温差高达15~C，耐沾污性小于13％。涂料隔热效果明显，具有抗沾污性强，断裂伸长率大于200％、耐候性好等优异的性能。关键词：反射隔热纳米金属化合物空心玻璃微珠太阳反射比半球发射率引言光区波长范围能量

2、分布人类的生存和生活离不开太阳，但其强烈的辐射也给生产中远红外区>25O0Tim5％和生活带来诸多不便和问题，太阳的强烈辐射及人类自身温室气体的排放，使得人们的生活环境的温度变得越来越不舒适。1实验我国喷淋装置、空调、冷气及电风扇等降温致冷所用的能量占1．1原材料全年总能耗的15％以上，消耗了大量的不可再生资源，建筑能弹性乳液：不同厂家不同型号；金红石钛白粉RCL一828：耗约占全国总能耗的35％，国家已经对新建建筑采取了强制澳洲美礼联公司；煅烧高岭土(1250目)：宜兴市诚质化工原料性隔热保温措施，建筑节能问题日益受到重视。太阳热反射涂有限公司；空心玻璃微珠PQ一6030：广州

3、伊高化工有限公司；料是一种能够反射太阳光，降低太阳热吸收，起到隔热降温作反光粉YT一803：空心陶瓷微珠：3M；分散剂SN5040：广州冠志用的涂料。将这种涂料涂装在物体的表面，在强烈的太阳热辐化工有限公司；润湿剂X405：陶氏化学；消泡剂8034L：科宁化射下可以使物体的温度升温较低，太阳照射越强烈，物体内外工有限公司；AMP一95：广州冠志化工有限公司；丙二醇：广州表面的温度差越大，从而在很大程度上降低了太阳热辐射的危冠志化工有限公司；醇酯一12：伊士曼化工公司；增稠剂TF一害。提高室内热环境的舒适度，减少空调的耗电量，从而节约935：罗门哈斯；硅烷偶联剂KH一570：武汉市

4、高创有机硅新材大量的电能。料有限公司；杀菌剂：罗门哈斯；纳米氮化钛、纳米氧化锌、纳米反射隔热涂料的隔热原理氧化铝、纳米氧化钛、纳米氧化铟锡、纳米二氧化硅等，不同厂太阳光的能量大部分集中在可见光和近红外线部分，这两家不同型号。部分占太阳能的90％以上。太阳光辐射能量分布如表1所1．2涂料的制备示。当太阳光线投射到物体表面时，都遵循可见光规律，具有1．2．1金属纳米化舍物的预分散反射、吸收和透过性质。反射率o【、吸收率p、透过率符合如采用预分散的方式，将金属纳米化合物加入到制备的单体下规则：p=1，对于非透明体太阳的热射线不能通过，溶液中，通过高速剪切分散方式进行分散。即透过率()为

5、0，上述公式变为oLP：1，由上式可知，一个1．2．2涂料的制备物体其表面反射率越高，其吸收率就越低。按表2的基本配方称取各种颜、填料和助剂，在低速搅拌隔热涂料主要通过控制材料的太阳能反射率、红外辐射率下，依次加入去离子水、金属纳米化合物单体溶液、润湿剂、分及热导率，获得高反射率、高辐射率以及低导热率的涂层材料。散剂、部分消泡剂、硅烷偶联剂、丙二醇等助剂搅拌混合均匀一方面，利用材料高反射率将太阳中的可见光及红外光能量反后；再加入钛白粉、高岭土等颜、填料高速分散研磨细化；低速射掉，同时利用材料的高辐射性能，将吸收的能量以热辐射的搅拌下加入成膜助剂、弹性乳液、玻化微珠、陶瓷微珠、杀菌

6、剂、方式耗散，降低材料表层温度，减少传人内部环境的热量，同时消泡剂，并调到合适的pH值和黏度，过滤，出料。通过涂层的低导热率进一步阻隔热量向内部环境的传递，最大表2反射隔热弹性涂料试验基本配比限度地保持内部环境的温度，从而起到隔热的目的。表1太阳光辐射能量分布组份质量／g水1o0135光区波长范围能量分布丙二醇10—15紫外光区100～4o0nm5％分散剂3～6可见光区400～72Onm45％AMP一950．8～1．2近红外区720～250Ohm45％润湿剂0．8—1．2·8·几种不同的弹性乳液制备出的涂膜隔热性能都较好，但漆组份质量／g膜耐沾污性能差别较大。从表3中可以看出，弹

7、性乳液A、C、消泡剂2～3D、E制成的涂料耐沾污性都在20％以上，而乳液B制成的涂钛白粉80～11O膜的耐沾污性较好，耐沾污为13．1％。B种乳液表面设计成亲高岭土2O～35水性，使用了特殊的亲水性官能基，这是因为亲水性涂膜具有醇酯一l210～l5憎油性，一些亲油性污染物很难附着，即使附着也黏附不牢，而防腐剂0．3～0．5亲水性污染物在坚硬、平滑、低静电的表面也难以附着，亲水性涂膜表面的亲水性基团具有低带电性，与带电浮游污染颗粒之硅烷偶联剂1～2间的静电引力小，使其难于附着在涂层