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彩色热反射隔热涂料的制备及性能研究

孙顺杰  
【摘要】:热反射隔热涂料是指施涂于建筑物表面,具有较高太阳光反射比和半球发射率,能够起到隔热作用的涂料。经过几十年的发展,目前热反射隔热涂料已成功地应用于航天、建筑、石化、军事、工业等领域,其显著的节能效果已得到业界的广泛认可。但是在已经应用的热反射隔热涂料中颜色单一,90%以上为白色,很难满足现代建筑对不同色彩的需求。 根据热反射涂料的作用原理和色彩学原理,实验研究了彩色热反射隔热涂料制备过程中的的主要影响因素,即颜料的种类和加量、成膜物质类型、填料的种类等,重点研究了颜料种类和加量对色浆性能、涂料颜色、涂料热反射性能的影响。根据以上结果优化配方,制备了多种色系反射隔热涂料,实验研究了不同色系热反射隔热涂料的总太阳光反射比、近红外反射比、半球发射率和隔热温差等性能,并对比了彩色热反射涂料和彩色普通外墙涂料的性能差异。 实验表明,在彩色热反射隔热涂料制备过程中,颜料的种类和加量对其影响最大。冷颜料即无机复合颜料相对于普通氧化铁颜料,具有较高的热反射比,极佳的耐候性、耐温性和化学稳定性,是制备彩色热反射隔热涂料的关键。相对于其他乳液,硅树脂具有良好的防水透气性和耐候性,适合于制备外墙涂料特别是高PVC(Pigment volume concentration)外墙涂料。空心玻璃微珠作为新型功能填料,添加到涂料中可提高保温隔热功能。 通过测试可以发现,影响彩色热反射隔热涂料反射隔热性能最重要的指标是涂料的明度值。涂料明度值越高,其总太阳光反射比和近红外反射比越高,相应地隔热温差越大。实验总结出了明度值、总太阳光反射比和隔热温差的经验公式。同普通彩色涂料相比,彩色热反射隔热涂料具有高的热反射性能和隔热温差,如相同颜色的深灰涂料,后者总太阳光反射比是前者的3.2倍,近红外反射比更是达到9.8倍。颜色越深,两种类型涂料的隔热温差越大,如浅黄色涂料温差为1.3℃,深灰涂料的温差则达到8.5℃,同时热反射涂料具有更好的耐老化性能。


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