【硕士】高性能氟碳外墙保温涂料制备及性能研究

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内容简介

　　【学位年度】2010　　【摘要】　　 随着科技的发展和人类社会对能源需求量的日益增长，能源问题业已成为制约人类社会进步的严重障碍。据相关报道，建筑能耗占全部总能耗的30％～40％，建筑保温节能意义重大。　　　　 文采用单体预乳化法制各氟碳乳液，通过高温固相烧结法制各红外辐射粉；最后分别以氟碳乳液和纯丙乳液为基料，针对性的选择功能填料和增强材料，制各了阻隔、发射和反射三种机理并存的薄层复合型外墙保温节能涂料，并对产品性能进行了评价。　　　　 研究了相关因素对乳液聚合过程和乳液性能的影响，确定的最佳配方为：甲基丙烯酸甲酯：丙烯酸丁酯：丙烯酸六氟丁酯(质量比)0=75：1：0．9，引发剂用量为单体总量0.01％，乳化剂用量为单体总量的3％，缓冲剂用量为单体总量的2％，保护胶体用量为单体总量的4％。乳液聚合最佳工艺条件为：预乳化阶段混合单体滴加时间0．5 h，50℃下低速搅拌乳化1 h；聚合阶段，氮气保护下高速搅拌，引发剂和缓冲剂滴加时间2～3h，保护胶体滴加时间1 h，温度80℃，聚合3～4h，再于85℃，保温0.5～1 h。所制乳液红外光谱分析证明合成了氟碳乳液，从乳液膜的扫描电镜可见乳液膜表面平整细腻，对水的接触角接近90°，对正辛醇接触角大于80°，乳液基本性能测试合格。　　　　 通过正交试验优化了红外辐射粉的配方和工艺条件。确定的最佳配比：Fe2O3：　　　　 MnO2：CuO：Co2O3：堇青石=7：1．1：1．1：1：12；最佳工艺条件为：原料粒度400目，湿混6 h，煅烧温度1300℃，煅烧时间3 h。制得产品的X衍射图谱分析显示生成了CoFe2O4反尖晶石相，产品是CoFe2O4反尖晶石相和堇青石的复合物，二者均是高红外活性物质。产品在26℃环境下，8～13．5μm波段的发射率大于94％。　　　　 以所制的氟碳乳液为基料，针对性地选择空心玻璃微珠、金红石型二氧化钛和红外辐射粉为功能填料，硅酸铝为增强材料，辅以其它填料和助剂，制备了集高反射率和高发射率于一体的复合型保温节能涂料面漆。此保温节能面漆反射率大于82％，发射率大于72[％]；扫描电镜表明漆膜表面平整紧密，基本性能测试良好。　　　　 纯丙乳液为基料，空心玻璃微珠为功能填料，硅酸铝纤维为增强填料，辅以其它填料及助剂，制备了阻隔型涂料底漆。底漆导热系数小于0．0600W/(m·K)，扫描电镜显示涂层表面平整，内部为低导热率材料的特征多孔结构，基本性能测试结果良好。　　　　 本文研制的底漆，面漆结合使用，可以集低导热率，高反射率及高发射率于一体，且含氟面漆具有较高的表面性能，是一种优良的外墙节能保温涂料。　　共71页

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