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納米隔熱塗料的性能研究

 納米隔熱塗料的性能研究 

 

     夏季陽光照射在戶外的石油儲罐上,即使普遍采用銀粉漆防腐,其表麵溫度仍可達6070攝氏度,而丙烯、液化氣等儲罐的設計是以50 攝氏度時的飽和蒸汽壓力為依據的,因此在夏季當氣溫超過30攝氏度時就要對罐體進行冷卻噴淋,以減少物質揮發,保儲罐安全。但是噴水既浪費了水和電,又加劇罐體腐蝕。20世紀90年代初出現的“涼涼膠”,可比傳統的銀粉漆降低球罐表麵溫度10 - 15攝氏度 ,塗裝工序較複雜,隔熱效果仍不理想。20世紀90年代末,太陽反射型隔熱塗料進人我國,近幾年開發出了此種太陽隔熱塗料,其隔熱效果明顯優於涼涼膠,但隔熱性能仍需提高,附著力、耐腐蝕、耐候等綜合性能有待進一步改進。

本文采用在太陽光譜波段範圍具有高反射率的納米氧化鋯Vk-R30納米氧化鋁Vk-L30為填料,大幅度地降低了被塗物體表麵的溫度,進一步提高了隔熱效果,同時解決了塗層材料因含大董有機溶劑而汙染環境的問題。該塗料還具有附著力強、耐腐蝕、耐候性能優良,塗層薄,施工方便等特點。

 

    塗料中的填料因其粒徑的不同,隔熱效果有顯著區別,含有納米填料的塗料隔熱效果明昆優於普通隔熱塗料。因為隨著填料微粒尺寸的減小,塗層內部的微觀界麵增多,且界麵之間的距離減小,使熱傳導過程中的聲子平均自由程降低。根據德拜的熱動力學分析結果可知151,隨著聲子平均自由程的降低,填料微粒對聲子的散射作用顯著增加,材料熱導率也隨之減小。

(1)本研究所製備的納米隔熱塗料,經檢測可以使罐體內水溫降溫幅度達到20 ~ 30 攝氏度;

(2)納米氧化鋯Vk-R30的粒徑為10~20 nm納米氧化鋁Vk-L30的一維直徑為10 -20 nm,有較好的隔熱效果。

(3)塗料的隔熱效果隨著納米氧化鋯Vk-R30含量的增加而變好,在納米氧化鋯Vk-R30含量為6% -7%,隔熱降溫效果好。

(4)塗料的隔熱效果隨著納米氧化鋁Vk-L30含攝的增加而變好,當納米氧化鋁Vk-L30含量超過10% -15%時,隔熱效果基本不變。

(5)塗刷3道,塗層厚度0.3-0.4 mm為比較好的塗層厚度。