深色太阳热反射颜料制备及应用研究

作     者：叶峰 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：苏达根

授予年度：2011年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：红外反射颜料 直接耐晒翠蓝 二氧化钛 复合颜料 氧化锌包覆空心微珠 

摘      要：本论文制备了两类近红外反射颜填料:酞菁-TiO复合颜料和ZnO-空心微珠复合填料,采用颜色表征、近红外反射表征、红外光谱分析、扫描电镜分析以及粒度分析等对两类近红外反射颜料进行近红外反射等性能测试,并研究应用两类颜填料制备深色太阳热反射涂料。取得如下研究成果: (1)制备酞菁蓝-二氧化钛复合颜料的最佳工艺为:酞菁蓝用量为TiO的5%,十二烷基苯磺酸钠用量为TiO的5%,氯化铝用量为TiO的4%,反应温度为70℃,所得复合颜料的近红外反射率为59.8%,而按相同质量比的酞菁蓝和二氧化钛直接混合所得颜料不仅颜色较浅,且近红外反射率仅为56.7%。 (2)制备直接耐晒翠蓝-二氧化钛复合颜料的最佳工艺:直接耐晒翠蓝GL用量为TiO的20%,BaCl2用量为TiO的20%,反应液pH值为8,反应温度为70℃。经过优化实验条件后,所得翠蓝-二氧化钛复合颜料的红外反射率为76.5%,比颜色相近的酞菁蓝和二氧化钛混合颜料的反射率提高25.9%。且具有较好的耐酸性、耐碱性、耐候性。 (3)直接耐晒翠蓝-二氧化钛复合颜料的粒径大于原TiO颗粒;对直接耐晒翠蓝-二氧化钛复合颜料进行红外光谱测试分析,复合颜料的红外光谱在1630cm处出现了酞菁架中C=C的伸缩振动吸收峰,在1396cm处出现了C-N伸缩振动吸收峰,说明TiO表面覆盖有染料翠蓝。 (4)氧化锌包裹空心微珠的较佳工艺:空心微珠为5g,反应温度为50℃,反应时间为4h,搅拌速度为420r·min,硫酸锌用量为11.88g,煅烧温度为600℃。在该工艺下制备的ZnO复合空心微珠的近外红外反射率(720-2500μm)为45.1%,对于普通空心微珠近红外反射率仅为11.5%而言,取得了较佳的效果。SEM和能谱分析可知,空心微珠表面覆盖有ZnO。 (5)在深蓝色太阳热反射涂料中,当直接耐晒酞菁-二氧化钛复合颜料用量与丙烯酸树脂的质量比为2:5,氧化锌包裹空心微珠复合颜料用量与丙烯酸树脂的质量比为3:10,涂层为0.29mm时,涂层背面平衡温度为61.4℃,而采用直接混合颜料所制备涂料的涂层背面平衡温度为67.7℃。 深色近红外反射颜料的研制及应用对建筑节能有重要意义。