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1、不同颜填料的太阳热反射性能 比较前言前言太阳能是人类生存和生活的必备条件，但强烈的 辐射也给工业生产和日常生活带来诸多问题和不便 ，在日光的照射下，热量不断地聚积在被辐照物体 表面，会使其表面温度不断升高，增加能耗。日光 热反射涂料是一种重要的节能型功能涂料，在建筑 、石化、工业等领域的广泛使用，可以有效降低对 电力、水资源的需求。决定太阳热反射涂料性能的 主要因素为颜填料的选择，只有选用太阳光波段反 射强的颜料，才能制备出高太阳光反射率的涂料。 1.试验部分2.结果与讨论 3.结论 1.试验部分 1.1主要原料 成膜树脂GK-570,大金公司;R960、R706，美国杜邦；中铬黄等，工业品
2、大红;炭黑;酞青蓝;柠檬黄;成膜树脂GK-570 产品简介： GK570是大金公司开发的易于操作、耐候性和防污性 能都极高的四氟树脂。 由于是四氟乙烯/乙烯基单体的共聚物，因此不含氯 （四氟氯乙烯），氟含量：35%40% 。 GK570氟树脂可使用异氰酯、三聚氰酰胺作为固化剂 。 氟碳树脂可调成各种光泽和颜色，可使用喷雾器、刷 子、滚筒进行各种涂装。 GK570显示出优良的超耐候性、耐腐蚀性、耐药品性 以及去污性。 在严峻环境下，GK570也能起到保护好底子、长期保 持外观美的作用。应用: 适用于太阳能背板涂料，卷材涂料，桥梁涂料，港口机 械涂料，外墙涂料，风力发电机叶片涂料。杜邦Ti-Pur
3、e R-960是一种用氯化法生产的金红石型二氧化 钛颜料,它适用于那些有特殊抗粉化性、保光性和保色性要求 的应用领域.除了极佳的外用耐候性外R-960具有非常好的研磨 分散性及出色的遮盖力和颜色接受性. 由于其突出的外用耐候性,Ti-Pure R-960在许多苛刻的涂料应 用中是首选颜料,包括下列应用: 汽车OEM涂料与修补漆 高耐候性外用卷钢涂料 航空和航天涂料 粉末涂料R960R706杜邦Ti-PureR-706是一种氯化法生产的多用途金红石型二氧 化钛颜料,它用于建筑涂料中具有高光泽和超耐候性等特点.R- 706有着极好的分散性和说遮盖力,作为一种多用途颜料即可用 于溶剂性建筑漆中,也可
4、用于水性建筑漆中.R-706可用于有光,半 光和平光建筑漆配方中，是一种精细、干燥的白色粉末。 性能特点：性能特点： 高光泽 超而候性 易润湿性 良好的遮盖力 良好的稳定性用途：用途：钛白粉R-706适用于：要求高光泽度和高耐候性的室外建筑 应用场合；以初始光泽高和室外耐候性高为首选因素的乳胶门 窗漆；要求高光泽度、图像清晰度和耐风化性的修补漆和OEM 面漆应用；要求湿润快和易于分散的制造场合；高耐候性工业 应用，包括住宅铝墙面的卷钢涂料、建筑板材和航天涂料。钛白粉钛白粉R706R706钛白粉钛白粉R960R960大红性质：艳红色粉末、色光鲜艳、着色力和 遮盖力强、耐晒性、耐酸性、耐碱性优异。
5、 用途：主要用于油漆、皮革、乳胶制品、 水彩和油画及印泥印油墙粉、 油墨文教用品和化妆品着色。 是涂料工业用重要红色颜料 之一。炭黑炭黑是一种黑色粉末状的无定形碳。炭黑是由平均直 径为23nm的球状或链状粒子聚积而成的，内部是含有直径 3500nm的微结晶结构，可以和各种游离基反应。炭黑的比 重1.81.9颗粒状炭黑的堆比重为0.350.4，粉末状炭黑的堆 比重为0.040.08。烃在800以上的高温下，用数毫秒的时间 进行碳化，就得到了炭黑。以天然气和石油馏分为原料，在 炉中进行部分燃烧，得到炉炭黑。 另外根据原料和制法的不同有槽 法、乙炔法、热裂解法、灯法等， 其用途也不相同。炭黑主要作为
6、 橡胶增强剂使用，用于汽车轮胎 的制造。其他还用作颜料（油墨、塑料、涂料用），干电池 用导电剂，催化剂载体、超硬质合金材料。全球炭黑约有70 用于轮胎的制造，20用在其他橡胶，其余不到10则用 于塑料添加剂、染料、印刷油墨等工业。 酞青蓝又名铜酞青, 海利勤蓝B, 颜料兰, 花青蓝宫, 蒙纳斯蓝B 等。属于酞青颜料系列。 它具有许多优异性能。如高的结晶性和稳定性, 着色力 强为普鲁士蓝的数倍,群青的余倍, 不溶于大多数溶剂, 在加热 到500度时, 也不发生升华和化学变化,具有鲜艳的蓝色, 并且 耐磨性及透明性良好。现在, 酞青蓝不仅用作着色剂, 而且还 用于有机半导体、光电导、感光性树脂的增
7、感剂等领域。因 此, 铜酞青成为了有机颇料中产量最大、用途最广的蓝色品 种。目前, 世界市场上对它的需求量正在不断增加。酸青蓝 分a型和b型。工业上制得的粗酞青蓝结晶为b型。此种酞青 蓝缺乏蓝绿色调的着色力。为了制成商品颇料, 必须进行颜 料化处理, 使之变成a型。 酞青蓝泛应用于油漆、油墨、塑料、皮革、涂料、印花浆等着色领域。分子式分子式C C3232H H1616CuNCuN8 8柠檬黄柠檬黄（Tartrazine）是一种人工合成的偶氮类酸性染料， 是主要用作食品、饮料、医药和日用化妆品的着色剂，E编码 为E102，也用于羊毛、蚕丝的染色及制造色淀。柠檬黄为橙黄色的无臭颗粒或粉末，易溶于水
8、、甘油、丙 二醇，微溶于乙醇，不溶于油脂。溶于水 呈黄色，其水溶液遇硝酸、硫酸、盐酸 和氢氧化钠仍呈黄色，遇碱微变红。水 溶液的最大吸收在4272nm。耐光性、 耐热性、耐盐性、吸湿性强。在酒石酸、 柠檬酸中稳定，耐氧化性较差，还原时 褪色。柠檬黄是着色剂中较为稳定的一 种，一般用作黄色着色剂，但也可以与 其他色素如亮蓝和食用绿S复配使用，匹配性好。中铬黄又称颜料黄34。主要成分为铬酸铅的颜料，其化学组成 为PbCrO4，含量约为90%94%，外观为浅红黄色粉末，为 单斜晶型，密度为5.16.0g/cm3，吸油量为1327g/100g， 抗色渗性极好，遮盖力居于浅铬黄和深铬黄之间，抗色渗性 极
9、好，明度与浅铬黄相等，优于深铬黄，耐酸性与浅铬黄相 等，优于深铬黄，耐碱性差，分散性好。中铬黄是以硝酸盐如硝酸铅、铬酸盐如重铬酸钠为原料 ，严格控制各种反应条件形成 稳定的单斜晶型中铬黄粒子，经 过滤、干燥、粉碎而成。主要用 于涂料，尤其是路 标涂料、油 墨和塑料等。1.2试验方法太阳光反射比按照GJB2502.22006的规定 进行;半球反射率按照GJB2502.32006的规定 进行。 航天器热控涂层试验方法 第2部分 ：太阳吸收比测试 GJB2502.22006GJB2502.32006航天器热控涂层试验方法 第3部分： 发射率测试 2.结果与讨论 2.1钛白粉及PVC值的影响 首先考察
10、钛白粉种类及用量对太阳光反射比的影响 （见图1、表1）。从图1中可看出不同类型的钛白粉以及 不同的钛白粉用量的谱图变化规律相近，在低于400nm的 紫外区，太阳光反射比随波长降低迅速下降，在可见光 区域400430nm，太阳光反射比迅速增大到接近最高值 ，并且在430700nm的可见光区域维持了较高的太阳光 发射比，在红外区域太阳光反射比随波长增大逐步降低 ，并且降低的速率随波长逐渐变大。在可见光和近红外 区域大部分范围内，太阳光反射率1#2#3#4#，在 远红外区域大部分范围内，太阳光热反射比4#3#2# 1#。 图 1 钛白粉及 PVC 值对太阳光反射比的影响 表1 钛白粉及PVC值对太阳
11、光反射比和半球发射率的影响 从表1可以看出，总体上钛白粉类型和用量对太阳光反 射比和半球发射率影响不大。相同PVC值、不同类型钛白 粉2#的太阳光反射比略大于1#，这是由于2#钛白粉的研磨 分散细度在10m以下，而1#的细度在15m。分散性越好的 钛白粉单分散性越好，粒径处于0.21.0m的TiO2粒子含 量越多，光的热反射能力越强1。从2#到4#随PVC值增大 ，太阳光反射比略有增大。 配方编编号1 2 3 4 钛钛白粉及PVC值值R960.15R706.15R706.20R706.25光谱谱平均全反射比0.8090.8270.8490.859可见见光平均全反射比0.8670.8920.91
12、60.928半球发发射比0.900.890.870.88以钛白粉为着色颜料，分别考察常用填料空心玻璃微珠 、沉淀硫酸钡、湿法白云母、消光剂二氧化硅对太阳热反射 性能的影响（见图2、表2）。从图2可以看出，加入各种填 料后太阳光反射率随波长的变化规律与纯钛白粉相近。从图 2和表2可以看出，在白漆中加入硫酸钡后对太阳光的反射性 能影响最小，部分云母粉替代硫酸钡后太阳光反射比稍稍下 降，而采用消光粉和空心玻璃微珠作为填料的涂膜，太阳光 反射性能下降稍大，但也维持了较高的太阳光反射比。从表 2还可以看出，各种填料对半球发射率的影响较小，均保持 较高的半球发射率。 2.2常用填料的影响 图2 常用填料对涂膜太阳光反射率的影响 表2 常用填料对涂膜太阳光反射比和半球发射率的影响 配方编编号5 6 7 8 填料构成空心玻璃微珠硫酸钡钡硫酸钡钡、云母粉消光粉光谱谱平均全反射比0.7890.8390.8100.783可见见光平均全反射比0.8410.8980.8690.842半球反射率0.880.890.890.882.3常用颜料的影响 在白色漆中，分别混拼入炭黑、酞青蓝、大红、柠檬 黄、中铬黄色浆（加入色浆后涂膜的明度和饱和度见表3） ，考察这些颜料对涂膜太阳光热反射性能的影响（见图3、 表3）。从图3可以看出，与纯白色涂膜的谱图相比，加入 其他颜料后，
