新型太陽熱反射涂料的研究.pdf

1、太陽熱反射涂料可形成對太陽的熱輻射具有高反射率的涂層，從而阻止熱能傳導，其應用對于改善工作環(huán)境、節(jié)約能源等具有重要意義。太陽熱反射涂料中，起到熱反射作用的主要有兩部分：成膜物質(zhì)和顏填料。用于太陽熱反射涂料的樹脂，必須對可見光和近紅外光有較低的吸收率，而常用涂料的樹脂基本上均可以滿足該要求，因此涂層的反射太陽熱能力主要與涂層中的反射材料（顏填料）有關。
　　 本文采用溶膠-凝膠法等方法制備納米二氧化硅和二氧化鈦，利用紫外-可見-近

2、紅外分光光度計測定樣品在400～2500nm的反射率，深入研究了制備條件對樣品反射率的影響，獲取最佳制備條件。與此同時，系統(tǒng)研究了納米熱反射填料的種類和形態(tài)等對熱反射涂料熱反射性能的影響，獲得一種優(yōu)化的熱反射涂料制備方法，最后通過可見、近紅外反射光譜和紅外燈照射效果研究涂層的熱反射性能。
　　 實驗結果表明，反應溫度、pH值、反應物的體積比、溶膠的分散方式、老化和干燥方式等對納米二氧化鈦和二氧化硅粉體的反射率具有影響作用。當鈦酸

3、丁酯醇溶液滴加到水的乙醇溶液時，滴加速度越慢、反應溫度越低、pH值越小和乙醇用量越多，則形成凝膠的時間越長，TiO2粉體的漫反射率越高。同時，采用超聲分散法和提高粉體的煅燒溫度也能提高TiO2粉體的漫反射率。最終獲得了制備高漫反射率二氧化鈦粉體的較為合適條件，即：溫度T=40℃，pH=1，反應物的體積比V（鈦酸丁酯）：V（乙醇）：V(冰乙酸):V(水)=1：6：2：0.3，采用超聲分散法，60℃真空干燥24h，煅燒條件為800℃(3h)

4、。由于球形二氧化鈦在涂料中易于分散，本文也對球形二氧化鈦的制備進行了研究，并制備了較好的球形二氧化鈦。
　　 本文也深入研究了納米二氧化硅粉體的優(yōu)化工藝條件。通過考察反應物添加量、酸堿催化劑用量、反應溫度、水解時間、老化時間的正交實驗，獲得納米二氧化硅粉體的較優(yōu)工藝條件為：原料摩爾比為n（正硅酸乙脂）：n（水）：n（乙醇）：n（氯化氫）：n（氨氣）=(1～1.2):(24～25):(38～40):(1.3×10-3～1.5×10

5、-3):(0.08～0.16)，反應溫度為50～60℃，水解反應時間12～16min，老化時間10～24h。本文同時考察了干燥方式對二氧化鈦粉體熱反射率的影響。
　　 最后，本論文對具有不同熱反射率的粉體填加至涂料后的降溫效果進行了研究。利用自制簡易裝置分別測定了不同熱反射率的二氧化硅粉體、球形二氧化鈦和無規(guī)則形狀的二氧化鈦粉體填加至涂料后的降溫效果，并用紫外-可見-近紅外分光光度計測定了所制涂料板在400～2500nm光譜范圍