納米隔熱卷材漆論文

1、第4屆上海國際彩板及涂料涂裝技術(shù)交流研討會獲獎優(yōu)秀論文選11張馳(廣州中國科學(xué)院工業(yè)技術(shù)研究院廣州511458)摘要隔熱防腐卷材涂料的開發(fā)利用可有效地解決現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑物飽受陽光輻射的酷熱之苦，也為社會節(jié)省能源、降低費用、減少成本提供了可行性。本文從理論與實踐的視角闡述了涂料的組成、涂層性能、涂層結(jié)構(gòu)、隔熱原理及工藝條件。關(guān)鍵詞功能性隔熱填料；納米改性劑；封端基交聯(lián)劑；高溫解封催化劑；隔熱防腐卷材涂料；隔熱原理0前言目前在市場上的鍍鋅鋼

2、板卷材、彩色涂裝鋼板卷材，均不具有隔熱功能。如用此類鋼板卷材制作的屋瓦或建筑外墻，在炎熱的夏季會使室內(nèi)溫度升高至40~50℃，烘烤灼烈，酷熱難當(dāng)。普通卷材涂料涂敷的彩色鋼板，置于陽光下之所以吸熱、放熱、導(dǎo)熱，是因為涂層中的顏料(尤其是深色顏料)吸收紅外光能量并轉(zhuǎn)化成熱能的結(jié)果。為了解決這一問題，近年來有人研制出用于建筑屋頂(水泥面、彩瓦面)及外墻的隔熱涂料。目前，雖然市場上已有人研制出自干修補漆類隔熱涂料，例如日本專利號為JP98120

3、946公開的一種外觀深色的紅外光反射涂料、德國專利號為DE19501114公開的紅外反射涂料、中國專利申請公開號為CN1434063A介紹的熱反射隔熱涂料等，無論是溶劑性還是水溶性的產(chǎn)品，均屬于熱塑性自干修補漆類型，所使用的成膜物樹脂或乳液等材料，無法適用于自動化生產(chǎn)線作業(yè)的冷軋鋼制板帶涂裝工藝，而目前烘干型卷材涂料又缺少隔熱功能。曾有人研究過隔熱功能卷材涂料，但由于涂層的隔熱作用，在線速度為1ms以上、烘干隧道爐只有40~60m長、爐

4、溫控制在300~320℃的流水生產(chǎn)線上也無法烘干。若提高爐溫，涂層表面因受熱溫度過高，涂層會焦化變黃。如上所述，由于目前還未能解決隔熱卷材涂料在工藝溫度下快速烘干固化的難題，因此，有關(guān)隔熱卷材涂料成功的案例尚未見業(yè)內(nèi)報道。本研究制備了一種新型的隔熱防腐卷材涂廠漆”。1實驗部分1.1原材料①環(huán)氧酯樹脂(長潤化工出品)；②聚酯樹脂(先達(dá)化工出品)；③熱固性氟樹脂(大連振邦出品)；④A370封端基交聯(lián)樹脂(首諾化工出品)；⑤ERPO5#ERP

5、O6#納米功能顏料(由Siflon公司提供)；⑥SFL180高溫解封催化劑(自制)；⑦YO20N納米改性劑(瑞爾科技提供)；⑧SFL20隔熱粉(臺美化工提供)；⑨鉻酸鍶鉻酸鋅三聚磷酸鋁混合防銹顏料(代號SFL808，自制)；⑩其它：化工市場選購。1.2設(shè)備儀器①實驗設(shè)備：高速分散砂磨兩用機、三輥機；②試驗檢驗設(shè)備儀器：刮板細(xì)度計、線棒涂布器、1201800.75mm冷軋鋼板、1~300℃恒溫干燥箱、牛頓沖擊儀、鉛筆硬度計、T彎試驗機、光

6、澤儀、突杯試驗機、紅外線測溫儀、鹽霧試驗箱、人工老化試驗箱等。1.3配方與工藝1.3.1配方設(shè)計本隔熱防腐卷材涂料是由納米改性功能隔熱顏填料、調(diào)色顏料、粘結(jié)膠料、混合溶劑、交聯(lián)劑、高溫解封催化劑和其它涂料助劑等材料組成的。配方設(shè)計見表11所示。1.3.2制造工藝①樹脂改性：用氟樹脂對環(huán)氧酯和聚酯樹脂進行物理改性。經(jīng)過篩選，大連振邦的熱固第4屆上海國際彩板及涂料涂裝技術(shù)交流研討會獲獎優(yōu)秀論文選33表11JC5268隔熱防腐卷材涂料基礎(chǔ)配方

7、重量份，wt原材料JC5268D底漆JC5268M面漆FH100氟改性環(huán)氧酯FZ200氟改性聚酯樹脂A370封端基交聯(lián)劑混合性溶劑體系SFL808防銹顏料二氧化鈦顏料功能性隔熱填料超細(xì)云母粉超細(xì)硫酸鋇涂料助劑SFL180高溫解封催化劑30.0~40.0――5.0~15.015.0~25.0――――――15.0~25.03.0~5.0――――50.0~55.010.0~20.07.0~12.0――10.0~15.015.0~25.03.0

8、~8.0――3.0~5.01.5~3.0功能性顏填料為隔熱填料、納米改性劑、納米功能顏料的組合物；涂料助劑包括:偶聯(lián)劑、分散劑、防沉劑、消泡劑、流變劑等。性氟樹脂與長潤的環(huán)氧酯和先達(dá)的聚酯樹脂混溶性良好，適合本實驗要求?；炫浔壤秊椋夯w樹脂∶改性樹脂＝2∶1(wt)。②先將500L或1000L的油漆拉缸置于可升降式變頻調(diào)速分散機分散盤正中心，將頻率調(diào)至每分鐘500~600轉(zhuǎn)數(shù)啟動分散機，在低剪切速度下，用電子秤按配方順序(樹脂、溶劑、顏

9、料、填料、助劑及功能性隔熱填料等組份)稱量，邊投料邊攪拌分散；③原材料全部投完后，將分散機頻率調(diào)至每分鐘1200轉(zhuǎn)，高速分散30分鐘?；靹蚝髮⒎稚C升起，推出拉缸置于立式或臥式砂磨機旁，用塑膠管連接，開機研磨(2~3遍)至要求細(xì)度；④將拉缸再推回分散機，在低剪切(500~600轉(zhuǎn)分)速度下，加入配方量中的催化劑、隔熱材料組合物，分散20分鐘，注意控制液料溫度不能超過40℃，混合分散均勻后，用油漆隔膜泵將拉缸中的漆料泵入100目振動篩中過

10、濾，即制得隔熱防腐卷材涂料。2結(jié)果與討論2.1性能測試隔熱防腐卷材涂料的理化性能及隔熱功能性測試結(jié)果分別列于表21至表23。2.2隔熱涂層結(jié)構(gòu)2.2.1隔熱涂層的組成表21JB5268隔熱防腐卷材涂料物理機械性能項目指標(biāo)檢驗方法#密度，gcm3#細(xì)度，m粘度(涂4杯)，s涂膜外觀涂層厚度，m光澤(60)，%彎曲試驗，180，T杯突試驗，mm耐MEK擦拭，次反向沖擊性，J鉛筆硬度耐濕熱性(50℃，相對濕度95%，500h)人工加速老化試驗

11、(2000h)0.8~1.025~4080~120平整光滑25~35708810062H1級失光一級變色二級GBT172589GBT172489GBT172393GBT976188GBT975488GBT1275491GBT975388NCCAⅡ18ASTMD179493GBT673996GBT174079GBT196597注：#與涂膜的光澤有關(guān)；試驗鋼板厚度0.75mm。表22JB5268隔熱防腐卷材涂料化學(xué)防腐蝕性能項目指標(biāo)檢驗方法

12、10%HCl(30℃30d)10%H2SO3(30℃30d)10%NaOH(30℃30d)5%KCl(30℃30d)耐汽油性(浸泡30d)耐鹽霧性(500h)0.8~1.025~4080~120平整光滑1級GBT172589GBT172489GBT172393GBT976188ASTMB11773注：需配套底漆。試驗鋼板厚度0.75mm。表23JB5268M隔熱防腐卷材涂層物理隔熱節(jié)能效果結(jié)果試驗項目隔熱涂層油漆涂層試驗方法太陽能吸收率