鈦白粉對涂料反射隔熱性能的影響
(1)不同粒徑鈦白粉對涂料反射性能的影響。
試驗中選擇粒徑均在1um內的4種不同產家的鈦白粉A、B、C、D,配置相同顏料體積濃度下的反射隔熱涂料,各樣板的熱反射率,結果見表4所示。
通過測試粒徑分布,結合反射率,結果顯示,粒徑分布較寬的鈦白粉反射率較高,四種鈦白粉反射率由高到低順序為:C→B→A→D。這是因為C鈦白粉粒徑分布最寬,相應的可散射波長范圍也最寬,反射率最好。D鈦白粉粒徑分布最窄,反射率最低。
(2)鈦白粉含量對涂料隔熱性能的影響。
選擇反射率較高的C種鈦白粉為顏料,質量分數取值10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%依次遞增,涂料隔熱效果如圖5所示。
隨著二氧化鈦在涂料中含量的逐漸增加,涂層反射率逐漸提高。這是由于涂層中二氧化鈦顆粒間由樹脂構成的空隙不斷減小,從而使熱輻射更難透過這些樹脂向涂層內部傳播,涂層散射能力不斷增強,鈦白粉質量分數在35%~45%范圍內,涂層隔熱效果較好,上下表面溫差為9.2℃,且反射率達到95%。
(3)空心玻璃微珠及膨脹蛭石對涂層隔熱性能影響。空心玻璃微珠具有中空結構,內部空氣具有很低的傳熱系數,具有良好的隔熱作用,因此,常用作隔熱層用的主填料。試驗中選取質量分數40%的鈦白粉,采用四種不同粒徑的空心微珠分別為:A(40~100μm)、B(20~85μm)、C(20~50μm)、D(10~3oμm),并按2:1:2:3比例添加。空心微珠質量分數分別選取樹脂的60%、70%、80%、90%、100%,測涂料隔熱效果。
不同粒徑的空心微珠在涂層內部形成一道隔熱屏障,當空心微珠量較少時,熱屏障較薄容易被燈光照透,發生熱傳透效應,隔熱效果甚微。隨著空心微珠量的增加,熱屏障作用越發顯著,能有效的降低對流傳熱能力,隔熱效果明顯增強,當質量分數達到60%~70%時,涂層隔熱效果最好,涂層的隔熱溫度能達到13.9℃。
但是隨著空心微珠用量的增加,涂料體系不易分散,需要大量的溶劑,涂膜固化后很脆,柔韌性也較差,所以綜合各項指標,當質量分數為70%合適。
鈦白粉加入樹脂的40%,玻璃微珠加入樹脂的70%,膨脹蛭石分別加入樹脂的10%、15%、20%、25%、30%,攪拌均勻制備厚度2mm涂層。試驗結果顯示,隨著膨脹蛭石加入量的增加,涂層隔熱溫度先增加后減小,膨脹蛭石加入量為20%時,涂層的隔熱溫度最高達到14.9℃,說明粒徑小的膨脹蛭石剛好完全填充了玻璃微珠之間的縫隙,加入量少,沒有很好的填充縫隙,加入量大,不僅填充縫隙,還可能增大了玻璃微珠之間的距離,減弱了涂層的隔熱效果,所以膨脹蛭石的最佳加入量為20%。
(4)涂層厚度對隔熱性能的影響。
涂層的厚度對涂層反射隔熱性能影響很大,如果涂層厚度較薄,入射光線就有可能透過涂層,造成熱傳透效應,熱量被涂層所覆蓋基材吸收,從而起不到反射隔熱的作用;當涂層厚度超過一定值時,散射光線在涂層內部的散射光程增長,加大了涂層對能量的吸收,反而降低了涂層的反射隔熱性能,綜合各因素考慮,涂層厚度2mm合適。
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標簽: 防腐涂料研制油罐反射隔熱

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