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納米遠紅外建筑內墻涂料的研究,闡述了納米遠紅外建筑內墻涂料的組成、制備工藝和性能,并討論了該涂料的遠紅外發射能力和對人體的醫療保健作用
2019年07月25日    閱讀量:868    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

納米遠紅外建筑內墻涂料的研究


魯明強1 王 力2


(1 哈爾濱輕工建筑工程公司,哈爾濱1 50010;2 哈爾濱工業大學,哈爾濱1 50001)


O 引言


建筑涂料是目前國內外廣泛使用的建筑裝飾裝修材料之一, 在涂料工業中占有重要地位。為滿足建筑涂料在裝飾、環保、節能、功能化等方面的更高要求,近年來,國內外建筑涂料正向水性化、節能化、環保型和保健功能型方向發展。納米技術和遠紅外輻射技術是當今的高新技術,將其和傳統的建筑涂料相結合,對建筑涂料向高質量、高檔次、環保型和保健功能型方向發展,將會起到很重要的推動作用中國建材網cnprofit.com。本文介紹的納米遠紅外建筑內墻涂料是將納米遠紅外發射材料作為一種顏、填料加人到普通合成樹脂乳液內墻涂料之中,制成的一種具有遠紅外發射功能的合成樹脂乳液內墻涂料,該涂料對人體具有醫療保健作用。



1 實驗部分


1.1 原材料


苯丙乳液、銳鈦型鈦白粉,國產;羥乙基纖維素(ER 30M),美國聯碳公司產品;分散劑(DP一270)、消泡劑(681F),法國羅地亞公司產品;納米遠紅外發射材料(自制)


1.2 涂料性能測試依據及方法


(1)涂料的常規技術性能測試,依據GB/T9756—1 995合成樹脂乳液內墻涂料國家標準進行檢測。


(2)涂料的遠紅外法向發射率測定,利用5DX傅立葉變換紅外光譜儀(美國NIc0LET公司生產)及其光譜比輻射率測量附件,光譜范圍4600~400cm-1 ,波數精度0.01cm-1 ,分辨率4cm-1 ,噪聲<0.7 %,附件噪聲<3 。JD-1黑體爐(吉林大學生產),有效發射率>0.998,孔徑10mm。


 


1.3 涂料配制


(1)涂料配方設計


本實驗中,確定涂料配方的原則是:一方面要求配方應符合合成樹脂乳液內墻涂料配方設計的要求,另一方面又要考慮將納米遠紅外發射材料粉體添加到普通的合成樹脂乳液內墻涂料之后的相溶性及納米遠紅外發射材料粉體在涂料中的分散性。根據以上原則,設計了如下配方,見表1。


 納米遠紅外建筑內墻涂料的研究,闡述了納米遠紅外建筑內墻涂料的組成、制備工藝和性能,并討論了該涂料的遠紅外發射能力和對人體的醫療保健作用 中國建材網,cnprofit.com


(2)制備工藝


由于該涂料是在普通合成樹脂乳液內墻涂料配方中加人納米遠紅外發射材料后,制成的合成樹脂乳液內墻涂料,其制備工藝與普通的合成樹脂乳液內墻涂料的生產工藝基本相同,所不同的是要對納米遠紅外發射材料進行改性處理和預分散,該涂料的制備工藝流程如圖1所示。


 納米遠紅外建筑內墻涂料的研究,闡述了納米遠紅外建筑內墻涂料的組成、制備工藝和性能,并討論了該涂料的遠紅外發射能力和對人體的醫療保健作用 中國建材網,cnprofit.com


1.4 涂料性能測試


該涂料的常規性能指標由黑龍江省顏料涂料產品質量監督檢測中心進行檢測,其結果見表2。


涂料的遠紅外法向發射率由國家紅外產品質量監督檢測中心和天津大學檢測,結果見表3。


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2 結果與討論


2.1 納米粒子的分散處理


納米粒子表面極性大,表面能高.粒徑小,極易發生團聚而成為微米級粒子,而使其擁有的特異性能難以得到發揮,為了提高納米遠紅外發射材料粒子在涂料中的作用,使其與涂料中其他組分的界面很好結合,需對其粒子表面進行改性處理1一。


針對納米遠紅外發射材料的性質,利用硅酮類物質對納米粒子進行改性處理.并結合超聲波預分散,使納米遠紅外發射材料粒子均勻地分散在涂料體系中,從而提高了納米遠紅外建筑內墻涂料的遠紅外發射能力,經測試,未添加納米遠紅外發射材料的普通合成樹脂乳液內墻涂料,其遠紅外法向發射率為0.8;而添加了納米遠紅外發射材料的合成樹脂乳液內墻涂料,其遠紅外法向全發射率達到0.89以上。


2.2 納米遠紅外建筑內墻涂料的遠紅外發射能力


一般認為法向光譜比輻射率超過65% 才具有較強的遠紅外線發射能力2],在實驗中,我們對添加納米遠紅外發射材料和未添加納米遠紅外發射材料的2組建筑內墻涂料分別進行了測試,其結果是:試驗組的遠紅外法向發射率如表3所示,對照組的遠紅外法向發射率為0.80。


從中可以明顯看出添加了納米遠紅外發射材料的內墻涂料的遠紅外法向發射率遠遠高于普通合成樹脂乳液內墻涂料的遠紅外法向發射率。而隨著納米遠紅外發射材料添加量的增加,涂料的法向發射率在明顯提高,當其添加量達到3% ~5% 時,其遠紅外法向發射率達到0.88,而8~1 5#m波段的遠紅外發射率達到0.90以上。


2.3 納米遠紅外建筑內墻涂料的保健功能


遠紅外發射材料對人體的醫療保健作用早已得到人們的認可[ ,由于納米遠紅外建筑內墻涂料具有較強的遠紅外發射能


力,因而對人體具有保健功能。利用研制的納米遠紅外建筑內墻涂料在低溫電熱膜供暖裝置中進行實驗,居住在利用該涂料涂刷的房屋里的人,其是患有微循環障礙的人,有一種舒適的感覺,其機理為:由于房屋的天棚和墻壁涂刷了納米遠紅外建筑內墻涂料,當電熱膜通電10rain后,天棚的表面溫度達到6O~70。c,該溫度激發了涂料中的納米遠紅外發射材料的分子和原子,使其發射出8~1 um 的遠紅外線,而該遠紅外線輻射波段恰好覆蓋了人體可以吸收的遠紅外輻射波長范圍,因人體在5.6~1 5u m波段有較強和較寬的吸收帶^一,人們不僅可以吸收納米遠紅外建筑內墻涂料發射出的遠紅外輻射能量.而且這些輻射能量還可以穿透人體皮膚深人到皮下一定深度。


圖2是人體皮膚的紅外線穿透示意圖_{一,從圖2中可以看出,長波長的遠紅外線比短波長的遠紅外線在人體皮下的穿透深度要深得多,人體幾乎可以完全吸收納米遠紅外建筑內墻涂料發射出的遠紅外線,并將其轉換成熱量向人體內部傳播,至使皮膚表面和皮下溫度升高,熱量促使血管護張,血流加快,局部血液循環和微循環得到改善,從而提高了細胞的再生能力和肌體的免疫力,因此,對人體具有醫療保健作用。對于納米遠紅外建筑內墻涂料是否可能對人體有負(副)作用的問題,經過實驗和查閱文獻資料,到目前為止,尚未發現遠紅外線對人體產生任何負(副)作用,并且也尚未發現不適合人群。


納米遠紅外建筑內墻涂料的研究,闡述了納米遠紅外建筑內墻涂料的組成、制備工藝和性能,并討論了該涂料的遠紅外發射能力和對人體的醫療保健作用 中國建材網,cnprofit.com 


3 結論


(1)將納米遠紅外發射材料作為一種顏、填料添加到普通合成樹脂乳液內墻涂料之中,可以制備納米遠紅外建筑內墻涂料


(2)添加了納米遠紅外發射材料的建筑內墻涂料,具有較強的遠紅外發射能力,當納米遠紅外發射材料含量為3 時,具有高于0.88以上的遠紅外法向發射率。


(3)添加了納米遠紅外發射材料的建筑內墻涂料,對人體具有醫療保健作用,尤其是將其應用于低溫電熱膜供暖裝置中,對居住在涂刷了該涂料的房間里的人,其醫療保健作用更為顯著。


(4)該項目是哈爾濱市建設委員會委托哈工大研究的科研項目,項目成功后,哈爾濱市建設委員會正在積極進行該項目的產業化工作。我們相信在不太長的時間,該項成果將實現產業化,產品投放市場,滿足廣大消費者的需要。


 


參考文獻


1 柯博,等.納米siO2 在涂料中的應用.涂料工業.1998,(12):29


2 劉建民.合成遠紅外陶瓷功能聚酯的研究.功能材料,1999.30(2):216


3 袁兵.遠紅外紡織品的保健效果.紅外技術,2002,24(5) 52


4 任衛,等.紅外陶瓷.武漢工業大學出版社,1999


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