水性建筑节能保温隔热涂料的研制与应用.doc

水性建筑节能保温隔热涂料的研制与应用

罗侃，姚伯龙，杨同华，栗利涛（江南大学化学与材料学院，江苏无锡214064）

摘要：以自制的自交联丙苯乳液为成膜物质，并以硅酸盐类空心微珠、过渡金属氧化物、晶须、碳酸钙为填料，制成保温隔热涂料。该涂料固化后具有耐洗刷、耐水、附着力强、机械性能较好等特点，并具有较好的隔热效果。经检测各项性能优异。
关键词：自交联乳液；保温；隔热机理；晶须
[基金项目]江苏省环保科技项目（2005025）
作者简介：罗侃(1984-),硕士研究生，师从姚伯龙教授，主要从事建筑涂料，功能高分子等研究开发。

Preparationofwaterenergy-savingandheat-insulationcoatingsforbuildingsandit’sapplication
LuoKan,YaoBo-long,YangTong-hua,LiLi-tao
(SchoolofChemicalandMaterialEngineering,JiangnanUniversity,WuxiJiangsu214122)
Abstract:Aheat-insulationispreparedfromselfcross-linkablestyrene-acrylicemulsionasfilm-formingsubstanceandsilicatecenosphere,transitionmetaloxides,whiskerandCaCO3asfillers.Thecoatingsshowsexcellentpropertiesincludinganti-washing,anti-water,goodadhesionandmechanicalperformanceect,especiallyit’sgoodheatinsulationaftercured.Allthetechnicalperformancearequalifiedtoauthorizedstandards.
Keywords:selfcross-linkableemulsion;heat-insulation;insulationmechanism;whisker

引言
在我国能源消耗中，建筑能耗大约占全国能源消耗的35％，据知，我国从2008起，将对新住宅规定需要采取隔热保温措施。建筑隔热材料中建筑隔热保温涂料因经济、使用方便和隔热效果好等优点而越来越受到人们的青睐，发展前景光明，将有望促进涂料市场和隔热材料应用领域的拓展。
传统的建筑保温涂料大多以提高孔隙率、提高热阻、降低传导系数为主。为达到相应的要求，保温层较厚，易开裂，外观较差，且干燥时间较长，因而应用范围也相应收到限制。其型材也因接缝较多，施工较为不方便，而且还存在着吸水率较高，需设有防水层或保护层，不抗振动，使用寿命短等缺点。
涂料隔热的方式分为阻隔热传导、热对流、热辐射三类，因而研发主要从这三方面着手，力求研制生产复合型多功能保温涂料。保温效果良好的涂料一般是两种或多种隔热机理协同的结果。本课题主要从选择成膜物质和填料两方面入手，进行配方优化，从保温涂料隔热机理与结构上对其进行研究[1]。
本涂料可用于建筑墙体外墙外保温，可采用刷涂、辊涂等方法施工，涂装方法简单，可节省大量的人力、物力。
实验部分
1.1原材料
基料：自交联丙苯乳液：自制
功能性填料：硅酸盐类空心微珠：进口；复合过渡金属氧化物：自制；晶须：工业极，无锡同盛高新材料有限公司；碳酸钙：1200目，常州市碳酸钙厂；
助剂：成膜助剂、湿润分散剂；增稠剂；消泡剂等
1.2复合过渡金属氧化物制备
以Fe2O3、MnO2为主要原料按不同重量比例配料，Co2O3、CuO为掺杂料[5]，用电子天平按配方称量，放入研钵中研磨，使其混合均匀，通过300目网筛过滤后，放入陶瓷坩锅中置于高温电炉中进行固相烧结，温度800℃，保温6h[3]。
1.3建筑涂料配方设计
为了有效减少实验次数，采用L9（43）正交表进行正交实验，具体设计中不考虑各因素间的相互影响，因素－水平的设置见表1。
表1四因素三水平取用数据表
A
空心微珠B
过渡金属氧化物C
碳酸钙D
碳酸钙晶须125205.45220152.743151003
1.4建筑节能保温隔热涂料制备
先将各种固体粉末细磨过300目筛。称量一定量的去离子水、分散剂、乙二醇于烧杯中，搅拌均匀，并用高速剪切机剪切，使其分散均匀；加入填料，充分湿润后，再通过高速剪切使其分散；依次加入乳液[2]、PCT、成膜助剂、增稠剂、消泡剂等，低速搅拌，使其分散；加入适量氨水，调节乳胶涂料的粘度。
1.5保温涂料性能测试
1.5.1涂膜性能测试
参照合成树脂乳液外墙涂料GB/T9755－2001
1.5.2保温性能测试