超级绝热涂料的优化制备技术研究

发布时间：2020-09-16 11:20

　　本文针对在我国工业领域具有广泛用途的隔热涂料进行研究。以改善保温涂料的粉化现象及性能为出发点,选择适宜组分,制备出涂覆性能好、耐久性强和隔热性能佳的产品。具体研究内容如下:选取改性膨润土、木质素磺酸钙等作为粘结剂,SiO2微细粉、陶瓷微珠和空心球形粉体颗粒作为隔热功能填料,增强纤维作为增强相,掺入不同种类、数量和规格的隔热填料和红外遮光剂,辅以一些功能溶剂和助剂,通过机械搅拌的方法,制备出具有出色隔热性能的绝热涂料。(1)研究了改性膨润土、磷酸二氢铝、高温水泥、木质素磺酸钙、三聚氰胺和六聚偏磷酸钠对绝热涂料的外观形貌和隔热性能的影响,观察了经高温烧结后绝热涂层的微观结构,确定了最佳配比。结果表明:掺入5%改性膨润土能够一定程度上改善粉化现象,并改善涂抹性;2%木质素磺酸钙和0.85%六聚偏磷酸钠的掺入,使得绝热涂料在不改变涂抹性能的情况下,其用水量有所减少,使得绝热涂料在干燥时间上有所缩短,同时使得绝热涂料的粉化情况得到改善。(2)研究了 SiO2气凝胶的含量及不同粒度配比对绝热涂料隔热性能的影响,观察了其在涂料中的分布情况。结果表明:通过研究掺入不同粒度配比的SiO2气凝胶发现,粗细粒度配比为1:1时,绝热涂料的隔热性能最好;通过对掺入SiO2气凝胶绝热涂料的微观观察,SiO2气凝胶在绝热涂料基体中无团聚现象,分散均匀。(3)研究了硅酸锆和纳米TiO2两种红外遮光剂的晶型、粒度及含量对绝热涂料隔热性能的影响。结果表明:硅酸锆和纳米TiO2的掺入对绝热涂料的隔热性能有很好的提升,粒度越粗的硅酸锆和纳米Ti02,其红外遮光能力就越强,其中纳米TiO2反射红外热的能力强于硅酸锆的反射能力。对于纳米TiO2来说,金红石型纳米TiO2反射红外热的能力比锐钛矿型纳米TiO2反射红外热的能力强,对绝热涂料隔热性能有很大的提升作用,而且温度越高,温差越明显。
【学位单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TQ637
【部分图文】：

加热部分,控温,隔热性能,测试仪

可在测温棒的表层涂抹一定厚度的涂料，由两个测温探头分别接触涂料表层和测逡逑温棒表层而进行温度的测量。而测温棒加热则是由电流通过内部使电阻发热完成逡逑的。具体的工作原理简图如图２．２所示，用导线将测试仪的控温设备和加热部分逡逑相互连接，接通电源，即可使用。逡逑美邋＾．逡逑图２．１隔热性能测试仪实物图逡逑（ａ）控温设备，（ｂ）加热部分逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．１邋Ｈｅａｔ邋ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ邋ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ邋ｔｅｓｔｅｒ邋ｐｈｙｓｉｃａｌ邋ｍａｐ逡逑（ａ）Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋ｃｏｎｔｒｏｌ邋ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，邋（ｂ）Ｈｅａｔｉｎｇ邋ｓｅｃｔｉｏｎ逡逑ｔ＇ｏａｒｕｉｉ：邋ｓａｉｆｃＫＣ邋！ｌ？ａａ？ｏｃｃ？ｏｐＷ逡逑Ｃｏｊｉｔｉｎｇ邋ｍＲｆｆ逦ｉｌｉｃｎｉｗｃｆｎｆ＞ｋ＼逦＼逡逑＼邋＼邋：逡逑＼逦＼逦■逦１邋ｉ逦＾－Ｔｃｅｎｐｃｒｖｉｖｃ逡逑＾逦Ｉ邋ｒｘｘｎ邋－ｒ邋—逡逑ＩＩ逦ｈｅｒｍｉｔ逦＼邋＼逦

测试仪结构,隔热性能,测温棒

绝热涂料,改性膨润土,加热温度,块图

Ｆｉｇｕｒｅ邋３．３邋Ｓａｍｐｌｅ邋ｏｆ邋ａｄｉａｂａｔｉｃ邋ｃｏａｔｉｎｇ邋ｗｉｔｈ邋ｍｏｄｉｆｉｅｄ邋ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ｏｆ邋６％逡逑（ａ）Ｎｏｒｍａｌ邋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋（ｂ）２００°Ｃ邋（ｃ）２５０0Ｃ邋（ｄ）３００°Ｃ逡逑根据图３．３可知，随着加热温度的升高，掺入改性膨润土的绝热涂料表面平逡逑整度越来越差，其表面掉落的粉尘也越来越多。分析可知，经高温处理后，蒙脱逡逑石层间吸入的水分子丢失，层间结构中范德华键恢复，晶格畸变消失，改性膨润逡逑土的粘性作用降低。逡逑３．２．２增稠剂类粘结剂对涂料隔热性能影响逡逑将掺有不同含量的改性膨润土绝热涂料测温棒进行测试，其结果如图３．４所逡逑示。其中，测温棒ａ是５％改性膨润土绝热涂料，ｂ是６％改性膨润土绝热涂料，ｃ逡逑－２４－逡逑

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