張文杰

【摘 要】將彈性丙烯酸防水乳液與有機(jī)硅酸液相混合，構(gòu)成一種混合物的成膜物質(zhì)，通過一系列的研究，最終研制出一種性能良好的陶瓷智能隔熱涂料。研制的智能隔熱涂料在具體應(yīng)用過程中，應(yīng)當(dāng)具有耐沾污性，并且在實(shí)際應(yīng)用過程中，不會(huì)因?yàn)槭艿轿廴?，而降低?duì)太陽輻射的反射作用，能夠在一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，起到穩(wěn)定的隔熱作用，因此得到了廣泛應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】陶瓷；隔熱涂料；熱反射

傳統(tǒng)的隔熱涂料在具體應(yīng)用過程中，就是通過反射外表面太陽光熱能，最終更達(dá)到隔熱效果，同時(shí)在該過程中，通過熱傳遞顯著阻抗，達(dá)到最終的隔熱目的，使其具有保溫隔熱的作用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被待保護(hù)物的合理保護(hù)。

1 陶瓷隔熱涂料研制試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)原料

在具體研制過程中，會(huì)使用大量的原材料，其中比較重要的原材料有：惰性填料、礦物油類、有機(jī)硅類消泡劑、聚醚類流平劑等不同類型的試劑，在具體試驗(yàn)過程中，要依據(jù)特定的比例進(jìn)行配置。

1.2 涂料制備

向配漿容器中加入適量的分散劑、水、丙二醇、PH值調(diào)節(jié)劑、潤(rùn)濕劑、防霉劑、濕潤(rùn)劑，完成各項(xiàng)試劑的加入后，應(yīng)當(dāng)利用高速分散劑完成相應(yīng)的攪拌，在具體攪拌期間，攪拌的速度必須要保持均勻，避免由于攪拌不合理，對(duì)涂料的制備造成不良影響[1]。依次加入不同類型的惰性填料，同時(shí)還需要加入適量的金紅石型鈦白粉，完成各種材料的加入后，要適當(dāng)攪拌，直到攪拌均勻后，停止攪拌。完成攪拌后，將漿料全部轉(zhuǎn)移到研磨設(shè)備中，在具體轉(zhuǎn)移過程中，操作一定要小心，一方面不能讓雜質(zhì)進(jìn)入到漿液中對(duì)漿液的質(zhì)量造成破壞，另一方面則不能出現(xiàn)外灑情況，避免造成材料浪費(fèi)，完成轉(zhuǎn)移后，利用以研磨裝備對(duì)漿液進(jìn)行研磨處理，通過一段時(shí)間的研磨，使?jié){液的細(xì)度小于30μm；將經(jīng)過研磨后的漿料轉(zhuǎn)移到調(diào)漆容器中，然后嚴(yán)格的依據(jù)計(jì)量加入乳液和成膜助劑，完成添加后，攪勻；攪拌分散后，加入復(fù)合陶晶體微分（經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理），需要注意的是該過程中必須要在低速下完成，完成材料的加入后，進(jìn)行均勻攪拌。完成上述操作后，為了調(diào)節(jié)黏度，要加入適量的流平劑和增稠劑，然后攪勻[2]。

完成對(duì)材料的制備后，需要依據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)制備材料的在容器中的狀態(tài)、施工性能、涂抹外觀、耐水性、耐酸性等各項(xiàng)性能進(jìn)行全面檢測(cè)，通過檢測(cè)，確保材料的可用性。

2 材料研制的分析與探討

2.1 選擇成膜物

陶瓷智能隔熱涂料經(jīng)常被應(yīng)用在一些環(huán)境溫度變化相對(duì)劇烈的機(jī)房中，因此對(duì)于涂抹在隔熱涂層的材料在柔性和抗裂性上都有著較高的要求 。通過分析不難發(fā)現(xiàn)，在具體操作過程中，如果采用普通丙烯酸乳液進(jìn)行涂抹，其在韌性彈性、遮蓋微裂能力上相對(duì)較弱，在具體施工過程中，經(jīng)常無法達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)，而如果為確保以上兩方面能夠滿足施工要求，進(jìn)行較厚的涂抹，將容易導(dǎo)致涂層發(fā)生收縮，最終將會(huì)引起開裂現(xiàn)象。

彈性丙烯酸乳液在具體應(yīng)用過程中，具有一定的彈性，因此能夠很好的遮蓋基層的微細(xì)裂紋，從而使涂層在具體應(yīng)用期間不會(huì)出現(xiàn)開裂，但是需要注意的是，由于玻璃化溫度相對(duì)較低，因此使用低溫下涂膜，涂膜將會(huì)隨著溫度的不斷上升而變軟，并且會(huì)出現(xiàn)反黏情況，這一情況的出現(xiàn)，將會(huì)導(dǎo)致涂膜的表面容易粘附大量的污染物，使其在具體應(yīng)用過程中，耐沾污較差，達(dá)不到具體應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，在具體應(yīng)用過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題。涂膜在經(jīng)過一段時(shí)間的使用后，膜的表面會(huì)變臟，這將會(huì)大幅度降低隔熱涂料在應(yīng)用過程中的反射隔熱效果，同時(shí)也會(huì)使涂層的裝飾效果降低，無法達(dá)到令人滿意。

為了平衡好涂膜的強(qiáng)度與彈性，使其耐污性可以得到提高，在具體試驗(yàn)過程中，將彈性丙烯酸防水乳液作為整個(gè)試驗(yàn)過程中的基料，依據(jù)一定比例，將其與特殊結(jié)構(gòu)改性有機(jī)硅酸微乳液依據(jù)特定的比例混合，最終形成隔熱涂料成膜物，從而使涂膜彈性、耐水性、機(jī)械強(qiáng)度、耐沾污性等多個(gè)方面的性能都要優(yōu)于一般建筑物外墻發(fā)射隔熱涂料，從而在具體應(yīng)用過程中，可以發(fā)揮出良好的作用 。通過對(duì)新研制的涂料成膜物進(jìn)行應(yīng)用，能夠有效避免水性隔熱涂層戶外暴露和環(huán)境灰塵、雨水、廢氣等各項(xiàng)污染情況導(dǎo)致的臟污情況，從而使涂層的設(shè)計(jì)使用壽命得到進(jìn)一步延長(zhǎng)。

2.2 選擇顏料

在進(jìn)行顏料選擇時(shí)，對(duì)其的一項(xiàng)關(guān)鍵要求就是其對(duì)可見光和紅外的吸收率必須小，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)具有較強(qiáng)的散射太陽光的能力。通過具體分析可以發(fā)現(xiàn)，顏料散射的具體能力主要是由顏料與樹脂兩者折光指數(shù)間的數(shù)差值決定的，通常來說樹脂的折光指數(shù)都較低，而隨著折光指數(shù)的變大，顏料呈現(xiàn)出的散射率也就越大。受太陽反射隔熱涂膜光學(xué)屬性限制，涂料顏色必須為淺色，最好為白色 。這主要因?yàn)椋咨伭蠈?duì)太陽能的發(fā)射系數(shù)要原大于對(duì)太陽能的吸收系數(shù)，而如果顏料為深色，則正好相反，從而將會(huì)導(dǎo)致顏料的性能無法令人滿意。依據(jù)分析結(jié)果可知金紅石型鈦白粉折光系數(shù)為2.8，發(fā)射反射系數(shù)≥80%，在各種顏料中，是性能最好的一種，因此在可選用金紅石型鈦白粉，其可以確保隔熱涂料的性能能夠達(dá)到要求，完成相應(yīng)的保護(hù)工作。

2.3 選擇功能性填料

空心玻璃微珠在具體應(yīng)用過程中，具有低導(dǎo)熱、高反射、低蓄熱系數(shù)等，在涂層中對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，可以呈緊密多級(jí)排列，從而可以形成復(fù)壓惰氣層和真空層，對(duì)太陽輻射熱具能夠起到良好的隔熱和發(fā)射作用，降低對(duì)流傳熱和輻射傳熱，最終能夠降低物體表面熱平衡溫度。

但是，從實(shí)際情況來看，空心玻璃微珠的堆積密度相對(duì)來說比較小，其體積則較大，因此，在應(yīng)用期間，容易導(dǎo)致涂料增稠，并且會(huì)致使涂料的貯存穩(wěn)定性下降，無法滿足使用需求，所以要采用特殊的添加和分散工藝，從而確保其性能能夠達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)。

除此之外，隨著空心玻璃微珠粒徑的增大，其在應(yīng)用期間的隔熱效果也會(huì)變得更加顯著，但是，需要注意，空心玻璃微珠粒徑的變大，將會(huì)導(dǎo)致空腔壁變薄，此時(shí)如果受到高速剪切，則容易發(fā)生破裂，施工性能較差 。通過添加空心玻璃微珠涂料的方式，最終制成涂膜，經(jīng)過固化后，表面相對(duì)比較粗糙，其應(yīng)用期間，耐沾污性能差，一旦受到污染，隔熱效果下降明顯。多種金屬氧化物摻雜形成的具有反型尖晶石結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，其具有熱反射率高特點(diǎn)，因此其被廣泛應(yīng)用在隔熱節(jié)能材料的填料中，并且取得了不錯(cuò)效果。本次試驗(yàn)，選擇常溫環(huán)境下，都具有單向反射散射的復(fù)合陶瓷晶體微粉作為功能性填料，同時(shí)加入適量的稀土氧化物，使陶瓷粉體材料晶格振動(dòng)活動(dòng)性得到提升，起到激活催化效果，最終提升反射率。

3 智能隔熱涂料的具體應(yīng)用

研制了一種陶瓷智能隔熱涂料，其在具體應(yīng)用過程中，具有單相反射散射特點(diǎn)，該涂料有著廣泛的應(yīng)用空間，例如將其應(yīng)用在通信系統(tǒng)機(jī)房外表面，其一方面能夠發(fā)射太陽光，控制進(jìn)入機(jī)房?jī)?nèi)部的太陽輻射能量，另一方面可以使機(jī)房外部的熱量迅速向外遷移，快速降低室內(nèi)的溫度，從而達(dá)到節(jié)能效果。該涂料在具體應(yīng)用期間，采用單向反射散熱技術(shù)，在通信機(jī)房外表面進(jìn)行應(yīng)用，太陽輻射升溫時(shí)，可以將機(jī)房外表面的太陽光能反射到大氣中。在沒有太陽光照時(shí)，可以向外散發(fā)機(jī)房積蓄的高溫，減少空調(diào)的用電量。其能夠依據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)部溫度的改變，自動(dòng)選擇對(duì)太陽光照進(jìn)行反射，還是散射機(jī)房?jī)?nèi)積蓄的熱量，因此，可以稱為“智能”隔熱涂料。

4 結(jié)束語

研制的智能隔熱涂料，能夠?qū)μ栞椛溥M(jìn)行合理反射，在溫度過高時(shí)，可以降低夏季太陽輻射導(dǎo)致機(jī)房?jī)?nèi)部溫度上升的情況。并且，能夠?qū)C(jī)房?jī)?nèi)儲(chǔ)蓄的熱量散出，同時(shí)其還具有良好的沾污性，因此能夠長(zhǎng)時(shí)間保持良好的隔熱效果。

【參考文獻(xiàn)】

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