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《功能型氟碳搪玻璃涂料环境适应性的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、功能型氟碳搪玻璃涂料环境适应性的研究氟碳搪玻璃涂料因其优异的耐候性在建筑领域广泛应用,以氟树脂为基础出现了自清洁、热反射等功能型氟碳搪玻璃涂料。通过户外老化与人工候加速老化等方法,并结合FT-IR、DSC、SEM、表面接触角等表征技术对这类涂料进行研究。结果表明,必须通过研究建立适合此类产品不同特性的环境适应性试验,才能对功能型氟碳搪玻璃涂料的综合性能作出较为全面与客观的评价。 关键词:氟碳搪玻璃涂料;环境适应性;自清洁涂料;热反射涂料;老化 0引言 氟碳搪玻璃涂料具有良好的耐候性和防腐蚀性,目前已经广泛应用于建筑、交通运输等领域,并成为高性能涂料的代名词。随着我国
2、建筑业的发展,人们对氟碳搪玻璃涂料提出了更多功能性的要求。例如通过加入热反射颜填料对太阳光具有很高的反射率,能阻缓热能向物体内部传导,并将吸收的热能辐射出去。这种涂料在高温的夏季降低了建筑表面温度,进而影响了周围环境温度,使得空调等制冷设备能耗降低[1]。为了改善氟碳涂层表面容易形成雨痕或不易清洗等问题,通过对其表面进行改性,增加其亲水性,从而获得表面自清洁的功能[2]。通过对铝银浆进行改性,改善其耐腐蚀性与紫外线阻隔性,从而由四涂体系变为两涂,大大减低成本等。但对于这些涌现出来的新材料新技术的环境适应性,目前还没有进行系统的研究。材料综合性能的耐候性并不等于氟树脂基体的
3、寿命,而材料的老化是一个漫长的过程,往往不受重视。国家建筑材料测试中心为建材行业建筑构件及材料环境条件与环境试验标准化技术委员会的依托单位,在日常工作中对此类产品的环境适应性进行了研究。 1热反射氟碳搪玻璃涂料 目前国内对于热反射涂料的研究大多着眼于颜填料的性能,而忽视了树脂基体的影响。在涂层的服役过程中,涂层树脂会发生粉化、变色等老化,涂层粉化后,功能性填料也会在风雨等作用下脱离涂层体系,从而失去热反射的功能。同时,涂层表面的耐沾污性也会对热反射能力产生很大的影响。中国大气污染严重,如果涂层没有一定的自清洁能力,在短时间服役后表面的积垢将大大降低其热反射性能。同时,
4、即使对涂层表面进行了自清洁的改性,如果没有一定的耐候性,也会因为表面的粉化而失去作用。 国内现行的关于热反射涂料的标准有JC/T1040)20075建筑外表面用热反射隔热涂料6和JG/T235)20085建筑反射隔热涂料6,前者对涂层人工老化后的热反射性能提出了要求,后者对涂层耐沾污试验后热反射能力的衰减做了限制性规定,具体见表1。 表1国内行业标准对热反射涂料耐老化与耐沾污的规定 从表1中可以看出,JC/T1040)2007对涂层的耐老化性要求过低,溶剂型涂料也只有500h;JG/T235)2008要求各类涂料满足相应树脂基体涂料的耐老化要求,未对热反射衰减提出
5、要求,同时采用的耐沾污试验方法为GB/T9780)2005,该方法主要适用于外墙涂料,对金属涂料并不适用。大多数金属装饰涂层都可轻松地通过标准的要求,但现实中金属涂层表面严重积垢的现象比比皆是。对A、B、C(B、C为不同类型的氟碳搪玻璃涂料)3种树脂基体的白色热反射屋面板材料进行测试,分别进行1000h、2000h人工气候老化。耐沾污按GB/T9780)2005和ASTMD3719进行。ASTM为将样板在户外朝南45b放置61d,然后不经清洗直接进行测量。考虑热反射涂料发挥作用主要在夏季,因此本实验样品户外放置时间为2009年6月1日)2009年7月31日。 1.1实验
6、仪器 氙灯老化机(Q-Pane,lQ-SUNXE-30S,美国);分光光度计(PerkinElmerLambda950,美国)。 1.2结果与讨论 试验的测试结果见图1~图3。 图1样品A老化及沾污后太阳反射比变化 图2样品B老化及沾污后太阳反射比变化 图3样品C老化及沾污后太阳反射比变化 从实验结果可以看出,耐候性差的涂料的太阳反射比随老化时间的增加而明显下降,而耐候性优异的氟碳搪玻璃涂料经历2000h老化试验后其太阳反射比几乎没有变化。GB/T9780)2005对金属漆沾污能力的表征很弱,而ASTMD3719的方法与实际情况更为接近,能很好地表征出涂层在
7、自然环境中的耐沾污能力。按ASTMD3719的方法进行曝候后,涂层的太阳反射比明显下降,尤其是在老化后下降更明显,经过2000h的老化试验,样品A的太阳反射比已降低到0.6以下,与普通涂层无异。而耐候性优异、耐沾污较强的样品B、样品C仍保留了0.8左右的太阳反射比,优势十分明显。 2自清洁氟碳搪玻璃涂料 目前自清洁氟碳搪玻璃涂料主要有2种改性方式,一类是在涂层表面增加一层低含氟的丙烯酸涂层[2],在改善涂层表面亲水性的同时通过引入氟元素提高涂层的层间附着力和耐候性;另一类是在涂料面层引入具有光催化作用的纳米TiO2[3],
