高效外墙隔热涂料的配制及性能研究

摘要

建筑能耗约占全社会总能耗的30～40％，其中20％是由采暖和空调引起的，为降低建筑能耗可以采取提高室内设备的能效比和围护结构的保温隔热性能等手段来实现。本文研制的外墙隔热涂料即从围护结构入手，通过涂层对太阳光的反射、对室内热量的发射及阻隔热量向室内传递等方法，有效地降低了围护结构表面及室内温度，其应用对于改善工作生活环境、节约能源和提高安全性等具有重要意义。
　　 分别考察了反射型、辐射型、阻隔型功能材料的种类和掺量对外墙隔热涂料隔热性能的影响。反射型功能材料中以空心陶瓷微珠为最佳；辐射型功能材料中以ZR涂料粉为最佳；阻隔型功能材料中以硅藻土为最佳。通过正交试验，分别研究了反射型功能材料复合、辐射型功能材料复合和阻隔型功能材料复合，得到了具有不同隔热机理的三种最佳隔热涂料配方。基于上述研究，采用两种复合方式(功能材料复合和涂层叠加复合)研制出两类复合型外墙隔热涂料，最终比较获得具有反射、辐射、阻隔三种隔热机理的高效外墙隔热涂料的最优配方。
　　 试验结果表明：最佳反射型功能材料复合涂层，其绝对温升为28.0℃，在波长为250-2500nm范围内的太阳反射比为86％；最佳辐射型功能材料复合涂层，其绝对温升为30.6℃，半球发射率为87％；最佳阻隔型功能材料复合涂层，其绝对温升为27.9℃；功能材料复合涂层的绝对温升为27.4℃，在波长为250-2500nm范围内的太阳反射比为87％，半球发射率为89％。在炎热的夏日，将自制涂料制成涂层在太阳光下曝晒，试验发现自制涂料具有良好的隔热性能，其中功能材料复合涂层隔热效果最佳，与未涂覆的空石棉板相比，箱内温差最大达到11.0℃。最后采用能耗模拟分析软件，将采用功能材料复合涂层做外墙饰面层的建筑与未作饰面层(即水泥墙面)的建筑比较，节能6.94％，与采用市场上常用的浅色面砖或浅色涂料做外墙饰面层的建筑比较，节能4.32％。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题背景

1.2国内外文献综述

1.2.1外墙隔热涂料的发展现状及趋势

1.2.2外墙隔热涂料的隔热机理

1.2.3涂层隔热性能的影响因素

1.2.4目前研究的局限性

1.3本课题的研究内容

2试验原材料和设备

2.1试验原材料

2.2试验设备和仪器

3试样的制备及性能测试方法

3.1试样的制备

3.1.1基本配方

3.1.2工艺流程

3.2基本性能测试方法

3.2.1标准试验条件

3.2.2试板的制备

3.2.3涂料的基本性能测试方法

3.3隔热性能测试方法

3.3.1绝对温升的测定

3.3.2太阳反射比的测定

3.3.3半球发射率的测定

3.4本章小结

4试验结果分析讨论

4.1 PVC的确定

4.2基料的确定

4.3常规颜填料的确定

4.4功能型材料的筛选

4.4.1反射型功能材料的种类及掺量对涂层隔热性能的影响

4.4.2辐射型功能材料的种类及掺量对涂层隔热性能的影响

4.4.3阻隔型功能材料的种类及掺量对涂层隔热性能的影响

4.5同一类型功能材料的复配

4.5.1正交试验概述

4.5.2正交试验在隔热涂层中的应用

4.6复合型多功能外墙隔热涂料的配制

4.6.1反射、辐射、阻隔型功能材料复合配制外墙隔热涂料

4.6.2反射、辐射、阻隔涂层叠加构成复合隔热涂层

4.7涂层厚度对涂层隔热性能的影响

4.7.1测试方法

4.7.2厚度对反射、辐射、阻隔涂层隔热性能的影响

4.8模拟自然条件下的实际应用

4.8.1模拟试验装置

4.8.2试验方法

4.8.3试验结果分析

4.9计算机能耗模拟分析

4.9.1模拟计算的建筑模型

4.9.2各饰面层的太阳辐射吸收系数

4.9.3模拟计算结果及分析

4.10高效外墙隔热涂料基本性能研究

4.11本章小结

5结论及展望

致 谢

参考文献

附 录