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