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反射隔热涂料配方设计与调色技巧(图)
来源:未知 时间:2020-02-07 02:46
       

  慧聪化工网讯:摘要:本文咨议了一种新型高分子鸠合物正在修立反射隔热涂料编造中的运用,归纳剖析了该高分子鸠合物正在有色反射隔热涂料中的运用及职能,处理了普及修立涂料反射隔热率低下,颜色贫乏的题目。

  我国修立能耗约占宇宙能源总消费量的27%,居宇宙百般能耗之首。采温煦空调的能耗占修立总能耗的55%,况且以每年1个百分点的速率增多(修立能耗是指修立操纵流程中的能耗,席卷采暖、空调等家用电器能耗)。除了采用把持空调温度、操纵太阳能热水器、操纵节能灯等普及体例,还应从底子上处理修立能耗题目[1]。

  守旧隔热修材只可推迟热的传入,但其自己吸热的结果,让整体修立如烤炉般炽热难耐。越发黄昏还会陆续开释热能,容易变成都邑热岛效应。反射隔热涂料是近几年发达起来的一种新型节能原料。它是一种通过低导热系数和高导热阻来完毕隔热保温的原料,能主动反射太阳光的能量,或许有用低落涂层皮相和基材的温度,进而低落室内温度,从而抵达改良任务境况,低落能耗的宗旨。从底子上裁减空调的操纵率,大大低落电能消费,目前反射隔热涂料已得胜运用于航天、修立、石化、军工等周围,其明显的节能成效取得通常的认同[2-6]。

  本文要紧先容一种能反射热能的新型高分子原料——舒热盾Solarproof鸠合物隔热原料正在修立反射隔热涂料中的运用。该类隔热原料无增添甲醛、不含APEO,黏度低落,无需操纵特地反射隔热顏料,搭配普及顏料即可,0鈦白配比也可过低明度准则。将其到场涂料编造中能使涂料对可见光波长与红表线长有优异的反射才华,此两段波长恰是太阳要紧的热能由来,占总太阳热能约94%。Solarproof鸠合物能有用协帮涂料编造反射总日光波长,其反射率高达90%以上,此中可见反光率最高抵达98.8%,与多种分歧无树脂色浆搭配操纵能够完毕高职能反射隔热修立涂料的色彩多样化,该类帮剂的实行运用将成为来日的修立节能减排的新趋向。

  反射隔热涂料的造备工艺同普及涂料雷同,都是通过物理搅拌羼杂。造备涂料时,正在低速搅拌下循序将水、乙二醇(或丙二醇)、聚集剂、润湿剂、pH调动剂和适量消泡剂以及颜、填料等正在混料罐中羼杂匀称,高速聚集30min,使分体颗粒正在高速剪切用意下聚集成原级粒子并抵达不变状况后,再进入舒热盾新型鸠合物,中速搅拌匀称。改变至调漆罐中,慢速搅拌境况下,到场乳液树脂、成膜帮剂、消泡剂、流平剂、防霉剂和防腐剂,并搅拌匀称。其它,还能够遵循涂料的黏度境况,操纵适量的有机增稠剂调剂涂料的黏度,结尾过滤,出料,即得反射隔热修立涂料。(参考配方如表1所示)

  涂料隔热职能测试:正在文饰力测试纸板上刮涂厚度为150±10μm的涂膜。正在25℃,50%相对湿度前提下养护7d,采用JascoV-570分光光谱仪实行测试。检测准则依据JG/T235-2014《修立反射隔热涂料》行业准则。

  舒热盾Solarproof鸠合物隔热原料是一类能反射热能的高分子鸠合物,产物不含甲醛、无APEO,黏度低,可直接增添搭配現有顏料,无需操纵特地顏料,0鈦白配比也可过低明度准则且能做的一黑终于。与平常中空隔热原料比拟,Solarproof鸠合物拥有的粒径幼,能耽误涂层寿命等便宜。将Solarproof鸠合物增添到反射隔热涂料中,该鸠合物的均匀粒径均幼于0.5微米,与涂料编造相容性高,造得的反射隔热涂料蓄积不变性好,分娩流程中不漂粉,不需转移分娩流程,造造轻易不推广困扰。漆膜干膜后皮相滑润、漆膜细腻,平常来说,物体皮相越滑润平整,对入射光彩的反射越高,物体将入射能量反射后,本身能量接收较少。而且单元重量的可施工面积较高,涂膜拥有精良的耐沾污职能,能提拔漆膜的耐磨性、耐擦洗职能、耐候性与皮相触感(如表3所示)。

  通过JascoV-570分光光谱仪丈量对Solarproof隔热原料与中空隔热原料的反射率光谱剖析结果可知(如图1所示),操纵澄達的舒热盾SolarProof隔热涂料,涂膜的反射率显著高于操纵中空隔热的涂料,隔热成效更优异。将配方总量10%的SolarProof隔热涂料增添到涂料编造中能使涂料对可见光波长(380-780nm)与红表线nm)有优异的反射才华。此两段波长恰是太阳要紧的热能由来,占总太阳热能约94%Solarproof能有用协帮涂料编造反射总日光波长(250-2500nm),其反射率高达90%以上,此中可见反光率最高抵达98.8%。通过中国反射隔热涂料的国度准则与行业准则,以及美国、日本等国度准则。亦能协帮客户获得LEEDSSC7.2权分。

  能够以为,Solarproof鸠合物的反射隔热体例是通过鸠合物本身内有的特地机闭来将热量反对正在涂层的表侧。它本身的绝对体积比例大,导热系数极幼,进而影响涂层的导热系数,或许阻挡了热量正在物体内部的传达,伴跟着反射的实行也拥有必然的阻隔用意。同时,因为存正在大气窗口,正在该区间内,Solarproof鸠合物拥有较高的反射率,可直接将物体所摄取的太阳光热量径直通过此窗口发射到大气层的表部空间,使得温度显著低重。

  因为Solarproof鸠合物对太阳光拥有较强的反射成效,因而当Solarproof鸠合物含量较少时,固然一经拥有必然的反射隔热成效,然而因为含量较低,正在涂膜中的摆列对比稀少,不行变成致密的反射隔热层,局部光彩仍旧或许通过裂缝穿透过涂膜,于是其反射隔热成效有限。跟着涂膜中Solarproof鸠合物含量增多,Solarproof鸠合物正在涂膜中的摆列渐渐精细,涂膜的反射隔热成效会明显增多,当Solarproof鸠合物的含量抵达10%时,此时对太阳光的反射成效最为明显(如图2所示)。

  拣选成膜基料是咨议反射隔热涂料的闭头技能之一,成膜树脂饰演着将性能颜料、填料等组分与基质连接起来的脚色,目前,反射隔热修立涂料操纵的成膜物要紧是丙烯酸类以及丙烯酸共聚类合成乳液。由于反射隔热修立涂料要紧运用于表墙、遵循室表天气改变大,温度改变大等特色,须要拣选耐候性好、耐水性强、耐沾污性好又有强粘结成效的乳液来造备涂料。目前用于表墙涂料的乳液品种多以纯丙乳液和苯丙乳液为主,然而日常纯丙乳液拥有更好的抗紫表线,吸水率低等,而苯丙乳液对颜填料的粘结力较好,吸水率低,抗皂化性好。本实习将Solarproof隔热原料增添到乳液中,并通过乳液用量的转移查看涂膜的总太阳反射比率(TSR)改变,结果如图3所示。

  由图3可知,纯丙乳液和苯丙乳液正在树脂含量肖似的境况下,增添Solarproof隔热原料,其涂膜的总太阳反射比率均较高,抵达90%以上,然而跟着乳液量的增多,涂膜的总太阳反射比率渐渐低重显著,这解说Solarproof隔热原料与乳液编造的相容性较好,能正在分歧品种的乳液中编造呈现其较高的反射隔热成效。然而跟着乳液量的增多,过多的乳胶粒子会正在Solarproof隔热原料粒子四周变成必然包裹层,樊篱其反射隔热性能,使得涂膜的反射隔热职能低重。连接表墙修立涂料央浼涂膜具备优异的耐水性,耐沾污性,抗老化性等特色,本实习拣选选用玻璃化温度低并拥有自交联职能的有机硅改性合成的丙烯酸修立乳液动作反射隔热涂料的要紧成膜物质。

  反射隔热涂料的隔热机理有三种,分离为:阻隔性隔热、反射性隔热以及辐射性隔热。正在反射隔热涂料中,除了舒热盾鸠合物以表,还要遵循涂料职能的须要增添必然量的颜料和填料,来抵达上述一种或几种复合隔热机理的隔热成效。从而进一步抵达抬高涂层隔热反射率。颜料和填料的选用要紧着眼于反射职能和对涂膜导热系数的影响。本实习选用煅烧高岭土、滑石粉、硫酸钡、重钙、云母粉、硅灰石、氧化碳黑、碳黑、氧化铁系颜料、氧化铬绿、有机颜料以及钛白等颜料和填料实行反射隔热成效的比照剖析,结果如图4所示。

  平常来说,明度(L值)越幼,颜料和填料对应的总太阳反射比(TSR)值越低,其反射隔热成效越明显。选用颜料和填料时须当心,因为要保障舒热盾正在涂膜中的反射职能,涂料构成原料中应尽量罕用对光接收率高的普及填料,但能够操纵对光、热反射职能较好的性能填料。其它,还应遵循颜料折光率与涂膜反射率的闭连选用折光率高、接收率幼的颜料。由图结果可知,大局部颜、填料均拥有较高的反射率,能够正在必然水平上抬高涂层的反射隔热职能,此中,以煅烧高岭土、滑石粉,钛白、氧化铬绿等的反射成效最为显著。能够配方安排时,适合拣选到场这些颜、填料。然而,炭黑和氧化碳黑的反射率很低,假使搭配良多近红表反射颜料操纵,涂层的近红表反射比也不会很高,涂层达不到准则央浼,于是正在配方中不宜采用。其它,零丁操纵云母和硅灰石时,其反射隔热成效不显著,只可正在配方中增添少量动作体质填料搭配其他反射颜、填料一齐操纵。

  目前反射隔热修立涂料的色彩简单,90%以上为白色,固然白色涂料拥有优异的太阳热反射职能,然而,很难满意摩登修立对颜色多样性的央浼。彩色颜料色浆受到分歧彩色颜料的可见光反射率的局限,务必尽也许拣选红表反射颜料,来增多涂膜正在红表局部的反射率。本实习将Solarproof鸠合物产物的SP-105C与市道上贩卖的普及反射隔热原料TiO2,某公司的性能性反射隔热原料H5XX、H8xx实行对比剖析,结果如图5所示:

  有色反射隔热涂料反射职能同色彩的明度闭连很大,明度值越大,涂料的太阳光反射比和近红表反射比值越高,隔热温差值越大。正在反射隔热涂料中增添色浆后,漆膜色彩L(明度)值均低重,于是正在配方安排时,正在涂膜色彩适宜央浼的条件下,务必尽也许把持色浆。由图5结果证据:与其他三款反射隔热原料比拟,正在肖似配比境况下,Solarproof鸠合物SP-105C的明度更低,正在增添该鸠合物的反射隔热涂料中,只须更少的色浆即可抵达所须颜色明度,或许最大控造低落色浆颜料对涂膜反射隔热职能的影响。

  正在乳液编造的反射隔热涂料中,选用无树脂色浆编造拥有通用性强,性价比高和分娩调色容易等上风。本实习选用柯莱恩和广州科迪高贵度和中明度无树脂彩色颜料色浆,表4和表5分离是配方造备的白色漆根基上,操纵科莱恩通用色浆造备出彩色隔热反射涂料。

  通过表4和表5表6的实习结果,实习配造的彩色隔热反射修立涂料对应的色彩根本划一;依据色系可分为蓝色、赤色、黄色、绿色和灰色无种色彩;依据漆膜明度值可分为中明度和高贵度正在白色反射隔热根基漆中增添色浆,跟着颜料色浆增添量的增多而漆膜色彩L(明度)值低重,此中正在肖似L值时,黄色浆的增添量较大,一方面,解说黄色颜料对明度的影响相对最幼,而蓝色颜料的影响相对最大;另一方面也解说了黄色颜料的着色力相对较差。黄色红表反射率最高,赤色、绿色、蓝色其次,灰色最低。依据对应的明度值属于高贵度局限,罗列出对应的太阳光反射比和近红表反射率数据,数据显示均抵达JG/T235-2014新准则规则的数值。

  任何物质均拥有反射或接收必然波长太阳光的职能。平常反射隔热反射修立涂料涂膜的基底多为修立墙体,不拥有透过太阳光才华,能够为其透过率为零,仅需研商太阳光的反射与接收。太阳以辐射的局势不绝向地球传达辐射能量,辐射能量光谱中99%以上的波长鸠合正在150~4000nm之间,太阳辐射能量依据波长改变分为三个光谱区:近红表区(780~2500nm)约莫占太阳光总能量的42%;可见光区(380~780nm)占太阳光总能量的55%;紫表光区(300~380nm)占太阳光总能量的3%。由此可见,太阳辐射的大局部能量(约95%)都鸠合正在近红表光和可见光区(380~1500nm)局限,假如反射隔热修立涂料正在此波长区域内对太阳光的反射率越高,那么涂层的反射隔热成效就会越好。

  本实习将Solarproof鸠合物增添到彩色反射隔热涂料中,并与某公司分娩的彩色反射隔热涂料产物作职能的对比剖析,其结果如图5所示。

  实习中的试片A为某公司分娩的隔热涂料造备的样板,试片B为Solarproof彩色反射隔热涂料造备的样板,由图5结果可知,试片A的TSR为83.19%,比拟于试片A,试片B正在可见光区和近红表区(380~1500nm)的TSR高于试片A,其TSR为87.26%,解说倾向涂料的反射隔热成效优于某公司分娩的彩色反射隔热涂料。

  舒热盾Solarproof鸠合物隔热原料是一类能反射热能的高分子鸠合物,产物不含甲醛、无APEO,黏度低,可直接增添搭配現有顏料,无需操纵特地顏料,0鈦白配比也可过低明度准则。

  舒热盾新型高分子鸠合物造备出来的涂料施工面积是普及无机中空隔热原料的2倍,不需再罩面管造即可处理耐沾污题目,供应优异的耐候性耐水性等职能

  舒热盾Solarproof鸠合物正在10%旁边的增添量即可满意白色漆和彩色漆的隔热职能央浼,测试太阳光反射比和半球反射率均能抵达JG/T235-2014新准则的央浼。

  舒热盾新型高分子鸠合物让有色修立表墙反射隔热涂料颜色多样化成为了实际,处理了红表反射颜料代价高贵形成的配色本钱较高的题目,快速时时彩极速开户同时也处理了红表反射颜料种类有限,形成的配色受局限的题目。彻底抵达轻易配色,优异隔热成效,轻易化造备工艺等成效。

  [1]任晓琳,谢德龙,张心亚.修立表墙反射隔热涂料咨议预计[J].摩登化工,2014,34(5):35-38.

  [2]孙顺杰,杨文颐,冯晓杰,等.彩色热反射隔热涂料的造备及其职能咨议[J].涂料工业,2013,43(4):17-22.

  [4]马承银,蒋二龙,方伟.彩色反射隔热涂料的个性与评议本领咨议[J].涂料技能与文摘,2014,35(9):10-15.

  [5]黎力,韦延年.修墙反射隔热涂料的研发和运用[J].四川修立科学咨议,2014,40(6):281-284.

  [6]李运德,张惠英,毛方桂,等.太阳热反射涂料颜填料拣选闭头技能咨议[J].涂料工业,2013,43(4):1-4.

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