彩色隔热节能卷材功能涂料的开发与研制

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1、彩色隔热节能卷材功能涂料的开发与研制　　论文关键词：彩板卷材　隔热节能　彩色隔热涂料　　论文摘要：彩板卷材，在建筑市场上越来越受到欢迎。然而，由于传统彩色涂层吸受、传导阳光的辐射热，使建筑彩板卷材在推广应用中遇到尴尬的难题。设计部门与建筑商不得不采取各种隔热措施加以解决，既增加建筑成本，又费工费力费时，增大工程造价。本文就是针对这一技术难题，采用复合纳米材料改性传统聚合物和传统颜料，开发研制出彩色隔热节能新型建筑彩板卷材功能涂料，为建筑材料市场添增了新型高效节能产品。　　1前言　　目前，市场上已有

2、人研制出自干修补漆类隔热涂料，例如日本专利号为JP98-120946公开的一种外观深色的红外光反射涂料、德国专利号为DE19501114公开的红外反射涂料、中国专利申请公开号为1434063A介绍的热反射隔热涂料等[1-4]，都是以白色为主的涂料产品，一旦赋予涂层以颜色，就会改变太阳光反射隔热功能的作用。这是因为传统的彩色涂料涂层，置于阳光下吸热、导热、放热，是由于涂层中的颜料(尤其是深色颜料)带有发色基团，而这些发色基团一般都具有吸光蓄能的作用，即吸收红外线能量并转化为热能的结果。　　本研究制备

3、了一种在工艺温度下可以快速干燥的适用于工厂涂装的彩色隔热节能卷材功能涂料。通过采用稀土纳米材料改性传统聚合物树脂，赋予了透明成膜物吸收红外及紫外线的特异功能；用半导体纳米材料改性传统的着色颜料，赋予了彩色涂层具有强烈的反射红外线与紫外线的功能；涂料组分中添加功能性隔热填料，赋予了涂层“保温瓶式”的隔热效应；同时也赋予了彩色与透明涂层其它多种功能特性，如阻燃性、耐高温、超耐侯、高效防腐蚀、军事伪装性等功能。　　2实验部分　　2.1功能性树脂的制备　　2.1.1实验材料　　Z-390聚酯树脂(无锡阿克

4、力化工有限公司)；稀土纳米Ce-ATO复合改性剂(北京科技大学广东研究院提供)。　　聚醚二元醇(相对分子质量2000)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)均为国产工业品，丁酮、丁二酮肟均为分析纯试剂。　　2.1.2制备方法　　(1)稀土纳米改性聚酯的制备　　用稀土纳米Ce-ATO复合改性剂对Z-390聚酯树脂进行物理改性。按一定配比将纳米复合改性剂和聚酯树脂混合均匀后，加入到LBM-T2实验室篮式砂磨机中研磨，用200目筛网过滤备用。混配比例为：纳米改性剂∶聚酯树脂＝8~12∶92~88(L的四口烧瓶中

5、，加入适量丁酮溶剂。升温到80℃持续反应3.5h，得到透明聚醚型异氰酸酯预聚体。　　②潜固化剂的合成：称取25g自制的预聚体，加入装有温度计、搅拌器和冷凝器的250mL的四口烧瓶中，按照封闭剂中活泼H与预聚体中-NCO的摩尔比为1.2，计算出要加入的封闭剂丁二酮肟的量，以适量丁酮溶剂将其溶解后转入到50mL滴液漏斗中，在搅拌下滴加封闭剂，同时控制体系温度不超过40℃，滴加速度为1mL/min，持续时间20min。封闭剂滴加完毕后保温反应30min，再升温到80℃持续反应2~3.5h，得到封闭型聚氨

6、酯潜固化剂。　　2.2功能性复合色浆的配制(以蓝色为例)　　2.2.1实验设备　　2000mL烧杯；电子秤；LBM-T1型可调速变频搅拌分散机、LBM-T2实验室篮式砂磨机(广东东莞郎力机械有限公司)。　　2.2.2实验材料　　稀土纳米Y-ITO复合改性剂(北京科技大学广东研究院提供)；酞青蓝(市售)；酞青绿(市售)；R-960钛白粉(杜邦)；颜料大红(市售)；氧化铁红(市售)；氧化铁黑(市售)；耐晒黄(市售)；聚乙烯醇(PVA)/(市售)；NK-1超分散剂(浙江德清宝维纳米材料有限公司)；JF-

7、134阳离子氟表面活性剂和F-006两性氟表面活性剂(武汉市金富科技发展有限公司出品)；NDZ-311(油性)钛酸酯偶联剂(南京曙光化工集团出品)；丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)/(化学纯试剂)；AC1261丙烯酸树脂(佛山市高明同德化工有限公司出品)。　　2.2.3制备过程　　用带刻度的2000mL玻璃烧杯量取635mL去离子水，加入100gAC1261树脂，在搅拌分散机上分散均匀后，移至电加热炉上边搅拌边缓慢加入，控制温度不超过90℃，直至全部溶解后冷却至常温，向内加入NK-1超分散剂和JF-13

8、4阳离子氟表面活性剂各7.5g、10gNDZ-311-T1型高速分散机上分散至肉眼不见颗粒为止，使用LBM-T2实验室篮式砂磨机，开启冷却水阀，将机速调到10~16m/s，反复循环研磨至浆料粒径细度达到5µm左右，再加入250g稀土纳米Y-ITO复合改性剂分散液，分散均匀后在砂磨机上混合研磨15min出料，过滤、包装，即得到固含量约40%的纳米稀土改性复合功能蓝色浆，备用。　　2.3彩色隔热功能涂料的制造(以灰色为例)　　2.3.1材料与设备　　(Al2O2)nx-NM