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彩色太阳热反射涂料的研制


表2各种颜填料热反射比测试配方
TabIe 2
F。rmuIa№wi‘h、叭ing Pigment5 and FⅢer5
Heat
Renecti。n Ran。TesI g
序号
项目 太阳光反射比(TsR)
指标

近红外反射比(NSR)
■■■雹_
中明度40<z,<80
≥()4()
高明度r≥80
≥0.65
L’值/100
(4)在酞菁蓝中添加红外反射颜料Altiris 800,可 见光波段反射比变化不大,保证涂层的颜色改变不 大,但近红外波段的反射比提高很大,如图2所示。
(5)从配方6、配方7及配方9、配方10比较,发现添 加钛白粉会使涂层的明度明显增大,但涂层的NSR 值的增加率不高。
55 技术研发
万方数据
1、echnjcal Rcsearch and
erⅣir0砌ent.
Key words:soIar heat reflective coatings,iron black,stain rcsistance,hydrophilic su—’ace



色彩显得单调而不够美观。而传统的彩色涂料因其 光学特性的原因,反射率都较低。因此,研制高反射 率的彩色太阳热反射涂料,既满足用户对涂层装饰 性的需求,又能达到节能的目的,是节能材料的新课 题。 物体显示某种颜色,是物体对可见光反射与吸
pr印ared by iron black锄d in仔习鹏d re丑ectiVe pigments
aS
main pigment, good water
emulsion锄d
styrene acryIic emuIsion.The prcpared coatings have high hydrophobic coatings
DeVeIopment
第29卷

立 “ b ‘∞ 堪
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酞菁蓝——

+A800
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酞菁蓝
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图2纯酞菁蓝与添加舢tiris 8帅反射比对比图 Fig.2
Pure PhthalocyaniⅡe Blue and A16ris 800 Renec60n Contrast Diagram
550、Altiris
800:亨
斯迈;铁铬黑Shephard Blackloc909A:薛特;其他市 售原材料包括:疏水剂、成膜助剂Texallol、润湿分散 剂、消泡剂、增稠剂、杀菌防霉剂等。 基础配方如表1所示。
表l水性彩色太阳热反射涂料基础配方
TabIe I
Basic FormuIa of Waterborne Colored Solar Heat Reaective Coatin2s
ASTM E903一Solar Reflectance ASTM G173.03一Infrared Reflectance ASTM
E 1 980一Solar Reflectance Index
1试验部分
1.1主要原材料 纯丙乳液BA-201、BA一104:东联化工;钛白粉 R706:杜邦:红外反射颜料舢tiris
分散剂 润m剂 消泡剂
『巩幅剂


红外反射颜料 颜料 乳液
戍l镇助剂
50~260
适量
’,
适硅
15
流பைடு நூலகம்剂 增稠剂
2结果与讨论
2.1涂层反射率 主要颜料比例及测试结果如表2、表3所示。 按照新的JG,r 235—2014《建筑反射隔热涂料》 标准要求,热反射涂料的反射率应达到表4的要求。 (1)从配方1和配方11的结果看,纯炭黑及酞菁蓝 800(以下
ASTM E1980一Surface TemperatIlre ASTM D4803—89一Heat Bund—up
原材料

m/g
.1’ 8 !
1.3涂料制备 将颜料和钛白粉制备成水分散相,再按原料配 方比例依次加入乳液、水、各种助剂,调节涂料黏度 达配方要求。 1.4涂膜制备和检测方法 涂膜制备和常规检测方法依据GB/rr 9756— 2001规定的方法和标准进行。人工加速老化试验 按GB/T 1865—2009规定进行。结果评定按GB/rI' 1766—2008进行。
中国涂料
第29卷
收的结果。当物体反射全部可见光,物体就显示为白 色;吸收全部的可见光,物体就显示为黑色。如果反 射红色波长的光,而吸收其他所有可见光,物体就显 示为红色。物体反射几种颜色的可见光,物体的颜色 就是这几种光的复合色。由此可见,黑色物体就很难 达到高的反射率。太阳光的能量分布为:紫外光4%, 可见光45%,红外光51%。目前,白色涂料的太阳光反 射率可以达到90%,通常用作黑色涂料的炭黑、铁黑 颜料对紫外光、可见光及红外光的反射率都很低,约 为5%左右。要提高黑色及其他彩色涂料的反射率, 不能提高可见光部分的反射率,否则就改变了涂层 的颜色。只能想办法提高涂层对红外光反射率。铁铬 黑对可见光反射率很低,显示为黑色,但对红外光的 反射率较高,是目前较为理想的深色红外反射颜料 之一。另一类白色红外反射颜料,对红外光的反射率 高,但其冲淡力低,添加到涂料中后,使涂料颜色不 会变得很淡,用于制造彩色涂料,可以得到颜色较深 而反射率相对高的涂料。
53 技术研发
节能减排是当前社会发展的大趋势,太阳热反 射涂料通过反射太阳辐射的热能,达到降低物体表 面温度的目的。研究表明,当室内温度降低1℃,夏季 空调可节约达20.6%的电能…。在太阳热反射涂料中, 白色效果最好,但全部使用白色涂料,会使被涂物的
万方数据
TechnicaI Research and DeVelopment
道),每道湿膜厚度为120~150岬,在25℃、50%相
对湿度条件下养护7 d,放置于户外开阔场地,6个月 后对比测试亲水涂层和疏水涂层耐沾污情况。 (3)将涂料涂在做好封闭底漆的纤维水泥板上, 常温干燥24 h,放在支架上,用淋浴器龙头对其同时 喷水。喷水6 h后,用纯丙乳液BA一201制成的涂膜开 始起泡,而用苯丙乳液BA一104制成的涂膜没有起泡。 继续喷水24 h,用苯丙乳液BA一104制成的涂膜仍然 没有起泡,放在水中浸泡7 d也不会起泡。 (4)以不同比例的纯丙乳液BA一201和苯丙乳液 BA一104混拼后,按相同配方比例如表l所示,配制成 白色太阳热反射涂料。制板并养护7 d后,做人工加 速老化测试。同样将制备好的样板放入25℃的恒温 水浴中,测定样板放入水中起泡面积,作为耐水的数 据。 (5)反射率测试方法:在遮盖力测试纸板刮涂厚 度为150 um的涂膜。在25℃、50%相对湿度条件下养 护7 d后,检测反射率,检测标准如下:
Study
on
Preparation of
Colored Solar Heat RenectiVe Coatings
Nl Zheng.fa,GUO Yu
《Be秘ing
Ceevin New Mmerinls Co..Ltd..Be让ing lo0040.Chinn)
are
Abstract:Colored solar heat reflectiVe coatings m议ed with pure acrylic
2.4涂层耐候性 人工加速老化试验分别测试进行l 浴中分别浸泡24
h、48 h、168 000 h、1 200
随着配方中纯丙乳液含量的增加,涂层在人工 加速老化试验中表现越理想。随着配方中苯丙乳液 含量的增加,涂层在耐水性方面逐渐提高。苯丙乳液 BA一104优越的耐水性再次被验证。
h后的涂层表现。耐水性测试为评价在25℃的恒温水 h后的涂层表现。耐候性 测试配方如表5所示,测试结果见表6。
3结语
Table 4
表5不同比例苯丙乳液和纯丙乳液配方列表 Fo珊llla璐t I酬o ofSb骶neAcry吐c
w蛐Vh响g
(1)用铁铬黑代替传统的炭黑、铁黑所做的同色 涂料,其反射率会提高20%以上,能使物体表面温度 比同色涂层降低10~15℃,物体内部温度降低3~8 ℃【41。夏季能节省空调制冷能耗20%以上…。近红外颜 料能显著提高涂料的红外反射比,但涂料的明度不 会有太大的提高。 (2)亲水性涂层耐沾污性比疏水性涂层要好,且 更美观,反射率长久保持率高,节能效果好。 (3)在纯丙中乳液适量搭配一定量的苯丙乳液, 既能提高涂层的耐水性,又能满足涂层耐候性要求。
别不大,但涂层明度增加略低于~嘶s
2.2涂层耐沾污性
800。
对涂层耐沾污性的研究,早期,欧洲国家的思想 是,让涂层成为疏水性,制成荷叶效应,使污染物不 能在涂层表面附着,这样涂层的耐沾污性就会好。为 此,研制出很多的具有荷叶效应的助剂应用于涂料
配方中。用早期的涂层耐沾污性测试标准检测出来
的,涂层耐沾污指标也的确优于没有添加荷叶效果 助剂的产品。然而,在实际的应用过程中,逐渐发现
on
reflectivity锄d
resistance.The influences of
hydmphilic锄d
stain resistance
are
studied.Results indicate the stain
resistarlce of hydl.ophilic coating is superior in natural
第29卷第09期
2014年09月
中国涂料
CHINA COATlNGS
V01.29
No.09
墅唑吧堕.竺竺
口倪正发,郭字 (北京京能恒基新材料有限公司,北京1 00040)
摘要:以铁铬黑及红外反射颜料为主要颜料,纯丙乳液与苯丙乳液相搭配,制成彩色太阳热反射涂 料,有较高的反射率和耐水性。还研究了亲水与疏水涂层对耐污染的影响,结果表明,亲水性涂层的耐污 性在自然环境中优于疏水性涂层。 关键词:太阳热反射涂料:铁铬黑:耐沾污;亲水表面 中图分类号:TQ630_7+1 文献标识码:A 文章编号:1006—2556(2014)09.0053.05
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