水性建筑節(jié)能保溫隔熱涂料及研制與應(yīng)用_第1頁(yè)
水性建筑節(jié)能保溫隔熱涂料及研制與應(yīng)用_第2頁(yè)
水性建筑節(jié)能保溫隔熱涂料及研制與應(yīng)用_第3頁(yè)
水性建筑節(jié)能保溫隔熱涂料及研制與應(yīng)用_第4頁(yè)
水性建筑節(jié)能保溫隔熱涂料及研制與應(yīng)用_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩1頁(yè)未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶(hù)提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、水性建筑節(jié)能保溫隔熱涂料的研制與應(yīng)用羅侃,姚伯龍,楊同華,栗利濤(江南大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院,江蘇無(wú)錫214064)摘要:以自制的自交聯(lián)丙苯乳液為成膜物質(zhì),并以硅酸鹽類(lèi)空心微珠、過(guò)渡金屬氧化物、晶須、碳酸鈣為填料,制成保溫隔熱涂料。該涂料固化后具有耐洗刷、耐水、附著力強(qiáng)、機(jī)械性能較好等特點(diǎn),并具有較好的隔熱效果。經(jīng)檢測(cè)各項(xiàng)性能優(yōu)異。關(guān)鍵詞:自交聯(lián)乳液;保溫;隔熱機(jī)理;晶須基金項(xiàng)目江蘇省環(huán)??萍柬?xiàng)目(2005025)作者簡(jiǎn)介:羅侃(1984-),碩士研究生,師從姚伯龍教授,主要從事建筑涂料,功能高分子等研究開(kāi)發(fā)。Preparation of water energy-saving andheat-i

2、nsulation coatings for buildings and its applicationLuo Kan, Yao Bo-long,Yang Tong-hua, Li Li-tao (School of Chemical and Material Engineering, Jiangnan University,Wuxi Jiangsu 214122)Abstract: A heat-insulation is prepared from self cross-linkable styrene-acrylic emulsion as film-forming substance

3、and silicate cenosphere,transition metal oxides,whisker and CaCO3as fillers. The coatings shows excellent properties including anti-washing, anti-water, good adhesion and mechanical performance ect, especially its good heat insulation after cured. All the technicalperformance are qualified to author

4、ized standards.Keywords: self cross-linkable emulsion; heat-insulation; insulation mechanism; whisker 引言在我國(guó)能源消耗中,建筑能耗大約占全國(guó)能源消耗的35,據(jù)知,我國(guó)從2008起,將對(duì)新住宅規(guī)定需要采取隔熱保溫措施。建筑隔熱材料中建筑隔熱保溫涂料因經(jīng)濟(jì)、使用方便和隔熱效果好等優(yōu)點(diǎn)而越來(lái)越受到人們的青睞,發(fā)展前景光明,將有望促進(jìn)涂料市場(chǎng)和隔熱材料應(yīng)用領(lǐng)域的拓展。傳統(tǒng)的建筑保溫涂料大多以提高孔隙率、提高熱阻、降低傳導(dǎo)系數(shù)為主。為達(dá)到相應(yīng)的要求,保溫層較厚,易開(kāi)裂,外觀較差,且干燥時(shí)間較長(zhǎng),因而應(yīng)

5、用范圍也相應(yīng)收到限制。其型材也因接縫較多,施工較為不方便,而且還存在著吸水率較高,需設(shè)有防水層或保護(hù)層,不抗振動(dòng),使用壽命短等缺點(diǎn)。涂料隔熱的方式分為阻隔熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射三類(lèi),因而研發(fā)主要從這三方面著手,力求研制生產(chǎn)復(fù)合型多功能保溫涂料。保溫效果良好的涂料一般是兩種或多種隔熱機(jī)理協(xié)同的結(jié)果。本課題主要從選擇成膜物質(zhì)和填料兩方面入手,進(jìn)行配方優(yōu)化,從保溫涂料隔熱機(jī)理與結(jié)構(gòu)上對(duì)其進(jìn)行研究1。本涂料可用于建筑墻體外墻外保溫,可采用刷涂、輥涂等方法施工,涂裝方法簡(jiǎn)單,可節(jié)省大量的人力、物力。1 實(shí)驗(yàn)部分1.1原材料基料:自交聯(lián)丙苯乳液:自制功能性填料:硅酸鹽類(lèi)空心微珠:進(jìn)口;復(fù)合過(guò)渡金屬氧化物:

6、自制;晶須:工業(yè)極,無(wú)錫同盛高新材料有限公司;碳酸鈣:1200目,常州市碳酸鈣廠;助劑:成膜助劑、濕潤(rùn)分散劑;增稠劑;消泡劑等1.2復(fù)合過(guò)渡金屬氧化物制備以Fe2O3、MnO2為主要原料按不同重量比例配料,Co2O3、CuO為摻雜料5,用電子天平按配方稱(chēng)量,放入研缽中研磨,使其混合均勻,通過(guò)300目網(wǎng)篩過(guò)濾后,放入陶瓷坩鍋中置于高溫電爐中進(jìn)行固相燒結(jié),溫度800,保溫6h3。1.3建筑涂料配方設(shè)計(jì)為了有效減少實(shí)驗(yàn)次數(shù),采用L9(43)正交表進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn),具體設(shè)計(jì)中不考慮各因素間的相互影響,因素水平的設(shè)置見(jiàn)表1。表1四因素三水平取用數(shù)據(jù)表A空心微珠B過(guò)渡金屬氧化物C碳酸鈣D碳酸鈣晶須125205

7、.45220152.7431510031.4建筑節(jié)能保溫隔熱涂料制備先將各種固體粉末細(xì)磨過(guò)300目篩。稱(chēng)量一定量的去離子水、分散劑、乙二醇于燒杯中,攪拌均勻,并用高速剪切機(jī)剪切,使其分散均勻;加入填料,充分濕潤(rùn)后,再通過(guò)高速剪切使其分散;依次加入乳液2、PCT、成膜助劑、增稠劑、消泡劑等,低速攪拌,使其分散;加入適量氨水,調(diào)節(jié)乳膠涂料的粘度。1.5保溫涂料性能測(cè)試1.5.1涂膜性能測(cè)試參照合成樹(shù)脂乳液外墻涂料GB/T 975520011.5.2保溫性能測(cè)試采用80cm*50cm *60cm的泡沫保溫箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn),箱子上蓋的是表面光滑的大理石板,其他5個(gè)面用50mm厚的泡沫構(gòu)成4。在大理石板上涂布

8、不同厚度的涂層,在箱子內(nèi)部的固定高度(離大理石板10cm)裝置玻璃溫度計(jì),以便于不間斷地監(jiān)測(cè)箱內(nèi)的溫度。將箱子置于紅外燈下(模擬自然光),測(cè)定涂層下表面溫度。涂層下表面溫度是指涂層下表面在紅外燈照射達(dá)到同一溫度,且10min內(nèi)不變化時(shí)測(cè)得數(shù)值。2 結(jié)果與討論2.1 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表2為正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)處理結(jié)果。根據(jù)表2可以得出以下結(jié)論:按極差RMAX的大小及各因子的重要性順序:ABDC。因素A最重要,因素B次之,因素C、D對(duì)涂層下表面溫度影響不大。根據(jù)實(shí)際情況,結(jié)合正交表中的9個(gè)試驗(yàn)結(jié)果:A1B2C1D1的涂層下表面溫度為39,因此可以作為實(shí)際實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)搭配方案,即空心微珠15g過(guò)渡金屬氧

9、化物20g碳酸鈣5.4g碳酸鈣晶須3g。表2正交試驗(yàn)結(jié)果編號(hào)ABCD涂層下表面溫度/111325421211663132355421216252233686231257731133983222479333140水平11175155162168水平22187181164158水平33126152162162RMAX61292102.2 晶須的添加量對(duì)涂料性能的影響由于傳統(tǒng)保溫節(jié)能涂料的顏料體積濃度(PVC)較高,涂層又較厚,常常發(fā)生墻體涂層開(kāi)裂、脫落現(xiàn)象,同時(shí)涂層的耐洗刷性不高。本課題研究應(yīng)用晶須材料對(duì)涂料進(jìn)行增強(qiáng)改性,意欲改善上述問(wèn)題。試驗(yàn)表明通過(guò)添加一定量的CaCO3晶須時(shí),涂層的耐洗刷性(

10、GB/T 97552001)顯著提高(見(jiàn)表3),涂層的開(kāi)裂現(xiàn)象也得到明顯改善,觀察90天,幾乎無(wú)任何裂紋,附著力為級(jí)。表3晶須的添加量對(duì)涂料性能的影響性能添加量543耐洗刷性350032503100耐候性(20d)無(wú)異常無(wú)異常無(wú)異常涂層下表面溫度/403941圖1添加CaCO3晶須的涂膜形貌顯微鏡照片圖1為添加CaCO3晶須的涂膜形貌顯微鏡照片,從圖1可以看到,CaCO3晶須在涂層中呈無(wú)規(guī)則取向排列,晶須分散良好,形成了較好的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),能顯著提高涂層強(qiáng)度、附著力、耐洗刷性等6。2.3涂膜厚度對(duì)涂層下表面溫度的影響涂層厚度對(duì)涂料保溫性能的影響見(jiàn)表4。表4涂膜厚度對(duì)涂層下表面溫度的影響涂膜厚度

11、/mm1.52.02.53.03.5涂層下表面溫度/4944413938從表4中可以看出,隨著涂層厚度的增加,涂膜的隔熱性能不斷提高,當(dāng)達(dá)到3mm時(shí),各項(xiàng)指標(biāo)已滿足要求,如果涂層厚度繼續(xù)增加,保溫性能基本不變,且材料用量會(huì)大幅度增加,工程造價(jià)隨之增加。2.4 水性建筑節(jié)能保溫隔熱涂料性能表5所列是經(jīng)優(yōu)化的水性建筑節(jié)能保溫隔熱涂料的主要性能,配方由空心微珠、自制過(guò)渡金屬氧化物、高分子中空微乳液以及碳酸鈣、碳酸鈣晶須按照一定配比組成;試驗(yàn)結(jié)果表明。此涂料具有較好的保溫節(jié)能功能,涂料的耐洗刷性、附著力等性能明顯提高,綜合性能優(yōu)異。符合GB/T 97552001中優(yōu)等品的要求。表5水性建筑節(jié)能保溫隔熱

12、涂料綜合性能項(xiàng)目性能容器中狀態(tài)無(wú)硬塊,攪拌后呈勻狀態(tài)施工性刷涂二道無(wú)障礙低溫穩(wěn)定性不變質(zhì)干燥時(shí)間(表干)/h2涂膜外觀0.95附著力1柔韌性/mm,2沖擊強(qiáng)度/cm50耐水性(48h)無(wú)異常耐堿性(48h)無(wú)異常耐洗刷性3200耐候性(20d)無(wú)異常涂層耐溫變性(5次循環(huán))無(wú)異常平均涂層下表面溫度/403結(jié)語(yǔ)(1)本課題以自制的自交聯(lián)丙苯乳液為成膜物質(zhì),并以硅酸鹽類(lèi)空心微珠、過(guò)渡金屬氧化物、晶須、碳酸鈣為填料,制成保溫隔熱涂料。通過(guò)對(duì)填料的正交試驗(yàn),得到最優(yōu)配比,即即空心微珠15g,過(guò)渡金屬氧化物20g,碳酸鈣5.4g,碳酸鈣晶須3g。(2)通過(guò)添加一定量的CaCO3晶須時(shí),涂層的耐洗刷性顯著

13、提高,涂層的開(kāi)裂現(xiàn)象也得到明顯改善,觀察90天,幾乎無(wú)任何裂紋,附著力為級(jí)。(3) 不同的涂膜厚度同樣影響著節(jié)能保溫性能,試驗(yàn)表明3mm的厚度可以得到較好的保溫性能,同時(shí)也可以節(jié)省成本。參考文獻(xiàn):1 王立華.薄層防水保溫一體化涂料的研制J. 涂料工業(yè),2007,37(4):46472A ANAND PRABU, M ALAGAR. Mechanical and thermal studiesof intereross-linked networks based on siliconized polyarethne-ep-oxy/unsulurated polyester coatings J. Progress in Organic Coatings, 2004, 49: 236.3 雷中偉,張英. 過(guò)渡金屬氧化物系紅外輻射涂料的制備和研究J. 佛山陶瓷,2007,17(1):144 郭寶民,王正武. 建筑用紅外輻射降溫涂料的研制J. 涂料工業(yè),2007,37(7):32355Hiroo Takushi

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶(hù)所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶(hù)上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶(hù)上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶(hù)因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論