（1.新疆大學(xué)理化測試中心，新疆烏魯木齊830046；2.石油化工天然氣精細(xì)化工重點實驗室，新疆大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，新疆烏魯木齊830046） 摘要：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，鈦白粉、輕鈣為顏填料，丙二醇為粘結(jié)劑，加人適當(dāng)?shù)姆稚?、消泡劑、成膜助劑等助劑，研制了一種保溫外墻涂料，其常規(guī)性能符合外墻涂料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，具有明顯的保溫隔熱效果。 關(guān)鍵詞：硅丙乳液；純丙乳液；隔熱骨料；保溫外墻涂料 1·前言 我國城鄉(xiāng)建筑95%以上為高耗能建筑，能耗比同等氣候條件下的發(fā)達(dá)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(jīng)濟(jì)的發(fā)展。國家建設(shè)部已將建筑節(jié)能列為一項艱巨而緊迫的戰(zhàn)略性任務(wù)，制定了相關(guān)的政策、法規(guī)，以推進(jìn)建筑節(jié)能技術(shù)的開發(fā)，降低建筑能耗。目前，我國建筑節(jié)能保溫多采用聚苯保溫板[1-2]。該保溫體系技術(shù)成熟，但最大的缺點是不防火、燃燒時產(chǎn)生有毒氣體。同時，由于聚苯保溫板熱阻很大，使防護(hù)層和飾面層的熱量很難通過熱導(dǎo)擴(kuò)散，引起夏季陽光下保溫系統(tǒng)表面溫度高達(dá)50-80℃，易造成嚴(yán)重的開裂變形。此外，還存在施工復(fù)雜、施工周期長、造價較高以及有很多節(jié)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(dá)到較好的保溫效果，兼具裝飾和保護(hù)作用[3]，具有質(zhì)輕層薄、阻燃性好、環(huán)保、施工簡單、整體性強(qiáng)等諸多優(yōu)點，市場需求前景巨大[4-5]。根據(jù)涂料隔熱機(jī)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(fù)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(xiàn)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(chǎn)工藝，制得高反射率涂層，反射太陽光來達(dá)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(fā)射到空氣中，從而達(dá)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(dāng)?shù)闹鷦?，研制了一種外墻保溫涂料，并與一般市售涂料進(jìn)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(fēng)干燥箱、BS-1500L型電子天平、SF-2型智能砂磨、分散、攪拌多用機(jī)。 純丙乳液，國產(chǎn)、云母粉，國產(chǎn)、海泡石，國產(chǎn)、滑石粉，國產(chǎn)、高嶺土，國產(chǎn)、膨潤土，國產(chǎn)、空心玻璃微珠，國產(chǎn)，鈦白粉，國產(chǎn)、輕鈣，國產(chǎn)、丙二醇，國產(chǎn)、消泡劑，進(jìn)口、成膜助劑，進(jìn)口、分散劑，進(jìn)口、增稠劑，進(jìn)口。硅丙乳液參考文獻(xiàn)[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(jī)的生產(chǎn)缸中加入120mL水，開動攪拌，加入消泡劑（4mL）、分散劑（4mL）、增稠劑（2mL）、成膜助劑（2mL）、丙二醇（6mL）、鈦白粉（30g）、輕鈣（15g）、云母粉（6g）、高嶺土（4g）、海泡石（4g）、滑石粉（6g）、膨潤土（4g）后反應(yīng)40min，加入硅丙乳液（25g）和純丙乳液（50g），反應(yīng)10min，加入12g空心微珠，反應(yīng)30min，再加入6g空心微珠反應(yīng)20min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
表1 保溫外墻涂料的性能檢測 2.3.2保溫性能的測定 準(zhǔn)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(guī)格無蓋的聚苯乙烯泡沫箱子上，放在紅外燈下照射4h，用溫度計測量兩個泡沫箱內(nèi)溫度，發(fā)現(xiàn)蓋有涂刷保溫涂料玻璃板的泡沫箱內(nèi)的溫度比涂刷普通涂料得泡沫箱內(nèi)的溫度低8℃，說明研制的外墻保溫涂料保溫效果明顯。
圖1 保溫性能測試示意圖 3.結(jié)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(dǎo)率和阻隔空氣的熱對流，增強(qiáng)了涂料的隔熱效果。當(dāng)添加空心微珠的量<5%時，其保溫效果不好，當(dāng)添加量>8%時，影響涂料的穩(wěn)定性。 其余原料對涂料的性能也有影響。當(dāng)乳液的添加量>25%時，涂料放置一段時間易結(jié)塊，當(dāng)添加量<20%時，影響涂料的施工性。當(dāng)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?；劭墒雇苛狭髌叫阅茉鰪?qiáng)，在耐洗性和硬度方面也有良好的作用，因其質(zhì)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(wěn)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(jié)論 本文通過熱反射、隔熱功能材料的復(fù)合使用，研制了一種保溫外墻涂料，其常規(guī)性能符合外墻涂料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(dá)8℃，具有明顯的保溫效果。 參考文獻(xiàn) [1]王金臺,路國忠.太陽能反射隔熱涂料[J].涂料工業(yè),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(jī)理及其研究進(jìn)展[J].材料導(dǎo)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(jìn)展[J].廣州化工,2002,30(4):15-17. [5]黃月文.有機(jī)硅在涂料工業(yè)中的應(yīng)用[J].涂料工業(yè),2000,(1):35-39. [6]夏正斌，徐偉萍．建筑隔熱涂料的研究進(jìn)展[J]．精細(xì)化工,2001,18(10):599-601. [7]汪世平.建筑隔熱保溫涂料及研究進(jìn)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(yè),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(jī)硅材料,2005,19(5):12- |
