论隔热防水外饰面涂料的研究

1 概述
在炎热的夏季,建筑物的外墙及屋顶经太阳辐射和较高气温的共同作用下,把吸收的热量传向室内,大大影响了室内热环境质量。资料介绍,屋顶能耗约占顶层建筑能耗的40%。为改变室内过热现象,往往需要耗用大量的空调电能,因此建筑物外围护结构的隔热问题不容忽视。在外围护结构的表面使用对太阳辐射热具有高反射率的隔热涂料,可减少对太阳辐射热的吸收,降低外围温度,从而达到降低围护结构内表面温度、减少传递室内热量的目的。国外在反射太阳辐射热的隔热涂料的理论研究和产品开发方面已做了大量工作,并已应用与很多领域。国内也引进了隔热涂料,同时也开展了相应的开发研究工作。
由于建筑物外形复杂化、跨度增大、材料和施工不当等原因,墙面开裂乃至墙体渗漏的问题颇为严重。裂纹的产生又为水侵入墙体提供通道,并能诱发钢筋腐蚀、冻融破坏、碱骨料反应和硫酸盐侵蚀,导致裂纹进一步扩大以至于建筑物局部的破坏等。因此,对建筑外墙涂料具有优良的防水性以及适应基材开裂能力的要求越来越迫切。挥发性有机物(VOC)的排放是造成光化学污染和臭氧层破坏的主要原因之一,而相当量的VOC 来源于建筑涂料,因此开发低VOC 涂料,保护生态环境,已成为当前涂料技术发展的重要趋势。

2 隔热涂料中主要原料的研究
研究水性隔热弹性防水外饰面涂料,把隔热、防水、抗开裂功能和装饰功能有机结合起来,实现功能复合化,对解决建筑物外表面开裂及渗漏问题,并对提高建筑物的节能效果将起到积极的作用。
1)众所周知,聚合物乳液是高聚物在水中的分散体系在成膜过程中需要聚合物粒子相互融合。若聚合物太硬,其Tg高,聚合物微粒的抗变形力大,则乳胶涂料成膜可能不很充分,易出现耐水性、耐久性下降及对基材附着力下降,涂膜光泽不好,产生微裂纹等问题;若聚合物太软,则涂膜强度下降,易划伤、耐沾污性降低等。因此为了使涂膜具有良好的耐沾污性,传统乳液涂料所选用的聚合物的玻璃化温度(Tg)一般不能太低,同时为改善涂料的低温施工性,提高涂膜的最终性能,在乳胶涂料中需加入一定量的成膜剂。但是由于它在涂膜中会逐渐溢出,因此也成为了乳胶涂料中VOC的主要来源之一。不用或少用成膜剂,开发既有良好抗粘连性,又能在室温下成膜的乳液是一个挑战。实现这一目标的方法之一是把两种不同Tg 的的乳液进行混拼,通过实验找出软、硬两种乳液的最佳配比,采用乳液混拼技术渴望改变原有涂料配置技术中使用成膜剂来降低乳液的最低成膜温度,改善乳液的成模型,并使其具有较好的抗粘连性。近来,乳液混拼技术在国际涂料行业中颇受关注。
2)研究隔热涂料中添加纳米材料以增加对涂料的反射隔热效果。经过在水泥板上涂刷隔热涂料2-3 遍,在户外照射试验表明,隔热涂料的内表面温度比未涂涂料的内表温度降低了20 度,隔热效果显著。
3)隔热涂料的配方中为了保护生态环境不使用成膜助剂,使涂料的性能:固含量、拉伸强度、断裂延伸率、低温柔性、不透水性均能达到国标规定的技术要求。
4)隔热涂料的贮存稳定性,乳液型涂料在贮存过程中,颜填料粒子受重力作用易出现沉降,影响涂料的开罐效果。颜填料的沉降速度与颜填料粒子半径、颜填料粒子和基料的密度之差以及基料的粘度等因素有关。以此,在涂料配制中应注意使用超细填充料;选用适宜的润湿分散剂和分散工艺,使颜填料在贮存过程中形成的二次离子充分分散,离解成原级粒子并防止其在贮存时重新聚结;选用合适的增稠剂,调节体系粘度,是粒子在贮存时不沉淀,使涂料在施工时不飞溅,且有较好的流平性;使用防沉降体制颜料选用纳米空心球状材料它的密度小 且有一定的增稠作用,会有利于防止颜填料的沉降。

3 隔热防水涂料的发展方向
3.1 使用广泛
可应用于储油罐,为了降低石油化工储油罐及输送管道表面温度必须经常往上面淋水降温。根据隔热涂料的隔热性、耐沾污性、耐候性对节能环保具有重要意义。可应用于民用建筑的外墙,个通过隔热涂料的性能达到节能标准要求,而无需或少用无机保温砂浆,减少材料和施工的成本,此情况最能体现隔热涂料的优势。隔热防水涂料经户外照射试验,证明具有较好的反射隔热效果,能有效降低被覆盖物的表面温度,并且挥发性有机化合物含量低,既可对建筑物进行有效的保护,又能很好解决建筑物的隔热问题,但还有待于在实际工程上的应用。

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