CN1908090A - 建筑用太阳能反射隔热涂料 - Google Patents
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Abstract
一种建筑用太阳能反射隔热涂料，由以下组分(重量份)组成：C3100纯丙类聚合物440～460份、R706TiO2 170～190份、BaSO4 40～60份、高岭石粉25～35份、海泡石25～35份、PQ 5020真空玻璃微珠15～20份、5027分散剂4～6份、NXZ消泡剂2～4份、丙二醇8～12份、P－25防霉剂2份、TEXNOL成膜助剂8～12份、TT－935增稠剂2～4份、水40～60份，按本发明提供的方法制备的涂料，对太阳的辐射波谱中大部分波长具有高的反射率的性能来降低建筑物外墙壁的温度，减少室内外的温差，减少制冷设备用电消耗，达到节能的效果。
Description
技术领域
本发明所涉及建筑涂料，是一种在已成型的混凝土表面涂刷外保护涂层，利用涂料组成成分中含有对来自太阳的辐射波谱中大部分波长具有高的反射率的性能来降低建筑物外墙壁的温度，减少室内外的温差，从而减低热量传递推动力，使室内温度低于水泥墙面或普通涂料墙面的室内温度，减少制冷设备用电消耗，达到节能效果的建筑用太阳能反射隔热涂料。
背景技术
我国城乡现有的400亿平方米建筑中有95％以上是高能耗的，每年新增建筑面积近20亿平方米，其中80％以上也是高能耗的，单位建筑面积能源消耗是气候条件相近发达国家的2～3倍；随着经济的发展，近几十年中我国进入建筑的高峰期，平均每年有1500万左右的农村人口转入城市，构成了对房屋的需求；人们对建筑物的舒适要求越来越高，采暖区域由北向南扩展，空调制冷区域由南向北延伸；采暖和空调由城市向城镇和农村发展；采暖和制冷时间的延长；冬季室温由原来的12℃、16℃提高到20℃，夏天由32℃降至28℃甚至24℃，建筑物能耗占到我国总能耗的27.5％，预计很快会突破33％。在建筑能耗中，空调制冷用电尤其值得关注，2003年夏季用电高峰时，全国用电负荷达45000万于瓦，其中有1/3为空调制冷负荷。
伴随着经济的发展，建筑能耗成逐年快速递增，人们生活水平的提高，居住环境、办公环境、消费环境的改善，做到冬暖夏凉，已成为一个极普通的要求。因此，冬季通过各种加热设备提高室内温度，夏季通过各种制冷设备降低室内温度的能量转换设备已普及到每个家庭和上述场合。巨大的用电要求使电力部门难堪重负，以至每逢夏季来临，全国大城市均告用电危急，限电拉闸，频频发生，经济的发展与资源及环境的矛盾日益突出。
建筑用太阳能反射隔热涂料是利用涂料组成成分中含有对来自太阳的辐射波谱中大部分波长具有高的反射率的性能来降低建筑物外墙壁的温度，减少室内外的温差，从而减低热量传递推动力，使室内温度低于水泥墙面或普通涂料墙面的室内温度，减少制冷设备用电消耗，达到节能的效果。
太阳光的能量主要集中在可见光和近红外线部分，这两部分占太阳能的90％以上。当太阳光线投射到物体表面时，遵循可见光规律，具有反射、吸收、透过性质，反射率(a)、吸收率(p)、透过率(r)符合如下规则：a+p+r＝1，对于非透明体太阳的热射线不能通过，故透过率(r)为0，故上述公式变为a+p＝1，由上式可知，一个物体其表面反射率高，其吸收率就会低。
由于构成物质材料的不同，对太阳射线的吸收是不同的，若某种材料对太阳光谱中大部分波长不吸收，而被反射掉，则所得到的能量就少，温度也就低，相反亦然。在制作涂料时，有选择的进行材料挑选，就可以使涂料表面对太阳光具有高的反射率，从而有效的降低表面温度，当材料对于所吸收的热量又具有高的辐射发射率时，就可以将吸收的热量又很好的辐射出去，在通常的温度下，物体辐射处于红外波段，可以利用大气窗口发射到建筑物外。
采用建筑用太阳能反射涂料进行建筑物表面的降温，区别于传统的隔热保温材料，两者不同之处见表-1
表-1
从上表可以了解到太阳能反射隔热涂料使用于建筑物的一些特点，在不同的领域中，各种材料具有不同功能，在许多场合可以取代传统保温材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种在已成型的混凝土表面涂刷建筑用太阳能反射隔热涂料，利用涂料组成成分中含有对来自太阳的辐射波谱中大部分波长具有高的反射率的性能来降低建筑物外墙壁的温度，减少室内外的温差，从而减低热量传递推动力，使室内温度低于水泥墙面或普通涂料墙面的室内温度，减少制冷设备用电消耗，达到节能的效果。
本发明的另一个目的是提供上述建筑用太阳能反射隔热涂料的制备方法。
发明人经过多次试验终于研究出一种建筑用太阳能反射隔热涂料，本发明的建筑用太阳能反射隔热涂料，由以下组分(重量份)组成：
C3100 纯丙类 聚合物 440～460份
R706 TiO2 170～190份
BaSO4 500-800目 4O～60份
高岭石粉 800目 25～35份
海泡石 100目 25～35份
PQ 5020 真空玻璃微珠 15～20份
5027 分散剂 4～6份
NXZ 消泡剂 2～4份
丙二醇 8～12份
P-25 防霉剂 2份
TEXNOL 成膜助剂 8～12份
TT-935 增稠剂 2～4份
水 40～60份
本发明的建筑用太阳能反射隔热涂料，其最佳组分(重量份)组成为：
C3100 纯丙类聚合物 450份
R706 TiO2 180份
BaSO4 800目 50份
高岭石粉 800目 30份
海泡石 100目 30份
PQ 5020 真空玻璃微珠 18份
5027 分散剂 5份
NXZ 消泡剂 3份
丙二醇 10份
P-25 防霉剂 2份
TEXNOL 成膜助剂 10份
TT-935 增稠剂 3份
水 50份
制备本发明所述的建筑用太阳能反射隔热涂料的方法，其特征在于该方法包括由打浆阶段和调漆阶段二步骤组成：
步骤1.打浆阶段
(1).向搅拌釜中加入组份水的总量的75～85％和组份聚合物乳液总量的60～70％，将分散速度调至800～850r/min，在次转速下，分散5min；
(2).调整转速至1200～1250r/min，加入分散剂、丙二醇、成膜助剂、防霉剂、消泡剂份量的一半，搅拌5min后，加入钛白粉、硫酸钡、高岭石粉，海泡石粉继续搅拌20～25min；
步骤2.调漆阶段
(1).用细度刮板测试上述浆料细度，当分散细度不大于50um时，可视为满足分散要求，加入剩余聚合物和消泡剂；
(2).搅拌5min后，降低转速至450～500r/min，加入真空微珠，搅拌10min；
(3).缓慢加入用余量水稀释的增稠剂，搅拌10min后，用旋转粘度计测试粘度，达到要求即可停止搅拌；
(4).放料，称重，包装。
具体实施方式
下面通过实施例和对比试验例进一步说明本发明。
实施例1.
取用材料C3100(纯丙类)特种聚合物乳液450份、R706TiO2180份、800目硫酸钡50份、800目高岭石粉30份、100目海泡石粉30份、NXZ消泡剂3份、5027分散剂4份、丙二醇10份、TEXNOL成膜助剂10份、P-25防霉剂2份、PQ真空微珠18份、TT-935增稠剂3份、水50份。
向搅拌釜中加入40份水和250份C3100(纯丙类)特种聚合物乳液，将分散速度调至800～850r/min，在次转速下，分散5min；调整转速至1200～1250r/min，加入5027分散剂5份、丙二醇10份、TEXNOL成膜助剂10份、P-25防霉剂2份、3份NXZ消泡剂份量的一半，搅拌5min后，加入R706钛白粉180份、800目硫酸钡50份、800目高岭石粉30份，100目海泡石粉30份继续搅拌20～25min；用细度刮板测试上述浆料细度，当分散细度不大于50um时，可视为满足分散要求，再加入200份C3100聚合物乳液和剩余的NXZ消泡剂；搅拌5min后，降低转速至450～500r/min，加入PQ真空微珠18份，搅拌10min；缓慢加入用10份水稀释的TT-935增剂3份，搅拌10min后，用旋转粘度计测试粘度，达到要求即可停止搅拌；放料，称重，包装即为本发明的在已成型的混凝土表面涂刷建筑用太阳能反射隔热涂料。
实施例2
取用材料C3100(纯丙类)特种聚合物乳液442份、R706TiO2175份、700目硫酸钡45份、800目高岭石粉25份、100目海泡石粉27份、NXZ消泡剂2份、5027分散剂5份、丙二醇8份、TEXNOL成膜助剂9份、P-25防霉剂2份、PQ真空微珠15份、TT-935增稠剂2份、水45份。
按照实施例1的方法和步骤进行操作，即为本发明的在已成型的混凝土表面涂刷建筑用太阳能反射隔热涂料。
实施例3
取用材料C3100(纯丙类)特种聚合物乳液460份、R706TiO2190份、500目硫酸钡58份、800目高岭石粉35份、100目海泡石粉33份、NXZ消泡剂2份、5027分散剂5份、丙二醇12份、TEXNOL成膜助剂12份、P-25防霉剂2份、PQ真空微珠20份、TT-935增稠剂4份、水58份。
按照实施例1的方法和步骤进行操作，即为本发明的在已成型的混凝土表面涂刷建筑用太阳能反射隔热涂料。
对比试验例1.
下面通过对比试验例来进一步说明本发明的建筑用太阳能反射隔热涂料的性能。试验包括以下方面内容：1.反射隔热涂料温差性能和按外墙涂料测试性能；2.涂料反射率、发射率、导热系数的测试。
取实施例1所得建筑用太阳能反射隔热涂料为送检的样品。
涂料性能的测试委托上海市化工产品质量监督检测中心按GB/T9755-2001《合成树脂乳液外墙涂料》标准检验，隔热温差性能按该中心《涂料隔热性试验方法》进行；拉伸强度，延伸率测试按GB/T16777-1997《建筑防水涂料试验方法》进行。
测试结果见表2.
表2上海市化工产品质量监督检测中心检测报告
| 检验结果汇总 | |||||
| 序号 | 检验项目名称 | 单位 | 技术要求 | 检验结果 | 单项判定 |
| 1 | 容器中状态 | / | 无硬快，搅拌后呈均匀状态 | 符合 | 合格 |
| 2 | 施工性 | / | 刷涂二道无障碍 | 符合 | 合格 |
| 3 | 低温稳定性 | / | 不变质 | 符合 | 合格 |
| 4 | 干燥时间(表干) | h | ≤2 | 1 | 合格 |
| 5 | 涂膜外观 | / | 正常 | 符合 | 合格 |
| 6 | 耐水性 | / | 96h无异常 | 符合 | 合格 |
| 7 | 耐碱性 | / | 48h无异常 | 符合 | 合格 |
| 8 | 耐洗刷性 | 次 | ≥2000 | 通过 | 合格 |
| 9 | 耐沾污性 | ％ | ≤15 | 15 | 合格 |
| 10 | 耐人工气候老化性 | / | 600h不起泡、不剥落、无裂纹 | 符合 | 合格 |
| 粉化 | 级 | ≤1 | 0 | 合格 | |
| 变色 | 级 | ≤2 | 1 | 合格 | |
| 11 | 涂层耐温变性(5次循环) | / | 无异常 | 符合 | 合格 |
| 12 | 延伸率 | ％ | / | 260 | / |
| 13 | 拉伸强度 | MPa | / | 0.52 | / |
| 14 | 隔热性 | ℃ | / | / | / |
| 试板正面(有涂料面) | 44 | ||||
| 试板反面(无涂料面) | 21 | ||||
| 温差 | 23 |
涂料热学性能委托中国科技大学热学和能源工程系测试，常温导热系数使用“稳态平板涂层导热系数测定仪”测试，常温辐射发射率使用“瞬态半球向红外发射率测定仪”测试，“太阳光谱平均发射率”使用大型积分球仪测试。
取实施例1所得建筑用太阳能反射隔热涂料为送检的样品。
其测试数据如下：导热系数：(W/mK)0.095
辐射发射率： 0.80
太阳光谱反射率：0.902
通过对本发明的建筑用太阳能反射隔热涂料测试结果表明：
本发明的建筑用太阳能反射隔热涂料通过对太阳光具有高的反射率和辐射发射率，在相同阳光照射环境下较普通涂料有更低的表面温度，减少室内外的温差，因而减少了热量对墙壁的传递，减低热量传递推动力，使室内温度低于水泥墙面或普通涂料墙面的室内温度，减少制冷设备用电消耗，达到节能的效果，在许多场合可以取代传统保温材料。
Claims (3)
1.一种在已成型的混凝土表面涂刷外保护涂层达到节能效果的建筑用太阳能反射隔热涂料，由以下组分(重量份)组成：
C3100 纯丙类聚合物 440～460份
R706 TiO2 170～190份
BaSO4 500-800目 40～60份
高岭石粉800目 25～35份
海泡石100目 25～35份
PQ 5020真空玻璃微珠 15～20份
5027 分散剂 4～6份
NXZ 消泡剂 2～4份
丙二醇 8～12份
P-25 防霉剂 2份
TEXNOL 成膜助剂 8～12份
TT-935 增稠剂 2～4份
水 40～60份。
2.如权利要求1所述的一种在已成型的混凝土表面涂刷外保护涂层达到节能效果的建筑用太阳能反射隔热涂料，其最佳组分(重量份)组成为：
C3100 纯丙类聚合物 450份
R706 TiO3 180份
BaSO4 800目 50份
高岭石粉800目 30份
海泡石100目 30份
PQ 5020真空玻璃微珠 18份
5027 分散剂 5份
NXZ 消泡剂 3份
丙二醇 10份
P-25 防霉剂 2份
TEXNOL 成膜助剂 10份
TT-935 增稠剂 3份
水 50份。
3.如权利要求1所述的一种在已一种成型的混凝土表面涂刷外保护涂层达到节能效果的建筑用太阳能反射隔热涂料的制备方法，其特征在于该方法包括由打浆阶段和调漆阶段二步骤组成：
步骤1.打浆阶段
(1).向搅拌釜中加入组份水的总量的75～85％和组份聚合物乳液总量的60～70％，将分散速度调至800～850r/min，在次转速下，分散5min；
(2).调整转速至1200～如权利要求1所述的1250r/min，加入分散剂、丙二醇、成膜助剂、防霉剂、消泡剂份量的一半，搅拌5min后，加入钛白粉、硫酸钡、高岭石粉，海泡石粉继续搅拌20～25min；
步骤2.调漆阶段
(1).用细度刮板测试上述浆料细度，当分散细度不大于50um时，可视为满足分散要求，加入剩余聚合物和消泡剂；
(2).搅拌5min后，降低转速至450～500r/min，加入真空微珠，搅拌10min；
(3).缓慢加入用余量水稀释的增稠剂，搅拌10min后，用旋转粘度计测试粘度，达到要求即可停止搅拌；
(4).放料，称重，包装。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101768382B (zh) * | 2009-12-29 | 2011-05-25 | 同济大学 | 一种空调型建筑涂料 |
| CN102127350A (zh) * | 2011-03-24 | 2011-07-20 | 中国科学院新疆理化技术研究所 | 一种太阳热反射隔热节能涂料及其制备方法 |
| CN105238122A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-01-13 | 江门市蓬江区慧邦涂料有限公司 | 一种外墙热反射隔热海藻泥漆 |
| CN107418344A (zh) * | 2017-08-29 | 2017-12-01 | 广西德澳环保涂料有限公司 | 一种隔热保温反辐射弹性涂料及其制备方法 |
-
2005
- 2005-08-02 CN CN 200510028388 patent/CN1908090A/zh active Pending
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| CN107418344A (zh) * | 2017-08-29 | 2017-12-01 | 广西德澳环保涂料有限公司 | 一种隔热保温反辐射弹性涂料及其制备方法 |
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