空心玻璃微珠在涂料中的应用与研究进展

简述了空心玻璃微珠的表面改性方法以及在涂料中的应用情况,分类总结了其在隔热涂料、防火涂料、吸波涂料和防腐涂料中的最新研究进展,并对未来空心玻璃微珠在涂料中的应用方向拓展进行了展望。

空心玻璃微珠在高性能保温涂料中的应用

通过对比不同种类的玻璃微珠,得到可以赋予涂料更低保温性能的玻璃微珠HL20;通过加入不同量的水分,得出了适量的水分不会对涂料性能造成不利影响,甚至还会在一定范围内对保温性能及粘接强度有利;通过不同玻璃微珠HL20用量的对比得出了较优的玻璃微珠添加量;通过HL20及HL25分别与不同量气凝胶浆体(固含22%左右)复配制备涂料的数据对比,最终得出HL20制备的保温涂料综合性价比要远远优于添加气凝胶浆的涂料;通过实验室较优配方与市场上现有涂料的性能对比,得出了实验室使用玻璃微珠HL20制备的保温涂料综合性能均优于市场配方,并且价格上要远远低于使用气凝胶制备的涂料A。

SiO_(2)气凝胶及其他功能填料对反射隔热涂料性能影响

为了提高SiO_(2)气凝胶反射隔热涂料的保温隔热性能,研究了亲水、疏水性SiO_(2)气凝胶的掺量对反射隔热涂料的太阳热反射率和隔热温差的影响,以及几种功能性填料的作用。结果表明:掺量1.5%的疏水SiO_(2)气凝胶制得的反射隔热涂料性能最好,其太阳热反射率达到了83.32%,隔热温差达到了31.6℃。掺量为9%的空心玻璃微珠所制的反射隔热涂料的反射率达到85.33%,隔热温差达到32.65℃,是其他功能性填料中表现最佳的一种填料。1.5%疏水SiO_(2)气凝胶和9%空心玻璃微珠复配制得的反射隔热涂料其导热系数为0.041 W·m^(-1)·K^(-1),比各自单独使用制得的反射隔热涂料的导热系数低30%~40%,表现出良好的保温隔热效果。

水性反射隔热型涂料的制备及性能影响因素探究

研究了反射隔热涂料中重要组分对其性能的影响规律。以纯丙乳胶作为成膜物,空心玻璃微珠和金红石型二氧化钛作为功能填料,在基本配方体系基础上,通过单一变量控制法研究了空心玻璃微珠、金红石型二氧化钛的尺寸及添加量等因素对反射隔热涂料透水及耐沾污性、太阳光反射性能和隔热性能的影响规律,并制备得到综合性能优异的水性反射隔热涂料。研究结果表明,反射隔热填料不仅影响涂层的太阳光反射和隔热性能,对于涂层的耐水和耐沾污性也有显著影响。

航空发动机热端部件表面高温陶瓷涂层性能优化

目的 对航空发动机热端部件表面长效防护涂层W-200进行改进,研制高温稳定性更好且不易崩瓷的高温合金表面新型高温陶瓷涂层,解决W-200涂层在部分高温合金表面暴露出的易崩瓷、剥落问题。方法 通过调整膨胀系数、软化温度、析晶温度,来研制新型耐高温玻璃和耐高温填料,并制备新的高温陶瓷涂层浆料。结果 所研制的新型高温陶瓷涂层W-400能够满足在高温合金表面1 150~1 230℃顺利烧结,且具有更大的膨胀系数,可与高温合金基材的膨胀系数更匹配。同时,W-400的析晶温度区间为868~1 213℃,在析晶温度区间,涂层较W-200具有更好的高温稳定性,以及更优的抗热震、抗剥落性能,并可覆盖实际应用的温度范围。结论 新型高温陶瓷涂层W-400解决了目前W-200高温陶瓷涂层在航空发动机高温合金热端部件表面烧结后易崩瓷的问题。根据本项目的研究基础,对未来可研制出能够在其他金属表面1 250~1 400℃顺利烧结的耐温更高的新型高温陶瓷涂层提供了可能性。

关于建筑外墙透明隔热反射涂料的技术研究

透明隔热反射涂料是一种集隔热和反射为一体的复合型多功能保温材料,通过对外墙透明隔热反射涂料隔热原理、填料组成、涂膜厚度、节能效果的技术研究,提出更新颖、更便捷、更节约的外墙保温材料,推动节能及节材的发展,可为诸多类似工程外保温层材料的选择提供借鉴。

玻璃绝缘子表面超疏水涂层的制备及其自清洁性能研究

首先对玻璃表面进行羟基化和硅烷化改性处理,然后以环氧树脂胶黏剂、改性二氧化硅纳米颗粒、乙酸乙酯等为原材料,通过喷涂法在玻璃表面制备具有微纳米结构的超疏水涂层。对该涂层的微观形貌、疏水性能、与基体之间的结合力、自清洁效率以及机械稳定性进行表征与分析。结果表明,对玻璃基体表面进行羟基化和硅烷化处理,使得超疏水涂层与基体之间的结合力可达到1级;当涂层中环氧树脂胶黏剂添加量为1.0 g,改性纳米SiO 2粒子为0.7 g,乙酸乙酯为30 mL时,涂层的综合性能最佳,接触角可达160.1°,滚动角为1°,对沙子和高岭土的自清洁效率分别达93.1%和89.8%,机械稳定性最佳。经过60次砂纸摩擦循环磨损后,该涂层仍然保持较好的交联网状和微纳突起结构,保持超疏水状态,对沙子和高岭土的自清洁效率分别仍达85.5%和82.7%,大大高于空白玻璃。

表面修饰空心玻璃微珠对反射隔热涂料性能的影响

为解决空心玻璃微珠与反射隔热涂料不相容的问题,对空心玻璃微珠进行表面改性处理,探讨表面修饰空心玻璃微珠对反射隔热涂料性能的影响。XRD分析、红外光谱分析和SEM表明表面修饰后的空心玻璃微珠表面形成了锐钛型二氧化钛,且锐钛型二氧化钛与空心玻璃微珠表面形成了交联结构。探讨了金红石型钛白粉和表面修饰空心玻璃微珠用量对反射隔热涂料的热反射性能和保温隔热性能的影响。结果表明,金红石型钛白粉能够提高反射隔热涂料的太阳热反射率,表面修饰空心玻璃微珠能够提升反射隔热涂料的保温隔热性能,当金红石型钛白粉用量为9%、表面修饰空心玻璃微珠用量为5%时,相较于未添加功能填料的涂料,热反射率提高45.16%,隔热温差提高6.9℃。

表面改性空心玻璃微珠对隔热涂料性能的影响

针对固体火箭发动机壳体的外热防护需求,采用环氧改性有机硅为基体树脂,添加表面改性空心玻璃微珠及其他填料,制备可室温固化的轻质隔热涂料,研究空心玻璃微珠表面改性及其含量对环氧改性有机硅涂料性能的影响。采用力学性能分析、热物理常数测试、红外光谱、扫描电镜等方法对涂料的性能进行了表征。HGM-3空心玻璃微珠堆积密度低、且表面富含-NH2基团,3#涂料中微珠与基体树脂界面相容性好,涂料具备可室温固化、轻质(ρ~0.71g/cm3)、隔热性好(λ~0.11W/(m·K))、粘接性好(拉剪强度~3.91MPa)等特点。随着微珠含量增加,涂层隔热性能显著提高,但会影响其断裂延伸率,应根据实际使用环境对涂层性能要求选择相应的微珠含量。通过对隔热涂料进行系列配方优化,获得了综合性能较优异的隔热涂料,其具备可室温固化、轻质、隔热性好、与基底附着力强、力学性能优异、耐高温、易于施工等特点。

反射隔热型丙烯酸聚氨酯涂料的制备及性能研究

以羟基丙烯酸树脂为原料,通过添加助剂、钛白粉、空心玻璃微珠和纳米氧化锑锡(ATO),制备了反射隔热型丙烯酸聚氨酯涂层,研究了空心玻璃微珠、钛白粉、纳米ATO对涂层近红外反射比、太阳光反射比和半球发射率的影响。结果表明:当空心玻璃微珠添加量达到涂料质量的10%时,涂层的近红外反射比最佳,与普通白色颜料相比,使用大粒径棒状钛白粉制备的涂层具有更好的折光率和近红外发射系数;添加质量分数7%的纳米ATO浆料能够提高涂层半球发射率。制备的涂层反射隔热效果好,远超标准要求的优等品水平,可在石油石化储罐、管道、运输车辆外表面涂装,提供极佳的反射隔热效果。

辐射制冷涂层系统及其在建筑隔热保温工程中的应用

天空辐射制冷技术是指利用地球大气层在特定红外波段具备低吸收的特性,通过"大气窗口"波段(主要在8~13μm范围内)向外太空发射红外辐射,以实现建筑表面的被动式降温,是一种无需额外能源供给的节能技术,对于实现建筑“碳达峰、碳中和”目标具有重要作用。从夜间辐射制冷发展到日间辐射制冷技术,有望成为未来建筑节能涂料发展的趋势。本文在对天空辐射制冷技术的基本原理、陶瓷真空微珠保温隔热涂层在建筑上被动式的节能做了分析,并重点讨论了该技术当前所面临的挑战。

热反射隔热涂料的制备与隔热性能

系统研究了成膜基料、隔热颜料、空心玻璃微珠含量、涂层厚度以及耐玷污透明涂层各种因素对热反射隔热涂料隔热效果和隔热持久性的影响及作用规律。结果表明,以丙烯酸酯乳液为成膜基料,二氧化钛质量分数为20%,空心玻璃微珠含量为11%,涂层厚度为1.2mm时并辅助含氟硅的耐玷污透明涂层,制备出的热反射隔热涂料的太阳光反射率为91%,半球发射率为86%,均超过了JG/T235-2008《建筑反射隔热涂料》行业标准中的技术指标,且具有良好的自清洁性能,项目成果实现了产业化。

空心玻璃微珠用量对涂料反射和隔热性能的影响(英文)

本文通过空心玻璃微珠涂料反射实验、隔热实验和SEM分析研究空心玻璃微珠用量对涂料反射和隔热性能影响,结果表明:空心玻璃微珠的适宜添加量为25%,反射率能达45%-65%,能降温9℃;涂料反射隔热性能主要是由空心玻璃微珠对太阳光具有反射和阻隔作用引起,其次还与空心玻璃微珠在涂层表面的排布有关。在空心玻璃微珠用量为25%时,空心玻璃微珠在涂层中形成由无数空腔形成的致密的阻隔层来反射太阳光和阻止热传导。

SiO_2气凝胶保温隔热材料在建筑节能技术中的应用

Si O_2气凝胶是一种三维空间网络结构固体材料,具有低密度、低热导率、高光透过率、高孔隙率以及高比表面积等特性,同时还兼有防火、防水等优良性能,是一种不可多得的轻质、环保、多功能材料,在建筑保温隔热领域有着广阔的应用前景。以建筑节能为目标,简要叙述了对Si O_2气凝胶的研究,从制备原材料种类的多样化,以及原材料和干燥成本降低等方面论述了其大规模生产应用的可能性,重点阐述了Si O_2气凝胶玻璃、Si O_2气凝胶隔热涂料、Si O_2气凝胶纤维复合材料以及Si O_2气凝胶混凝土和砂浆等在建筑保温隔热方面的应用研究进展;然后,从其所具备的优良特性出发,提出了一种由Si O_2气凝胶材料在建筑节能技术中的应用设想,主要从Si O_2气凝胶材料在保温隔热、防水、防火以及简化施工工艺等方面的优势,构建了全部由Si O_2气凝胶材料替代当前保温隔热材料在建筑节能中的应用体系,最后对Si O_2气凝胶材料在建筑保温隔热中的应用前景做了展望。

红外反射涂料在玻璃上的隔热效果研究

采用纳米无机复合物粉体分散于丙烯酸树脂中以制备具有隔热作用的红外反射涂料,并在玻璃基材上进行涂敷,采用自制的检测装置对其隔热效果进行检测.实验考察了几个主要因素:如涂膜厚度、纳米复合物粉体加入及用量等对涂料隔热性能的影响.结果表明:该纳米粉体加入对涂料的隔热起重要作用,加入粉体后制备的涂料具有明显的隔热效果,且在实验研究范围内,随粉体加入量增加,隔热效果增强.模拟实验表明,该隔热涂料较普通涂料可降低室内温度9℃.

新型薄层保温隔热涂料的研制

通过选用合适的中空玻璃微珠、纳米浆料和氟硅改性丙烯酸乳液,得到了一种耐久性好、热反射率高和导热系数低的可薄涂施工的新型保温隔热涂料,其在外墙外保温装饰涂层体系中用作饰面涂层,可以防止外墙外保温体系中的聚苯板保温层因外界环境温差的剧烈变化而产生开裂、脱落现象,从而大大提高了保温体系的使用寿命,增加节能效果。同时研究了影响涂膜性能的相关因素。

玻璃微珠在隔热涂料中的隔热性能研究

中空玻璃微珠有增强隔热的作用,其传热性能主要与它的性能和成膜物的组成有关。分析了中空玻璃微珠在弹性隔热涂料中的填充量、涂层厚度对涂料隔热性能的影响,并与膨胀珍珠岩、海泡石、膨胀蛭石等填料进行了比较;分析了隔热原理,在傅里叶传热定律的基础上,简化传热模型。

空心玻璃微珠含量比对涂料隔热性能的影响

主要研究了自主研制的空心玻璃微珠涂料的隔热性能。通过隔热模型试验，考察了空心玻璃微珠涂料的隔热性能，对比了空心玻璃微珠含量比对涂料隔热性能的影响，并对其隔热机理和含量比的影响原因进行了探讨。指出空心玻璃微珠涂料是一种具有良好隔热性能的涂料，能产生明显的隔热效果，但过高的空心玻璃微珠含量比将对隔热性能产生劣化影响。

双包覆空心玻璃微珠制备金色隔热涂料

目的制备着色型空心玻璃微珠,从而减少涂料制备过程中有色颜料的加入,达到提高深色系涂料太阳热反射率的效果.方法通过双覆层包膜法对空心玻璃微珠表面进行双层覆膜,首层为光泽度较高的TiO2薄膜,二层为Fe2O3膜,属于有色物质膜,制备着色型空心玻璃微珠,并对比其与包覆前空心玻璃微珠的性能,对涂料配方进行优化.结果双包覆空心玻璃微珠的添加量在10%～15%时制得的涂料反射率最高,与没有添加空心微珠的试样涂料相比,可提高17%左右;m(双包覆空心微珠)∶m(金红石型钛白粉)∶m(中铬黄)=12∶9∶0.2的比例制备金色涂料效果较好,太阳光反射比高达87.1%.结论分离后再包覆Fe2O3的方法其样品色泽及分散稳定性更好,Fe2O3包覆层可吸收部分入射光,TiO2包覆层可散射入射光,以此空心玻璃微珠制备隔热涂料能显著提高涂料的热反射率,并改善涂料的耐老化性及耐水性.

高性能空心玻璃微珠在外墙隔热涂料中的研究

采用纯丙乳液为基料,高性能空心玻璃微珠为功能填料成功制备出外墙用隔热保温涂料,并将该涂料与普通涂料、膨胀珍珠岩保温涂料进行了比较。结果表明,用高性能空心玻璃微珠填充涂料的隔热性能较普通涂料、膨胀珍珠岩的相比有了明显的改善,并且涂料的密度明显降低。当微珠的填充量为25%时,涂膜厚度为600μm时,涂料的隔热保温效果最佳。