油罐用反射隔热防腐涂料的研制
2013-02-01 00:00:00
作者:贾梦秋 来源:《腐蚀防护之友》
钛白粉对涂料反射隔热性能的影响
(1)不同粒径钛白粉对涂料反射性能的影响。
试验中选择粒径均在1um内的4种不同产家的钛白粉A、B、C、D,配置相同颜料体积浓度下的反射隔热涂料,各样板的热反射率,结果见表4所示。
通过测试粒径分布,结合反射率,结果显示,粒径分布较宽的钛白粉反射率较高,四种钛白粉反射率由高到低顺序为:C→B→A→D。这是因为C钛白粉粒径分布最宽,相应的可散射波长范围也最宽,反射率最好。D钛白粉粒径分布最窄,反射率最低。
(2)钛白粉含量对涂料隔热性能的影响。
选择反射率较高的C种钛白粉为颜料,质量分数取值10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%依次递增,涂料隔热效果如图5所示。
随着二氧化钛在涂料中含量的逐渐增加,涂层反射率逐渐提高。这是由于涂层中二氧化钛颗粒间由树脂构成的空隙不断减小,从而使热辐射更难透过这些树脂向涂层内部传播,涂层散射能力不断增强,钛白粉质量分数在35%~45%范围内,涂层隔热效果较好,上下表面温差为9.2℃,且反射率达到95%。
(3)空心玻璃微珠及膨胀蛭石对涂层隔热性能影响。空心玻璃微珠具有中空结构,内部空气具有很低的传热系数,具有良好的隔热作用,因此,常用作隔热层用的主填料。试验中选取质量分数40%的钛白粉,采用四种不同粒径的空心微珠分别为:A(40~100μm)、B(20~85μm)、C(20~50μm)、D(10~3oμm),并按2:1:2:3比例添加。空心微珠质量分数分别选取树脂的60%、70%、80%、90%、100%,测涂料隔热效果。
不同粒径的空心微珠在涂层内部形成一道隔热屏障,当空心微珠量较少时,热屏障较薄容易被灯光照透,发生热传透效应,隔热效果甚微。随着空心微珠量的增加,热屏障作用越发显着,能有效的降低对流传热能力,隔热效果明显增强,当质量分数达到60%~70%时,涂层隔热效果最好,涂层的隔热温度能达到13.9℃。
但是随着空心微珠用量的增加,涂料体系不易分散,需要大量的溶剂,涂膜固化后很脆,柔韧性也较差,所以综合各项指标,当质量分数为70%合适。
钛白粉加入树脂的40%,玻璃微珠加入树脂的70%,膨胀蛭石分别加入树脂的10%、15%、20%、25%、30%,搅拌均匀制备厚度2mm涂层。试验结果显示,随着膨胀蛭石加入量的增加,涂层隔热温度先增加后减小,膨胀蛭石加入量为20%时,涂层的隔热温度最高达到14.9℃,说明粒径小的膨胀蛭石刚好完全填充了玻璃微珠之间的缝隙,加入量少,没有很好的填充缝隙,加入量大,不仅填充缝隙,还可能增大了玻璃微珠之间的距离,减弱了涂层的隔热效果,所以膨胀蛭石的最佳加入量为20%。
(4)涂层厚度对隔热性能的影响。
涂层的厚度对涂层反射隔热性能影响很大,如果涂层厚度较薄,入射光线就有可能透过涂层,造成热传透效应,热量被涂层所覆盖基材吸收,从而起不到反射隔热的作用;当涂层厚度超过一定值时,散射光线在涂层内部的散射光程增长,加大了涂层对能量的吸收,反而降低了涂层的反射隔热性能,综合各因素考虑,涂层厚度2mm合适。
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