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保温隔热建筑涂料的制备及性能研究

作　者: 付新
导　师: 于锦
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 应用化学
关键词: 微胶囊化石蜡硅藻土保温隔热
分类号: TQ637
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

节能环保是目前世界各国科学家都追求的目标，石蜡是应用十分广范的相变材料，具有许多优点，但同时存在着固液相变体积变化大、泄露以及传热差等缺点。将石蜡微胶囊化能很好的解决上述问题，是近年来研究的热点。且把石蜡微胶囊应用在建筑涂料中具有重大意义，它可以吸收太阳辐射的热量，在不消耗电能的情况下使室内的温度不变，达到保温隔热的作用。本文以脲醛树脂为壳材料，不同熔点的石蜡及其混合物为芯材，采用原位聚合方法制备脲醛树脂石蜡微胶囊，并将制备的微胶囊添加到涂料中，制成保温隔热涂料。采用红外光谱分析技术和扫描电子显微镜对石蜡微胶囊进行表征，利用DSC研究微胶囊的热性能。经过FTIR测定证明脲醛树脂成功的包覆了不同石蜡；由DSC曲线分析得出，微胶囊包裹率顺序从大到小依次为十八烷微胶囊、固体石蜡微胶囊、液体石蜡:十八烷:固体石蜡为1:1:1的微胶囊、液体石蜡:十八烷:固体石蜡为1:2:1的微胶囊，十八烷的包裹率最大值为37.2%，相变焓为124.0J/g高于其他微胶囊的相变焓，粒径在4μm左右，明显小于其他微胶囊10μm左右的粒径，且表面较光滑，有团聚现象。将上述四种微胶囊添加在涂料中时，其中添加液体石蜡:十八烷:固体石蜡为1:1:1的微胶囊得保温性能最佳，与空白试样最大温差8.2℃，平均温差7.2℃。且当硅藻土与微胶囊总量为15.0g时，加入微胶囊和硅藻土的比例量与平均温差有一定的规律性，当微胶囊:硅藻土为7:8时，使得涂料与空白试样的平均温差最大，涂料的保温性能最高；当微胶囊的量少于7.0g（硅藻土的量大于8.0g）时，随着微胶囊量的增加，平均温差增大，保温性增强；当微胶囊的加入量大于7.0g（硅藻土的量小于8.0g）时，随着微胶囊量的增加，平均温差减少，保温性减弱。同时加微胶囊和浸石蜡的硅藻土的涂料比单独加微胶囊和单独加浸石蜡的硅藻土的保温效果要好，与空白试样最大温差13.2℃，平均温差11.8℃，说明这两种物质在一起有协同作用，有效地增强了涂料的保温性能。通过对涂层隔热保温性能、粘度、涂膜干燥时间、耐酸性、耐碱性、附着力等涂膜基本性能测试，该涂料符合国家标准。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-11
第一章前言  11-23
  1.1 建筑涂料国内外发展现状  11-12
  1.2 外墙隔热涂料的发展现状及趋势  12-14
    1.2.1 阻隔型隔热涂料  13
    1.2.2 辐射型隔热涂料  13
    1.2.3 反射型隔热涂料  13-14
    1.2.4 复合型隔热涂料  14
  1.3 保温隔热涂料的发展方向及存在的一些问题  14-21
    1.3.1 相变材料微胶囊  15-16
    1.3.2 微胶囊制备原理  16-17
      1.3.2.1 原位聚合法  16
      1.3.2.2 界面聚合法  16
      1.3.2.3 凝聚相分离法  16-17
    1.3.3 石蜡/改性硅藻土复合相变储能材料  17
    1.3.4 相变材料微胶囊的研究现状  17-21
      1.3.4.1 微胶囊的制备过程参数研究  17-18
      1.3.4.2 微胶囊的应用  18-21
  1.4 本文主要研究的内容及创新  21
  1.5 提出本课题的背景及意义  21-23
第二章实验部分  23-32
  2.1 实验原料及步骤  23-24
    2.1.1 实验原料与试剂  23-24
    2.1.2 实验仪器  24
  2.2 合成微胶囊的实验装置图  24-25
  2.3 石蜡微胶囊的合成步骤  25
  2.4 浸石蜡的硅藻土的制备  25
  2.5 保温隔热涂料的配方  25-26
  2.6 隔热保温建筑涂料的制备过程  26-27
  2.7 石蜡微胶囊的性能表征  27-28
    2.7.1 微胶囊结构的红外表征  27
    2.7.2 石蜡微胶囊的热性能分析及包含量的测定  27
    2.7.3 石蜡微胶囊的 SEM 表征  27-28
  2.8 涂膜性能测试  28-32
    2.8.1 隔热性能测试  28
    2.8.2 涂料的基本性能测试  28-30
    2.8.3 条件粘度的测定  30
    2.8.4 涂料细度的测定  30
    2.8.5 干燥时间的测定  30-31
    2.8.6 漆膜附着力的测定  31-32
第三章石蜡微胶囊的性能研究  32-38
  3.1 微胶囊的红外表征  32-33
  3.2 不同比例混合石蜡对微胶囊的热性能及包裹率的影响  33-35
  3.3 微胶囊的表面形貌  35-38
第四章保温隔热建筑涂料的性能研究  38-50
  4.1 添加不同量的微胶囊涂料的保温隔热性能测试  38-44
  4.2 添加微胶囊的涂料与不添加微胶囊的涂料保温隔热性能对比  44-45
  4.3 添加微胶囊涂料与添加浸石蜡的硅藻土涂料保温隔热性能对比  45-46
  4.4 涂层基本性能  46-50
    4.4.1 附着力测定  47-48
    4.4.2 漆膜的干燥时间  48-49
    4.4.3 涂料粘度和细度  49-50
第五章结论  50-51
参考文献  51-54
在学研究成果  54-55
致谢  55

保温隔热建筑涂料的制备及性能研究

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