冷颜料在红外隐身涂料中的应用

目的通过冷颜料降低目标的表面温度,起到红外隐身的作用。方法采用XRD衍射仪和紫外/可见光/近红外分光光度计等,分析颜料的相结构及近红外光谱特性。采用红外辐射率测量仪、紫外/可见光/近红外分光光度计和红外灯模拟太阳光照射,分析涂层的红外发射率及反射隔热性能。结果与炭黑颜料相比,铁铬黑颜料的近红外平均反射率为57%,且反射光谱与叶绿素基本一致;当填料质量分数为10%时,铁铬黑涂层的近红外反射率最大,平均反射率为39.2%,红外发射率为0.91;20%(质量分数)炭黑涂层和10%(质量分数)铁铬黑涂层相比,铁铬黑涂层的反射隔热效果明显,其平衡温度较普通炭黑涂层低8.8℃。结论红外隐身材料应考虑颜料对涂层红外发射率的影响,在满足涂层颜色的条件下尽量控制颜料的添加量,实际应用中以颜料添加10%(质量分数)为宜,在满足涂层反射隔热要求的同时,保证了涂层的红外发射率。

冷颜料对建筑节能涂层性能影响研究

目的探究冷颜料在建筑节能涂层中的应用,通过降低建筑外墙温度来实现节能降耗。方法以钛铬黄及铁黄作为颜料,改性硅溶胶-苯丙复合乳液作为成膜基料,制备了两种建筑节能涂料,探讨了两种颜料及其掺量对建筑节能涂层性能的影响。采用X射线衍射仪、紫外/可见/近红外分光光度计、精密色差仪和红外发射率测量仪,对颜料及涂层性能进行表征,采用红外灯模拟太阳热源测量涂层的隔热性能。结果相比于铁黄,钛铬黄"冷"颜料拥有更大的晶粒尺寸和更高的近红外平均反射率,其晶粒尺寸和近红外平均反射率分别比铁黄高52.3 nm和14.06%。当钛铬黄掺量为20%时,涂层近红外平均反射率最大,最大值为68.69%,试板平衡温度较空白板及相同铁黄掺量试板分别低23.1℃和10.6℃,隔热效果明显。结论冷颜料相比于传统铁系颜料更适宜做建筑节能涂层用颜料,具有一定的应用价值和意义,实际应用中冷颜料掺量以20%为宜。

冷颜料在涂料中的应用

本文对冷颜料的特点进行了阐述,给出了冷颜料的定义。并以白色和黑色2个典型的冷颜料的冷作用原理和特点,探讨了冷颜料的判定以及与冷颜料相关的标准。介绍了冷颜料在国内涂料行业的应用现状,指出近年来冷颜料在国内节能涂料和建筑反射隔热涂料中的应用日趋广泛,取得了一定的成绩,同时也出现了一些问题,并给出了相关的建议。

中空玻璃微球/BiFe_(1-x)Al_(x)O_(3)近红外反射复合颜料的制备与性能研究

采用水热法和液相沉积法制备了一系列环境友好型多彩近红外反射颜料,结构通式为HGM/BiFe_(1-x)Al_(x)O_(3)(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4),通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和UV-Vis-NIR分光光度计对颜料的结构、形貌和光学性能等进行表征。结果表明,制备的BiFe_(1-x)Al_(x)O_(3)均匀的沉积在中空玻璃微球(HGM)的表面,随着Al^(3+)掺杂的增多,颜料的禁带间隙从1.81eV增加到2.02eV,粉末颜色由红棕色变为黄色,颜料的近红外反射率最高达87.16%。由其制备的涂层反射率高于类似颜色常规涂层的反射率,而且颜料具有良好的化学稳定性。因此,这些颜料有望作为“冷”颜料在建筑隔热等涂料方面应用。

冷颜料的晶体结构对涂料遮光隔热性能的影响

冷颜料在建筑隔热节能中有着巨大潜力,但目前对其晶体结构与隔热性能关系缺乏系统研究。以透明乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液(Ethylene-vinyl acetate)为涂料基体,通过太阳光反射比和红外辐射隔热温差测试,研究了二氧化钛、钛镍黄、钴蓝与铁锰黑等常用冷颜料的晶体结构对涂料隔热性能的影响,分析了多金属离子复合的冷颜料的晶体结构和晶格缺陷与红外热反射性能间的关系。结果显示:白色TiO_2颜料的太阳光反射比最高,其中金红石型TiO_2的热反射性能最好,太阳光反射比在83%左右,最佳掺量为15%;彩色颜料中金红石型结构的钛镍黄相对于其他晶型的钴蓝和铁锰黑,具有更高的太阳光反射比与更好的隔热性能,其最佳掺量为3%,掺有3%钛镍黄的VAE涂料的平衡温差可以达到15℃。

3种黄色颜料对太阳热反射隔热涂层性能的影响

分别以冷颜料(钛铬黄和镍钛黄)和传统颜料(铁黄)制备了太阳热反射隔热涂层,探究了颜料晶体结构和光学性能对涂层性能的影响。采用X射线衍射仪、紫外/可见/近红外分光光度计、红外辐射率测量仪和精密色差仪表征了颜料和涂层的晶体结构、反射比、半球发射率和明度,采用红外灯模拟太阳热源测试了涂层的隔热性能。结果表明:与传统铁黄相比,黄色冷颜料由于晶体缺陷较少而具有更优异的反射性能。镍钛黄颜料所制涂层的隔热性能最佳。铁黄颜料晶体缺陷最多,导致其近红外反射比最低,所制涂层的隔热性能最差。3种涂层的半球发射率均在0.90以上,差别很小,具有较好的辐射散热性能。

金红石型Mg_xFe_yTi_(1-x-y)O_2无机颜料的制备及其性能研究

采用高温固相法制备了一系列新型的Mg_xFe_yTi_(1-x-y)O_2(x=0～0.05,y=0～0.05)无机颜料。利用X-射线衍射仪(XRD)、紫外/可见/近红外分光光度计、Color CIE 1976 L*a*b*色度分析软件和TG-DSC等对颜料样品的结构、近红外反射性能、颜色及热稳定性等进行了测试表征。结果表明,所合成的颜料样品均为金红石型结构。Mg^(2+)、Fe^(3+)共掺杂的无机颜料具有高的近红外反射率,其随着Mg^(2+)掺杂量的增加反射率逐渐增大,在700～2500 nm波长范围内的近红外反射率达80%以上。同时,合成的颜料样品还表现出良好的色度及优异的热稳定性。因此,该Mg_xFe_yTi_(1-x-y)O_2颜料粉体可作为冷颜料应用于热反射建筑涂料。

几种绿色颜料对太阳光反射隔热涂层性能的影响

目的探究同色异谱颜料对太阳光反射隔热涂层性能的影响,为颜料的筛选提供理论支撑。方法分别将相同掺量的三种绿色颜料与苯丙乳液混合制备太阳光反射隔热涂层,探究颜料本身晶体结构和光学性能对涂层性能的影响。采用X射线衍射仪、紫外/可见/近红外分光光度计、红外发射率测量仪、精密色差仪和涂层力学性能测量仪对颜料和涂层的性能进行表征。结果晶粒尺寸较大的铁绿颜料相比于晶粒尺寸较小的铬绿颜料具有更优异的近红外反射性能,近红外反射比高0.110。三种绿色颜料对涂层红外发射率及力学综合性能的影响均较小,三种涂层的红外发射率均在0.90以上,综合力学性能均较好。近红外反射性能、近红外能量反射性能和隔热性能由高到低依次为铬绿、铁绿和钴绿涂层。结论筛选太阳光反射隔热涂层用颜料时,不应仅采用颜料的近红外反射比为衡量参数,而应权衡对应涂层的综合性能,从而对颜料筛选做出科学的判断。

Fe^(3+)掺杂Cr_2O_3黑色颜料的制备及其近红外反射性能研究

采用传统的固相合成法制备了一系列Cr2-xFexO3(x=0.3,0.6,0.9,1.2,1.5和1.8)的近红外反射无机颜料。通过X-射线衍射仪(XRD)、紫外/可见/近红外分光光度计、Color CIE 1976 L*a*b*色度分析软件和热重-示差扫描量热仪(TG-DSC)等对颜料样品的结构、近红外反射特性、颜色及热稳定性等进行了测试表征。结果表明:所合成的颜料样品均为刚玉型结构。Fe3+掺杂的颜料具有高的近红外反射率,随着掺杂量的增加,近红外反射率呈现先增加后略微减小的趋势,在700~2 500 nm波段平均近红外反射率最高达到了85%。合成的颜料样品具有很好的热稳定性和化学稳定性。所以,此种Cr2-xFexO3粉体作为"冷"颜料在建筑涂料上具有广阔的应用前景。

复合无机颜料

从颜料介绍开始,对无机颜料特别是复合无机颜料的分类方法、生产工艺、使用、主要产品及目前主要的供应商和市场状况做了详细的介绍,特别强调了复合无机颜料优异的耐候性和高太阳光反射性能;同时还就当前市场上关于冷涂料和冷颜料的热点话题,详细介绍了它们的工作原理和具体数据,以及在国外应用的实例和实践研究数据,简述了当前国内在"冷涂料"和"冷屋顶"材料标准的实践工作。

Cu2+、Tb3+共掺杂BaZrO3高近红外反射颜料的制备及其性能研究

环保型高近红外反射颜料可以有效缓解城市“热岛效应”和能源危机,对推动绿色建筑节能产业发展具有重要的意义。离子掺杂是实现高近红外反射颜料呈色多样性的有效手段,本研究采用溶胶.凝胶法制备了一系列铜离子和稀土铽离子共掺杂的高近红外反射Ba1–xCuxZr1–yTbyO3(x=0.15,0.25,0.35;y=0,0.15)无机颜料。利用X射线衍射仪(XRD)、紫外/可见/近红外分光光度计、CIE1976L^*a^*b^*色度坐标等对所合成的颜料粉体的晶体结构、反射性能、颜色性能等进行表征。结果表明,在煅烧温度为1100℃时,所合成的样品均为立方钙钛矿结构;Cu^2+、Tb^3+共掺杂进入BaZrO3晶格中,随着掺杂量的增加,颜料样品颜色由白色逐渐变为灰色再变为黄色。而且所得颜料在780~2500nm波长范围内具有较高的近红外太阳光反射率,其平均反射率(R^*)可达到80%左右。因此,这种Ba1–xCuxZr1–yTbyO3“冷”颜料粉体在建筑涂料等方面具有广阔的应用前景。

Ce^(3+)和Fe^(3+)共掺杂CaAl_(2)O_(4)高近红外反射颜料的制备与表征

离子掺杂能够调谐颜料的反射性能和颜色。采用溶胶-凝胶法制备了一系列新型低毒的Fe^(3+)、Ce^(3+)共掺杂Ca_(1-x)Ce_(x)Al_(2-y)Fe_(y)O_(4)(x=0、0.15;y=0.15、0.25、0.35)高近红外反射无机颜料。采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外/可见/近红外光谱仪及Color CIE色度分析软件对所合成复合颜料的晶体结构、微观形貌、光学性质(反射性能)和颜色等进行了表征。XRD分析表明,煅烧温度为1100℃时,所合成的样品为磷石英结构;光学性能分析表明,随着Fe^(3+)掺杂量的增加,颜料的颜色由白色逐渐变为黄色再变为深棕色。Fe^(3+)、Ce^(3+)共掺杂所制备的颜料在780~2500 nm波长范围内具有较高的近红外反射率(NIR≥61.5%)。该Ca_(1-x)Ce_(x)Al_(2-y)Fe_(y)O_(4)“冷”颜料粉体在建筑涂料等方面具有广阔的应用前景。

彩色热反射隔热涂料的研制与性能研究

为了获得较高的热反射性能,大多数热反射隔热涂料为白色或浅色。单调的颜色很难满足现代建筑对不同色彩的需求。文章研究了彩色热反射涂料制备过程中原材料对性能的影响。通过测试发现,添加冷颜料的彩色热反射涂料与普通外墙涂料相比,除了具备同样的色彩装饰效果,更重要的是具有优异的热反射性能,能有效节省能源。实验中,普通深灰外墙涂料的太阳光反射比为0.092,而相同颜色的热反射涂料太阳光反射比为0.297,两者1 h、1.5 h隔热温差达到8.5℃和8.7℃。

外墙彩色反射隔热砂壁质感涂料的研制与性能研究

目前市场上的反射隔热涂料多为平涂涂料,对彩色反射隔热质感涂料的研究和应用较少。本文讨论了外墙彩色反射隔热砂壁质感涂料的作用原理和性能特点,对成膜物质、骨料和颜料对外墙彩色反射隔热砂壁质感涂料太阳光反射比(TSR)和近红外反射比(NIR)的影响规律进行了试验研究,并通过试验对比了不同色系彩色反射隔热砂壁质感涂料与普通砂壁质感涂料的TSR和NIR、涂料受污染后TSR和NIR的变化率,以及涂料隔热温差,研制了各项性能均符合JG/T 235—2014《建筑反射隔热涂料》标准要求的彩色反射隔热砂壁质感涂料。

Zn2+掺杂CaCu3Ti4O12的颜色及近红外反射性能

文中采用固相法制备了一种具有较高近红外反射特性的新型无机颜料CaCu(3-x)ZnxTi4O12.用XRD、色差仪和紫外-可见光-近红外分光光度计等对产物的结构、颜色和反射特性进行研究.结果表明,随着取代程度的增加,晶体的结构由单相变为多相.随着Zn2+离子掺杂量增加(x=0.0~0.6),黄色度从22.35增加到29.62,近红外反射比从52.3%增加到62.3%.CaCu3Ti4O12和CaCu2.4Zn0.6Ti4O12颜料涂层的近红外反射比分别为46.4%和55.2%,该颜料还具有良好的化学稳定性和热稳定性.这些事实表明CaCu(3-x)ZnxTi4O12颜料在冷涂层中有着很大的应用潜力.

经济型彩色建筑反射隔热涂料的配方研究

讨论了反射隔热粉、普通色浆、冷颜料对高/中明度彩色反射隔热涂料的反射率影响,并从成本角度考虑,综合分析了这几种材料之间的优化搭配方案。结果表明:高明度彩色反射隔热涂料宜使用普通钛白粉基料搭配冷颜料方式;而中明度彩色反射隔热涂料基料配方中宜采用少许钛白粉、少许反射隔热粉,再搭配冷颜料。

彩色热反射装饰砂浆的性能研究

通过在装饰砂浆中添加冷颜料,可得到高性能的彩色热反射装饰砂浆。同传统的彩色砂浆相比,热反射砂浆在保证色彩的同时,具有较高的太阳光反射比和近红外反射比,对于降低墙体表面温度具有明显效果。添加3%铁黑的装饰砂浆表面太阳光反射比仅为0.101,而添加相同掺量铁铬黑冷颜料的装饰砂浆表面太阳光反射比达到0.410。经分析可以发现,热反射砂浆表面L*(明度)值越高,太阳光反射比也相应增大,并得出了两者之间的经验公式。

石墨烯氟碳长效防护薄面漆的研制与技术探讨

采用双组分的氟碳树脂,配以其他材料。颜料中适量使用金红石型钛白粉、石墨烯、磷酸钼锌、冷颜料等,优化各组分及细化工艺,实现尽可能通用的薄面涂。一些附着力等性能指标通过不同的底涂或底中涂搭配弥补和完善。达到薄层化、长效化的涂层效果,并且在制造过程中保持了生产的稳定性。

彩色红外反射颜料及涂料和相关领域中的应用

摘要该文介绍了彩色红外反射颜料的品种及其制造方法，并对这种节能材料作用机理及其在涂料和相关领域上的应用作了简述。