工业设计论文：彩色隔热节能卷材功能涂料的开发与研制

1、工业设计论文：彩色隔热节能卷材功能涂料的开发与研制                    原  材  料        重量份，wt            驼灰 

2、0;      海蓝            S-150芳烃溶剂    稀土纳米改性聚酯    封闭型聚氨酯潜固化剂    涂料助剂*    (Al2O2)nx-NMP纳米改性剂*    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                检测项目        检测结果      

5、;  备  注            半球辐射率(%)        0.88        大气质量为2            太阳光直接反射率(%) 

6、60;      71.98第一道防线在漆膜表面。由于传统的高分子聚合物成膜材料经纳米稀土复合改性剂(Ce-ATO)改性后，表面漆膜对阳光中波长为6.0400m远红外线具有强烈的吸收效应，吸收率达到了80%左右。被吸收的红外线能量激发了稀土纳米粒子的荧光态效应，致使红外线能量低耗，无法转化为热能。同时，在研究中发现了另一种现象，即受激发态的纳米稀土复合材料的荧光强度受纳米粒径的影响，随着粒径的减小而下降，吸收强度却更加强烈。这种效应正是我们所希望和需要的。 第二道防线在发出色彩的颜料表面。用纳米稀土复合改性剂(Y-ITO)改性传统的有

7、机或无机颜料，其改性机理是通过化学-机械制程法利用机械能先将纳米稀土复合粉体材料研磨分散恢复至纳米尺度，然后通过小分子型超分散剂的吸附作用将纳米粒子包覆起来，起到阻隔团聚的作用。当将制备好的纳米稀土复合改性剂(Y-ITO分散液)加入到颜料色浆中对颜料粒子进行改性时，在范德华力的作用下，纳米微粒子被紧密地吸附在颜料粒子表面，形成了对颜料粒子的包膜态势。而包覆在颜料粒子表面的纳米稀土复合(Y-ITO)粒子对阳光中波长为0.756.0m之间的红外线具有极强的反射效应，因此也就屏蔽了传统颜料粒子对红外线吸收和放热作用。这一道防线的屏蔽率大约可以阻挡80%左右的近、中红外线。 第三道防线则是利用了“暖水

8、瓶隔热原理”，在填料中选用了中空玻璃微珠功能材料。即使前两道防线不能完全屏蔽阳光的热辐射，第三道防线则隔绝了热对流和热传导作用。因此，使本研究的彩色或透明隔热涂层具有及其优异的屏蔽阳光热辐射，阻隔热传导效应。 3.2 彩色隔热卷材涂料物理机械性能测试 (1)检测依据：参照行业标准HB/T3830-2006卷材涂料中的面漆产品技术要求。 (2)检测设备：ISO 6#流出杯，刮板细度计，漆膜冲击器，漆膜划格器，杯突试验机，摆杆硬度计，60°镜面光泽度计，QUV/Basic加速老化试验机，全自动测色色差计，烘箱等。 纳米改性彩色卷材涂料的物理机械性能详见表3。试验结果表

9、明，本彩色隔热涂料达到了行业标准HB/T3830-2006卷材涂料中的面漆产品技术要求。这些功效是由于材料内部纳米改性聚合物的作用，同时能明显的改善材料耐候性而达到预期效果。 表3  纳米材料改性彩色卷材涂料物理机械性能                     项     目     &#

10、160;  测试结果        检 验 方 法            密度,g/cm3    细度,µm    粘度(涂-4杯),s    涂膜外观    涂层厚度,µm  &

11、#160; 光泽(60º),%    T弯试验    杯突试验,mm    耐MEK擦拭,次    反向冲击性,J    铅笔硬度    耐湿热性(50,相    对湿度95%,500h)    人工加速老化    试验

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

13、;9    6H        1级    失光一级    变色二级        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：#与涂膜的光泽有关；试验钢板厚度0.75mm。 4 结语 彩色隔热卷材涂料与普通卷材涂料比较，有以下特点： (1)通过热反射和热屏蔽的阻隔作用，达到最佳隔热效果。经试验证明，在炎热的夏季，用彩色隔热节能卷材功能涂料制作的钢结构墙体与未涂覆或普通涂料涂覆的钢结构墙体相比，可使室内温度降低412，隔热节能效果极其显著。 (2)综合机械性能优良，漆膜附着力、抗冲击性、抗划伤性等指标均超过普通卷材涂料的技术水平。 (3)装饰性好，质地细腻，外观平滑，保光保色，由于增强了对

16、红外光和紫外光的反射作用，有效防止了涂膜的光解反应，延长了漆膜的使用寿命。 (4)为建筑市场提供了一种高效节能的新型建材，对创建节能减排环境友好型社会具有深远的现实意义。 参考文献 1 张驰,发明专利: 隔热防腐卷材涂料(ZL200410051839.4). 2 张驰等,发明专利: 彩色与透明隔热节能防护功能涂料及其制备方法.受理号:200910039512.8. 3 张驰,纳米改性隔热防腐卷材涂料的研究与应用.第四届上海国际彩板及涂料涂装技术交流研讨会获奖优秀论文集,2005,05(上海). 4 陈中华等,复合型建筑隔热涂料的研制. 太阳能学报. 2008,29(3 ):257-262. 5 王金台,路国忠. 太阳能反射隔热涂料. 涂料工业. 2004,34(10):17-19. 6 殷燕子等,太阳热反射涂料的反射率检测方法研究及其数学模型. 材料