工業(yè)設(shè)計論文：彩色隔熱節(jié)能卷材功能涂料的開發(fā)與研制

1、工業(yè)設(shè)計論文：彩色隔熱節(jié)能卷材功能涂料的開發(fā)與研制                    原  材  料        重量份，wt            駝灰 

2、0;      海藍(lán)            S-150芳烴溶劑    稀土納米改性聚酯    封閉型聚氨酯潛固化劑    涂料助劑*    (Al2O2)nx-NMP納米改性劑*    PMA/DBE(混合比=41)&#

3、160;       8.012.0    50.055.0    -    20.025.0    2.03.0    5.08.0        8.012.0    40.050.0  

4、;  15.025.0    20.025.0    1.02.0    5.08.0                檢測項目        檢測結(jié)果      

5、;  備  注            半球輻射率(%)        0.88        大氣質(zhì)量為2            太陽光直接反射率(%) 

6、60;      71.98第一道防線在漆膜表面。由于傳統(tǒng)的高分子聚合物成膜材料經(jīng)納米稀土復(fù)合改性劑(Ce-ATO)改性后，表面漆膜對陽光中波長為6.0400m遠(yuǎn)紅外線具有強(qiáng)烈的吸收效應(yīng)，吸收率達(dá)到了80%左右。被吸收的紅外線能量激發(fā)了稀土納米粒子的熒光態(tài)效應(yīng)，致使紅外線能量低耗，無法轉(zhuǎn)化為熱能。同時，在研究中發(fā)現(xiàn)了另一種現(xiàn)象，即受激發(fā)態(tài)的納米稀土復(fù)合材料的熒光強(qiáng)度受納米粒徑的影響，隨著粒徑的減小而下降，吸收強(qiáng)度卻更加強(qiáng)烈。這種效應(yīng)正是我們所希望和需要的。 第二道防線在發(fā)出色彩的顏料表面。用納米稀土復(fù)合改性劑(Y-ITO)改性傳統(tǒng)的有

7、機(jī)或無機(jī)顏料，其改性機(jī)理是通過化學(xué)-機(jī)械制程法利用機(jī)械能先將納米稀土復(fù)合粉體材料研磨分散恢復(fù)至納米尺度，然后通過小分子型超分散劑的吸附作用將納米粒子包覆起來，起到阻隔團(tuán)聚的作用。當(dāng)將制備好的納米稀土復(fù)合改性劑(Y-ITO分散液)加入到顏料色漿中對顏料粒子進(jìn)行改性時，在范德華力的作用下，納米微粒子被緊密地吸附在顏料粒子表面，形成了對顏料粒子的包膜態(tài)勢。而包覆在顏料粒子表面的納米稀土復(fù)合(Y-ITO)粒子對陽光中波長為0.756.0m之間的紅外線具有極強(qiáng)的反射效應(yīng)，因此也就屏蔽了傳統(tǒng)顏料粒子對紅外線吸收和放熱作用。這一道防線的屏蔽率大約可以阻擋80%左右的近、中紅外線。 第三道防線則是利用了“暖水

8、瓶隔熱原理”，在填料中選用了中空玻璃微珠功能材料。即使前兩道防線不能完全屏蔽陽光的熱輻射，第三道防線則隔絕了熱對流和熱傳導(dǎo)作用。因此，使本研究的彩色或透明隔熱涂層具有及其優(yōu)異的屏蔽陽光熱輻射，阻隔熱傳導(dǎo)效應(yīng)。 3.2 彩色隔熱卷材涂料物理機(jī)械性能測試 (1)檢測依據(jù)：參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HB/T3830-2006卷材涂料中的面漆產(chǎn)品技術(shù)要求。 (2)檢測設(shè)備：ISO 6#流出杯，刮板細(xì)度計，漆膜沖擊器，漆膜劃格器，杯突試驗機(jī)，擺桿硬度計，60°鏡面光澤度計，QUV/Basic加速老化試驗機(jī)，全自動測色色差計，烘箱等。 納米改性彩色卷材涂料的物理機(jī)械性能詳見表3。試驗結(jié)果表

9、明，本彩色隔熱涂料達(dá)到了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HB/T3830-2006卷材涂料中的面漆產(chǎn)品技術(shù)要求。這些功效是由于材料內(nèi)部納米改性聚合物的作用，同時能明顯的改善材料耐候性而達(dá)到預(yù)期效果。 表3  納米材料改性彩色卷材涂料物理機(jī)械性能                     項     目     &#

10、160;  測試結(jié)果        檢 驗 方 法            密度,g/cm3    細(xì)度,µm    粘度(涂-4杯),s    涂膜外觀    涂層厚度,µm  &

11、#160; 光澤(60º),%    T彎試驗    杯突試驗,mm    耐MEK擦拭,次    反向沖擊性,J    鉛筆硬度    耐濕熱性(50,相    對濕度95%,500h)    人工加速老化    試驗

12、(2000h)        0.81.0    1520    80120    平整光滑    2535    30    2    8    100    

13、;9    6H        1級    失光一級    變色二級        GB/T 1725-89    GB/T 1724-89    GB/T 1723-93    GB/T 9761-

14、88        GB/T 9754-88    GB/T12754-91    GB/T 9753-88    NCCA -18    ASTM D1794-93    GB/T 6739-96        GB/T 1740-79&

15、#160;       GB/T 1965-97注：#與涂膜的光澤有關(guān)；試驗鋼板厚度0.75mm。 4 結(jié)語 彩色隔熱卷材涂料與普通卷材涂料比較，有以下特點： (1)通過熱反射和熱屏蔽的阻隔作用，達(dá)到最佳隔熱效果。經(jīng)試驗證明，在炎熱的夏季，用彩色隔熱節(jié)能卷材功能涂料制作的鋼結(jié)構(gòu)墻體與未涂覆或普通涂料涂覆的鋼結(jié)構(gòu)墻體相比，可使室內(nèi)溫度降低412，隔熱節(jié)能效果極其顯著。 (2)綜合機(jī)械性能優(yōu)良，漆膜附著力、抗沖擊性、抗劃傷性等指標(biāo)均超過普通卷材涂料的技術(shù)水平。 (3)裝飾性好，質(zhì)地細(xì)膩，外觀平滑，保光保色，由于增強(qiáng)了對

16、紅外光和紫外光的反射作用，有效防止了涂膜的光解反應(yīng)，延長了漆膜的使用壽命。 (4)為建筑市場提供了一種高效節(jié)能的新型建材，對創(chuàng)建節(jié)能減排環(huán)境友好型社會具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義。 參考文獻(xiàn) 1 張馳,發(fā)明專利: 隔熱防腐卷材涂料(ZL200410051839.4). 2 張馳等,發(fā)明專利: 彩色與透明隔熱節(jié)能防護(hù)功能涂料及其制備方法.受理號:200910039512.8. 3 張馳,納米改性隔熱防腐卷材涂料的研究與應(yīng)用.第四屆上海國際彩板及涂料涂裝技術(shù)交流研討會獲獎優(yōu)秀論文集,2005,05(上海). 4 陳中華等,復(fù)合型建筑隔熱涂料的研制. 太陽能學(xué)報. 2008,29(3 ):257-262. 5 王金臺,路國忠. 太陽能反射隔熱涂料. 涂料工業(yè). 2004,34(10):17-19. 6 殷燕子等,太陽熱反射涂料的反射率檢測方法研究及其數(shù)學(xué)模型. 材料