建筑隔热保温外墙涂料的制备与性能研究

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本文制备了一种综合性能优异的新型建筑隔热保温外墙涂料,并对其产品配方组成及基本性能进行了较详细的研究。论文主要分为两个部分:第一部分研究了涂料的隔热保温性能。从四种成膜树脂中优选了纯丙乳液A作为体系的成膜物,并考察了隔热填料种类及用量、颜填料体积浓度(PVC)、涂层厚度、涂层颜色等因素对漆膜隔热保温性能的影响。实验结果表明:纯丙乳液A制成的涂层具有较高的硬度和优异的附着力,漆膜耐沾污性能、耐候性较好;通过FTIR分析可知,纯丙乳液A中的吸热基团种类较少,适合作为隔热保温涂料的成膜物质;比较了四种隔热填料,其中添加热反射隔热粉的涂层的隔热温差、太阳反射比、半球发射率等性能均优于其它三种填料制得的涂层,且其用量为10%时涂层的隔热保温性能最好;当涂层厚度为200μm,体系PVC为41.5%时,涂层的隔热保温性能最好;在其它因素相同的条件下,白色涂层的隔热保温性能优于四种彩色涂层(粉红色、淡湖绿色、奶油色、天蓝色)。第二部分考察了涂料的综合性能。讨论不同硅溶胶的种类与用量、钛白粉的用量、成膜助剂的种类与用量、疏水剂的种类及用量、防冻剂用量、增稠剂的种类与用量等对漆膜综合性能的影响。实验结果表明,选用稳定性较好的硅溶胶I与纯丙乳液A复配,能够显著提高涂层的硬度、耐沾污性能,当纯丙乳液A:硅溶胶I=5:3时,扫描电镜(SEM)表明,涂层的致密度较高,综合性能达到最佳平衡;该体系中钛白粉的最佳用量为15%;选用二丙二醇正丁醚(DPnB)作为体系的成膜助剂,当其用量为2.5%时,涂层可在0℃成膜,且此时涂层具有较高的硬度(摆杆硬度为0.3899)和较好的耐沾污性能(反射系数下降率为4.54%);疏水剂Phobe6600用量为4%时,涂层的表面水接触角达92.34o,此时漆膜的耐沾污性能最好,反射系数下降率为3.98%;防冻剂丙二醇(PG)用量为3%时,涂料的耐冻融性最好,三次冻融循环后漆膜性能基本不变;选用ZC501作为体系的增稠剂,当其用量为2.5‰时,涂料的储存稳定性最好。本文所研制的建筑隔热保温外墙涂料达到了建筑用反射隔热涂料国家标准GB/T25261-2010和合成树脂乳液外墙涂料国家标准GB/T9755-2001优等品的性能指标,具有良好的应用前景。
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