水性弹性保温隔热节能涂料的研制

  摘要：从涂料的环保节能角度出发，介绍了水性弹性保温隔热节能涂料的应用、配方工艺、原料的选择、性能指标、使用方法等，着重讨论了各组分配比的确定及其影响，从而选出的配比。关键词：保温隔热涂料；水性；弹性；节能环保

  夏天酷热的天气会使墙面积聚大量的热量，新加坡国立大学研究发现材料的选择对建筑的导热性能非常重要，对于建筑物，墙面是否隔热起关键作用，屋瓦对顶层的室温也起到重要作用。此外，日益增长的空调能源消耗也是不容忽视的问题，据分析显示，1%的人口增长将提高2.2%的能源消耗，空调温度每提高0.6℃，耗电将提高1.5%～2.0%。

 热反射隔热节能材料是当今有竞争力的节能方式之一。采取必要的建筑节能措施，可大大降低建筑材料和空调能耗，使现代人在比较经济且能耗较低的前提下，获得舒适的生活环境，也使更多不可再生资源得以留给子孙后代，因此具有深远的意义。外墙外保温系统已被普遍认为是最有效的建筑节能措施之一，同时也是改善天气环境，发挥投资效益的强有力手段。外墙外保温由于是用保温材料将建筑物整体包了起来，切断了冷桥，减少了空气及湿气的侵入，具有保温与隔热双重功效，同时对建筑结构也起到一定的保护作用。但传统的外保温体系聚苯颗粒砂浆、EPS板和XPS板体系施工繁琐，造价高、易开裂，保温效果也存在一定问题。为此研发了新型高效保温隔热涂料——水性弹性保温隔热节能涂料，其施工方便，耐候、耐污染，装饰性好，且节能环保，具有广阔的应用前景.。

 热性能采用红外灯照射，以红外热象仪法测隔热温差。检测设备：(1)TI32红外热象仪：美国FlUKE公司；(2)红外灯；(3)旋转托盘(3r/min)。检测方法：(1)加热：2只红外灯在不同角度以0.5m距离加热，测试样板放置在转盘上缓慢旋转，使样板整个面都平均受光。(2)取像：在不同时间点，用红外成象仪在样板正面和反面同时拍摄红外图(见图1)。(3)取数据：根据所取红外图，用该设备专业软件计算所拍摄样板的面平均温度数据。

对空心微珠的选择

  空心微珠品种较多，主要有空心玻璃微珠、陶瓷微珠和合成树脂微珠，其粒径大小和比重也有不同。粒径越大，比重越小，空腔的体积就越大，但孔壁也就越薄，越易破碎。选择粒径大的微珠，能显著降低导热系数，保温隔热效果好，但其在涂料中很易上浮，后增稠严重，且涂膜易开裂，因此不能加入太多。如选择粒径小的，则比重大，易下沉，而且由于空腔体积小，使保温隔热性能差。因此要选择在配方中适合的空心微珠，获得限度的加入量，而且配方要稳定，保证的保温隔热效果，达到各方面的平衡，微珠还要有一定的壁厚，以达到施工中不破壁，不影响保温性能。

 还要注意的是微珠的球体，质量好的厂家生产的微珠应该都是均匀的正球体，不应出现扁形或者椭球形的，均匀的正球体对于从各个方面入射度的太阳光都有较好的反射比，在涂料中能形成很多微观的独立绝热腔体，具有反射、散射太阳光的作用。该微珠粉熔点在700℃以上，大大提高了涂层的耐温性，能起到很好的防火作用，而且由于其化学惰性，表面具有抗化学腐蚀功能，颗粒在涂料中紧密排列，又起到很好的防腐作用。

对反射隔热颜料的选择

  反射隔热颜料具有将吸收太阳能反射出去的功能，能够起到屏蔽红外线热辐射的作用，其种类也很多，如金属氧化物类；超细纳米二氧化钛改性类；表面包覆金属氧化物类等，原则上选具有很好反射太阳光功能的产品，另外还要具有匹配的耐候性。以基础配方测试确认反射隔热颜料的耐候性，确保达到标准要求的等级人工老化要求。

 水性弹性保温隔热节能涂料通过加入空心微珠粉，在涂料中形成很多微观的独立绝热腔体，具有反射、散射太阳光热辐射的作用。同时反射隔热颜料的加入，又使其具有将吸收的太热能反射出去的功能，起到更好地屏蔽红外线热能的作用。由于微珠粉熔点高于700℃，大大提高了涂层的耐热性，能起到很好的防火作用，而且由于其化学惰性，表面具有抗化学腐蚀功能，颗粒在涂料中紧密排列，又起到了很好的防腐作用。采用自交联弹性乳液，克服了传统弹性涂料容易被灰尘污染的问题，更大地发挥了反射太阳热能的作用，提高了涂层保温隔热的作用。目前项目研究的水性弹性保温隔热节能涂料已在江苏溧阳和常州等地的大型工程中得到应用。