沥青路面热反射封层材料降温性能与机理研究

热反射型沥青路面封层可有效降低沥青路面温度,从而避免车辙病害。采用中空陶瓷微珠(HCB)和中空玻璃微珠(HGB)两种热反射材料,分别与雾封层和稀浆封层两种预防性养护技术结合,制备沥青路面热反射封层材料。利用扫描电子显微镜(SEM)与X射线衍射(XRD)对两种热反射材料的微观形貌与化学组成进行表征;通过室内降温试验对不同封层形式与不同热反射材料的降温效果进行研究,利用室外降温试验对热反射稀浆封层的降温效果进行研究,并探讨了HCB与HGB在封层中的热反射机理。研究结果表明:SEM与XRD试验显示HCB与HGB微观结构与化学组成使其有利于降低路面温度;室内降温试验表明,含8%HGB的热反射稀浆封层温度可降低2.6℃,含100%HGB热反射雾封层温度可降低1℃,热反射稀浆封层降温效果优于热反射雾封层,并且在相同掺量下,添加HGB的降温效果优于添加HCB;室外降温试验结果表明,相比未掺加热反射材料的稀浆封层,含8%HGB的热反射稀浆封层的降温效果可达5.2℃;相比未加铺热反射稀浆封,含8%HGB的热反射稀浆封层的降温效果达到3.3℃,热反射稀浆封在具备养护功能的同时也可以达到降温效果。研究结果可为公路关键路段的日常预防性养护提供一种可行的车辙病害解决方案。

沥青路面水性聚氨酯丙烯酸热反射涂料制备

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG)等原料制备水性聚氨酯(WPU),通过丙烯酸单体和交联剂改性WPU制得水性聚氨酯丙烯酸(WPUA)乳液。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析WPUA的官能团,利用铅笔硬度和百格划线法对WPUA膜的硬度、附着力进行测定,利用水接触角试验对WPUA膜的疏水性能进行测试;以降温值、黏度值、光泽度作为评价指标,借助正交试验设计确定WPUA热反射涂料的最佳配方;通过室内太阳辐射模拟装置以及室外太阳照射试验对WPUA热反射涂料的降温效果进行测试。结果表明,WPUA膜的附着力和硬度均得到提高,具有较好的疏水性;WPUA热反射涂料的最佳制备配方为固含量30%的WPUA乳液、16%的金红石型钛白粉、2%的石英砂和4%的中空玻璃微珠。WPUA热反射涂料室内外降温效果显著。

沥青路面热反射涂层开发及耐久性能评价

为开发高性能沥青路面热反射涂层,研究了功能填料配比对隔热性能的影响、粘结材料配比对粘结强度的影响以及功能填料掺量对隔热性能和粘结强度的影响,并在此基础上制备热反射涂层,对其耐久性能进行评价。结果表明:不同TiO_(2)和SiO_(2)质量比例下,随着TiO_(2)质量的增加,热反射涂层的隔热性能升高。相同固化剂掺量下,在增韧剂掺量为20%~30%时,粘结强度最大;相同增韧剂掺量下,当固化剂掺量为30%~40%时,粘结强度最大。随着功能填料掺量的增加,热反射涂层隔热性能升高,粘结强度先缓慢降低,后加速降低。根据各组分最佳配比制备热反射涂层,涂层磨耗率随磨耗次数的增加而升高,前期升高速率快;隔热性能随磨耗率的增大而线性减小;抗滑性能随磨耗次数的增加先迅速上升后缓慢下降。

热反射涂料在沥青道面中的路用应用性能研究

现全面探究热反射涂料在沥青道面中的路用应用性能。通过拉拔试验、抗滑性测试、耐磨性评估和冻融循环试验等多种方法,对热反射涂层的黏附性、抗滑性能、耐磨性及耐温变性进行了系统研究。结果表明,环氧树脂热反射涂层与沥青道面之间具有优异的黏附力,其黏附性强于沥青与集料之间的黏附。然而,涂覆热反射涂层可能会降低沥青道面的抗滑性能。对此,提出了添加石英砂的方式来改善抗滑性。此外,耐磨性试验表明,环氧树脂热反射涂层在耐磨性能方面优于其他常见涂层,而SiO_(2)的引入,能进一步提升其耐磨性。经过加速磨光试验后,涂层的抗滑性仍能满足道路的使用要求。最后,通过冻融循环试验,验证了热反射涂层的出色耐温变性,在多次冻融循环后,涂层表面无裂纹和脱落现象,与沥青混凝土面层间保持完好黏附。研究为热反射涂料在沥青道面中的应用提供了理论支持和实践指导,对提升路面性能、保障行车安全具有重要意义。

热反射率校准系数与温度的相关性研究

为验证热反射热成像测温中温度对热反射率校准系数(CTR)的影响,采用一套热反射热成像测温装置在较宽的温度范围内对由硅衬底和金组成的被测件进行两种空气热对流条件下的测试。热反射热成像测温装置采用530 nm波长LED作为光源;在20~90℃范围内以10℃为间隔分别测量被测件表面金和硅的CTR;采用一个小风扇改变空气热对流。发现空气热对流较强时,CTR在高温段快速减小;空气热对流较弱时,CTR在高温段减小速度放缓,认为主要原因是较强的空气热对流会导致测温装置镜头受热而引起测温装置读数降低。试验结果证明,来自测温装置控温平台的较高温度会引起CTR测量结果偏低。

路用热反射涂层工艺性能研究

为研究路用热反射涂层的工艺性能,采用阿累尼乌斯方程建立了黏度与时间、温度的等温流变模型,计算了不同温度和时间下热反射材料的黏度,分析了温度、时间、组成材料对热反射涂层黏滞性和固化特性的影响。结果表明:模型预测值与实测值最大误差为6.7%;热反射涂层的黏滞性随温度的升高而降低,当温度达到40℃以上时,热反射涂层达到凝胶状态,黏度发生突增现象;黏度与时间的关系受温度影响,当固化温度小于50℃时,黏度随时间的延长先降低后增加,固化温度大于50℃时,黏度与时间成正比关系,且热反射涂层黏度与其组成材料密切相关,黏度与稀释剂掺量成反比;气温为20℃和30℃时稀释剂的最佳掺量分别为30%和20%;热反射涂层的固化时间与材料组成和施工温度有关,固化时间随稀释剂掺量的增加而增加,随固化剂掺量的增加而降低;稀释剂掺量为15%时热反射材料的表干时间为39 min,这说明最大施工时间应控制在39 min以内,且热反射涂层的固化时间随温度的升高而降低,温度在30℃以上时,热反射涂层的实干时间显著降低,不黏胎固化时间为145 min。因此,热反射涂层施工时建议气温在30℃以上,喷洒施工时间应控制在40 min以内,同时在不同施工温度下应选择相应的最佳稀释剂和固化剂掺量。

高速公路沥青混凝土路面热反射涂层施工技术

为探索沥青混凝土热反射路面施工控制要点及应用效果,以某新建高速公路沥青路面为例,通过室内试验确定热反射涂层材料及抗磨石料用量,按照试验参数展开涂覆施工,并对施工后沥青混凝土路面降温效果、渗水性能、抗滑性等进行检测与评价。结果表明,热反射路面比普通沥青路面具有更好的降温效果和抗滑性能;热反射涂层涂敷后的沥青路面排水性能有所下降,但仍满足规范要求。

水性太阳热反射隔热涂料的研究

研制了一种太阳热反射型隔热涂料,考察了成膜基料、隔热颜料和填料的种类、颜基比及涂抹厚度对涂层隔热性能的影响。采用太阳热反射率和红外光反射率表征了涂料的隔热性能。结果表明,以水性丙烯酸树脂为成膜基料,以金红石型钛白粉、硫酸钡、空心陶瓷微珠为隔热功能颜填料,再加上云母、水及助剂等,制备出的反射型隔热涂料的热反射率达92%,对红外线的反射率约为95%。

灰色系太阳热反射涂料的制备及表征

运用补色原理制备了灰色太阳热反射涂料。采用国军标测试方法GJB2502.2和美军标测试方法MIL-E-46096C,比较了以不同方法制备的灰色涂料的太阳热反射性能。结果表明,通过补色调制的灰色系涂料的太阳光反射比和隔热性能明显优于普通碳黑调色制备的灰色涂料。

高性能太阳热反射隔热涂层的研制

介绍了热反射涂料应用现状及前景;讨论了涂料的组成、原理及其产品技术指标。

一种利用热反射材料及中空间层的保温节能体系分析

节能是防治环境污染、缓解全球能源危机的关键节流渠道,而建筑外墙节能保温技术是建筑节能中至关重要的一环。为此,提出了一种利用热反射材料及中空间层的保温节能新体系,从外墙表层材料和内部构造两方面,探索了新体系保温节能的原理及效果。该体系利用热反射材料阻截辐射传热的传递,充分发挥中空间层的保温和隔热作用,表现出优秀的节能效果。

热反射型沥青路面铺筑工艺研究

文章基于热反射型沥青路面工程案例,介绍了所应用的热反射涂料的组分构成、组分的优化应用配比、刷涂工艺流程、基础路面准备、应用机械、人员配备、重要操作环节技术要点、操作注意事项等。并通过刷涂后热反射型路面的降温功效评价、抗滑性能评价、耐久性能评价,验证了该热反射型沥青路面铺筑工艺的技术有效性,希望对同类工程有技术参考价值。

聚氨酯改性氯丙树脂太阳热反射涂料的研制

介绍了聚氨酯固化含羟基的丙烯酸改性氯乙烯树脂的热反射涂料的研制情况,简述了涂料组成中各种材料的选择原理及其配方和产品技术指标。涂料的热反射率与面漆所用的基料、颜填料的折光指数、颜填料的粒径、纯度、膜厚及PVC值有很大的关系。

热反射型绿色涂料的制备及伪装兼容性分析

通过引入具有近红外反射能力的热控颜填料技术,以氟碳树脂体系为基料,制备出了一种热反射型绿色涂料。研究结果表明,与标准伪装绿色涂层相比,热反射型绿色涂层的太阳反射率及近红外反射率分别提升了40%和34%,具备了反射降温能力。从国军标中的伪装技术指标出发,对所制备的热反射型绿色涂层的伪装兼容性及兼容伪装功能的绿色涂层热反射率极限进行了分析计算。结果表明:1)所制备的热反射型绿色涂层具备国军标所要求的伪装兼容性能;2)为了满足国军标中的伪装技术要求,兼容伪装功能的热反射型涂层反射率应限定上限值,以绿色涂层为例,热反射型涂层的太阳热反射率要控制在<39.8%,近红外反射率控制在<72.5%,方可满足伪装技术要求。

降低沥青路面温度的热反射涂层性能研究

采用一种新型路面热反射涂层涂布于沥青路面表面,在夏季高温季节时,可有效降低路面温度5~10℃,将该涂料使用在排水性大孔隙路面中降温效果更好;同时对该涂料进行了综合路用性能分析,研究表明,热反射涂层铺装具有良好的耐磨性;随着涂层用量的增加,涂层的抗滑性降低,在密级配试件中使用该涂层时必须添加防滑粒料。由于涂层的高反射率可降低路面温度,因此该涂层对路面车辙病害的预防及缓解具有良好的作用。

沥青路面热反射涂料老化规律及其机理探讨

针对沥青路面热反射涂层在使用中出现老化并导致降温效果下降的问题,探讨了涂层的老化规律及老化机理。在对涂层进行为期一年的自然老化试验过程中,通过对其表面形貌的观察,以及红外光谱测试、反射率测试、降温效果测试,得出以下结论:太阳辐照量是引起涂层老化的重要因素之一;涂层在老化过程中形成了碳氧双键并发生了碳碳双键的断裂,其中碳氧双键所构成羰基官能团易吸收可见光和近红外光,引起涂层中树脂透光率的下降,从而导致涂层反射率的下降;反射率与降温效果具有一定的相关性,且均随老化时间的增加而下降。

彩色建筑节能热反射隔热涂料研究

以高温烧结彩色陶瓷空心微珠为热反射隔热涂料的功能填料,制备了各色热反射隔热涂料,对涂层结构和组成配比进行了研究,试验结果表明:在相同颜色条件下,添加有彩色陶瓷空心微珠的涂层热传导率低,近红外反射率明显高于普通涂层,与染色的空心微珠相比,耐酸碱性、耐候性和耐高温性能优异,在建筑节能、工业仓储保温方面,具有广泛的应用前景。

热反射颜料对彩色反射隔热涂料的影响

研究了热反射颜料的光学性能对彩色反射隔热涂料隔热性能的影响.制备了黄色、灰色、棕色3种色系彩色反射隔热涂料,并与同色系普通隔热涂料做了性能对比.测试结果显示：灰色和棕色系深色反射隔热涂料隔热效果提升显著.灰色系热反射隔热涂料比相同颜色普通隔热涂料近红外反射比提高3.23倍.户外曝晒2h后,红外成像仪监测样板的表面温差可达6～7℃,降温效果显著.

用热反射测温技术测量GaNHEMT的瞬态温度

利用具备亚微米量级空间分辨率和纳秒级时间分辨率的热反射测温技术对工作在脉冲偏置条件下的CGH4006P型Ga N HEMT进行了瞬态温度检测。测量了Ga N器件表面栅极、漏极和源极金属各部位在20μs内的瞬态温度幅度、分布及变化速度等数据。栅极、漏极和源极的温度幅度有着非常明显的差距,器件表面以栅为中心呈现较大的温度分布梯度。器件表面栅金属温度变化幅度最高、变化速度最快,其主要温度变化发生在5μs之内。经过仔细分析,器件各部位温度差异的主要原因是器件的传热方向、不同区域与发热点的距离。

热反射颜填料对建筑节能涂料的影响

首先研究了颜填料的折光指数、含量和粒径等因素对涂层反射率的影响,通过正交分析实验,获得了浅色系涂料的优化配方;进一步分析了颜填料的光谱属性与反射率之间的关系,并利用现有颜填料数据库,开发出五种深色系的具有近红外高反射的颜填料。实验结果为:浅色系涂料的优化配方为(质量分数)金红石钛白粉25%,白色陶瓷微珠13%,重钙10%;颜填料折光指数越大,热反射性能越好;添加高反射颜填料制得的节能涂料与同色系普通涂料相比,平衡温度下降了10～20℃,表面吸收的热量大幅降低。