水性建筑节能保温隔热涂料及研制与应用

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1、水性建筑节能保温隔热涂料的研制与应用罗侃,姚伯龙,杨同华,栗利涛(江南大学化学与材料学院,江苏无锡 214064)摘 要:以自制的自交联丙苯乳液为成膜物质,并以硅酸盐类空心微珠、过渡金属氧化物、晶须、碳酸钙为填料,制成保温隔热涂料。该涂料固化后具有耐洗刷、耐水、附着力强、机械性能较好等特点,并具有较好的隔热效果。经检测各项性能优异。关键词:自交联乳液;保温;隔热机理;晶须[基金项目]江苏省环保科技项目(2005025)作者简介:罗侃(1984- ),硕士研究生,师从姚伯龙教授,主要从事建筑涂料,功能高分子等研究开发。Preparationofwaterenergy-savi

2、ngandheat-insulationcoatingsforbuildingsandit’sapplicationLuoKan,YaoBo-long,YangTong-hua,LiLi-tao(SchoolofChemicalandMaterialEngineering,JiangnanUniversity,WuxiJiangsu214122)Abstract:Aheat-insulationispreparedfromselfcross-linkablestyrene-acrylicemulsionasfilm-formingsubstanceandsilicatece

3、nosphere,transitionmetaloxides,whiskerandCaCO3asfillers.Thecoatingsshowsexcellentpropertiesincludinganti-washing,anti-water,goodadhesionandmechanicalperformanceect,especiallyit’sgoodheatinsulationaftercured.Allthetechnical performancearequalifiedtoauthorizedstandards.Keywords:selfcross-lin

4、kableemulsion;heat-insulation;insulationmechanism;whisker引 言在我国能源消耗中,建筑能耗大约占全国能源消耗的35%,据知,我国从2008起,将对新住宅规定需要采取隔热保温措施。建筑隔热材料中建筑隔热保温涂料因经济、使用方便和隔热效果好等优点而越来越受到人们的青睐,发展前景光明,将有望促进涂料市场和隔热材料应用领域的拓展。传统的建筑保温涂料大多以提高孔隙率、提高热阻、降低传导系数为主。为达到相应的要求,保温层较厚,易开裂,外观较差,且干燥时间较长,因而应用范围也相应收到限制。其型材也因接缝较多,施工较为不方便,而且还存

5、在着吸水率较高,需设有防水层或保护层,不抗振动,使用寿命短等缺点。涂料隔热的方式分为阻隔热传导、热对流、热辐射三类,因而研发主要从这三方面着手,力求研制生产复合型多功能保温涂料。保温效果良好的涂料一般是两种或多种隔热机理协同的结果。本课题主要从选择成膜物质和填料两方面入手,进行配方优化,从保温涂料隔热机理与结构上对其进行研究[1]。本涂料可用于建筑墙体外墙外保温,可采用刷涂、辊涂等方法施工,涂装方法简单,可节省大量的人力、物力。1实验部分1.1 原材料基料:自交联丙苯乳液:自制功能性填料:硅酸盐类空心微珠:进口;复合过渡金属氧化物:自制;晶须:工业极,无锡同盛高新材料有限公

6、司;碳酸钙:1200目,常州市碳酸钙厂;助剂:成膜助剂、湿润分散剂;增稠剂;消泡剂等1.2 复合过渡金属氧化物制备以Fe2O3、MnO2为主要原料按不同重量比例配料,Co2O3、CuO为掺杂料[5],用电子天平按配方称量,放入研钵中研磨,使其混合均匀,通过300目网筛过滤后,放入陶瓷坩锅中置于高温电炉中进行固相烧结,温度800℃,保温6h[3]。1.3 建筑涂料配方设计为了有效减少实验次数,采用L9(43)正交表进行正交实验,具体设计中不考虑各因素间的相互影响,因素-水平的设置见表1。表1 四因素三水平取用数据表A空心微珠B过渡金属氧化物C碳酸钙D碳酸钙晶须125205.4

7、5220152.7431510031.4 建筑节能保温隔热涂料制备先将各种固体粉末细磨过300目筛。称量一定量的去离子水、分散剂、乙二醇于烧杯中,搅拌均匀,并用高速剪切机剪切,使其分散均匀;加入填料,充分湿润后,再通过高速剪切使其分散;依次加入乳液[2]、PCT、成膜助剂、增稠剂、消泡剂等,低速搅拌,使其分散;加入适量氨水,调节乳胶涂料的粘度。1.5 保温涂料性能测试1.5.1 涂膜性能测试  参照合成树脂乳液外墙涂料 GB/T9755-20011.5.2 保温性能测试采用80cm*50cm*60cm的泡沫保温箱进

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