
1.5试验方法
对配制的涂料进行隔热保温效果检测,检测方法有高压汞灯法、红外灯法、日光照射法3种方法。确定较好隔热保温效果的涂料。
2结果与讨论
2.1隔热保温涂料的原理
太阳辐射是建筑物外部的主要热源。太阳辐射的波长范围很广,但绝大部分能量集中在0.14~4μm波段,该波段占太阳辐射总能量的99%, 其中可见光区(波长0.4~0.76μm)占50%,红外线区(波长大于0.76μm)占43%,紫外线区占7%。隔热保温涂料的隔热原理是通过涂料中的 颜填料粒子将太阳热辐射反射或将吸收的热能辐射到外部空间,从而降低被覆物体的表面乃至内部温度,节约大量空调费用;同时可降低涂膜的光热老化作用,延长 其使用寿命[1]。空心真空微珠充填聚合物的复合材料具有的优良隔热性能,这与空心微珠的特殊结构有着密切的关系。尽管其中热传递机理非常复杂,影响的因 素很多,但可以根据热的对流、传导和辐射传递的理论分析[2-3]。
(1)空心玻璃微珠目数越大,其导热系数越小;
(2)由于玻璃微珠的填充限度,空心玻璃微珠的热导率由玻璃微珠特性和聚合物基体复合特性密切相关;
(3)较低温度下空心玻璃微珠的热导率降低,它的保温隔热性能较好。
2.2隔热保温涂料基料的选择
材料反射太阳光的强弱主要用物质的折光指数来表征,合成树脂的折光指数为1.45~1.50,这意味着选择不同的合成树脂对涂层的太阳热反 射效果不会有显著的影响。因此可选择透明度高、不含或少含吸热基团、对可见光和近红外光吸收小的合成树脂为基料。从能否形成耐久性、防水性优良的弹性涂膜考虑,要求作为成膜材料的高聚物的玻璃化温度较低,使其在使用温度范围内处于橡胶态。但Tg太低的树脂会引起涂膜发黏和耐沾污性差,我们通过采用核壳型弹性乳液等方法解决涂料的耐久性和耐沾污性等问题[4-5]。
2.3隔热保温涂料性能测定
目前我国尚无评价隔热保温涂料性能的国家标准,国内一些研究单位参照美国军标规定的方法进行测试。笔者在此基础上建立的隔热保温涂料隔热性能试验装置见图1。
图1隔热保温涂料隔热性能测定装置
根据隔热涂料添加剂的不同制备9种隔热保温涂料1#~9#样品。为模拟在太阳光照射下弹性隔热涂料的隔热效果,制作了4个尺寸为长、宽、高为100mm×100mm×100mm的不锈钢铁盒,将弹性隔热涂料在6个面上,涂刷3道。测试在高压汞灯、红外灯、太阳照射下盒子表面及盒子内空气温度之差。对这9种涂料在高压汞灯和红外灯光照下进行保温隔热测试,数据如表2、表3。