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一種保溫外墻涂料的研制 以硅丙乳液、純丙乳液為基料,云母粉、海泡石、滑石粉、高嶺土、膨潤土為輔助填料,空心玻璃微珠為隔熱骨料
2019年07月25日    閱讀量:749    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

1 前言

我國城鄉建筑 95%以上為高耗能建筑,能耗比同等氣候條件下的發達國家高出 2-3 倍。隨著我國人口的增長、人民生活水平的提高以及全球氣候變化,建筑耗能必將大幅度增長,將直接影響社會經濟的發展。


國家建設部已將建筑節能列為一項艱巨而緊迫的戰略性任務,制定了相關的政策、法規,以推進建筑節能技術的開發,降低建筑能耗中國建材網cnprofit.com。目前,我國建筑節能保溫多采用聚苯保溫板[1-2]。


該保溫體系技術成熟,但最大的缺點是不防火、燃燒時產生有毒氣體。同時,由于聚苯保溫板熱阻很大,使防護層和飾面層的熱量很難通過熱導擴散,引起夏季陽光下保溫系統表面溫度高達 50-80 ℃,易造成嚴重的開裂變形。此外,還存在施工復雜、施工周期長、造價較高以及有很多節點性熱橋難以處理等問題。


保溫外墻隔熱涂料只需采用簡單刷涂或噴涂的施工方式就可達到較好的保溫效果,兼具裝飾和保護作用[3],具有質輕層薄、阻燃性好、環保、施工簡單、整體性強等諸多優點,市場需求前景巨大[4-5]。


根據涂料隔熱機理和方式不同,可以把隔熱涂料分為:阻隔型隔熱涂料、反射型隔熱涂料、輻射型隔熱涂料[6]。以硅酸鹽類復合涂料為代表的阻隔性隔熱涂料是通過對熱傳遞的顯著阻抗性來實現隔熱的涂料[7]。反射隔熱涂料是通過選擇合適的樹脂、金屬或金屬氧化物顏、填料及生產工藝,制得高反射率涂層,反射太陽光來達到隔熱目的[8]。輻射隔熱涂料是通過輻射的形式把建筑物吸收的日照光線和熱量以一定的波長發射到空氣中,從而達到良好隔熱降溫效果的涂料[9]。


本文選用硅丙乳液、純丙乳液為基料,添加云母粉、海泡石、滑石粉、高嶺土、膨潤土等輔助填料以及空心玻璃微珠為隔熱骨料,再加入適當的助劑,研制了一種外墻保溫涂料,并與一般市售涂料進行比較,測試其保溫隔熱效果。



2. 實驗部分

2.1 儀器與試劑

DHG-9245A 型電熱鼓風干燥箱、BS-1500L 型電子天平、SF-2 型智能砂磨、分散、攪拌多用機。純丙乳液,國產、云母粉,國產、海泡石,國產、滑石粉,國產、高嶺土,國產、膨潤土,國產、空心玻璃微珠,國產,鈦白粉,國產、輕鈣,國產、丙二醇,國產、消泡劑,進口、成膜助劑,進口、分散劑,進口、增稠劑,進口。硅丙乳液參考文獻[10]制備。



2.2 保溫外墻涂料的制備

在 SF-2 型智能分散砂磨機的生產缸中加入 120 mL 水,開動攪拌,加入消泡劑(4 mL)、分散劑(4 mL)、增稠劑(2 mL)、成膜助劑(2 mL)、丙二醇(6 mL)、鈦白粉(30 g)、輕

鈣(15 g)、云母粉(6 g)、高嶺土(4 g) 海泡石(4 g)、、滑石粉(6 g)、膨潤土(4 g)后反應 40 min,加入硅丙乳液(25 g)和純丙乳液(50 g),反應 10 min,加入 12 g 空心微珠,反應 30 min,再加入 6 g 空心微珠反應 20 min 至均勻分散,即得到保溫外墻涂料。



2.3 保溫外墻涂料的性能測試

2.3.1 對保溫外墻涂料一般性能的檢測

一種保溫外墻涂料的研制  以硅丙乳液、純丙乳液為基料,云母粉、海泡石、滑石粉、高嶺土、膨潤土為輔助填料,空心玻璃微珠為隔熱骨料 中國建材網,cnprofit.com

 


2.3.2 保溫性能的測定

準備兩塊玻璃板,其中一個涂刷保溫涂料,另一個涂刷普通涂料,然后將這兩塊玻璃板分別蓋在兩個同樣規格無蓋的聚苯乙烯泡沫箱子上,放在紅外燈下照射4 h,用溫度計測量兩個泡沫箱內溫度,發現蓋有涂刷保溫涂料玻璃板的泡沫箱內的溫度比涂刷普通涂料得泡沫箱內的溫度低8 oC,說明研制的外墻保溫涂料保溫效果明顯。


一種保溫外墻涂料的研制  以硅丙乳液、純丙乳液為基料,云母粉、海泡石、滑石粉、高嶺土、膨潤土為輔助填料,空心玻璃微珠為隔熱骨料 中國建材網,cnprofit.com


3. 結果與討論

研制的保溫外墻涂料,因添加了中空的玻璃微珠,其中空部分含有稀薄的靜止空氣,從而有效地降低涂料熱導率和阻隔空氣的熱對流,增強了涂料的隔熱效果。當添加空心微珠的量<5%時,其保溫效果不好,當添加量>8%時,影響涂料的穩定性。其余原料對涂料的性能也有影響。


當乳液的添加量>25%時,涂料放置一段時間易結塊,當添加量<20%時,影響涂料的施工性。當鈦白粉 : 輕鈣<2 : 1 時,涂料的顏色外觀泛灰白。鈦白粉和輕鈣總添加量>15%時,涂料放置一段時間易沉淀。滑石粉可使涂料流平性能增強,在耐洗性和硬度方面也有良好的作用,因其質重,易沉淀,所以用量不可過多。


加入一定量的云母粉,可阻止紫外線的穿透,起到防龜裂、粉化的作用。高嶺土具有良好的抗沉降作用,分散、懸浮性能也較好,有利于保持涂料粘度的穩定。海泡石因具有極佳的懸浮性,可以用作涂料的防沉劑。



4. 結論

本文通過熱反射、隔熱功能材料的復合使用,研制了一種保溫外墻涂料,其常規性能符合外墻涂料的相關標準要求,通過對保溫涂料隔熱性能的測定,與普通涂料相比,溫差可達8 ℃,具有明顯的保溫效果。



參考文獻

[1] 王金臺, 路國忠. 太陽能反射隔熱涂料[J]. 涂料工業, 2004, (10): 17-19.

[2] 林宣益. 隔熱保溫涂料和外墻外保溫[J]. 上海涂料, 2007, 45(11): 54-56.

[3] 陸鴻彬,陳建華. 隔熱涂料的隔熱機理及其研究進展[J]. 材料導報, 2005, 19(4): 71-73.

[4] 韓慧芳,崔英德,蔡立彬. 硅丙乳液涂料的研究進展[J]. 廣州化工, 2002, 30(4): 15-17.

[5] 黃月文. 有機硅在涂料工業中的應用[J]. 涂料工業, 2000, (1): 35-39.

[6] 夏正斌,徐偉萍.建筑隔熱涂料的研究進展[J].精細化工, 2001, 18(10): 599-601.

[7] 汪世平. 建筑隔熱保溫涂料及研究進展[J]. 上海涂料, 2005,43(3): 13-15.

[8] 郭聲波,葉建軍.反光隔熱防水涂料的研究[J]. 新型建筑材料, 2005, (10): 46-49.

[9] 張建賢,鄒永軍,陳國敦.高輻射耐熱涂層的研制[J].涂料工業, 2005, 35(5): 1-3.

[10] 陳靜,蘇花平,李中華. 硅丙乳液的合成及吸水性的研究[J]. 有機硅材料, 2005, 19(5): 12-14.


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