热反射型卷材涂料的研制

1. 3 涂膜样板制备

选用 12. 5 cm × 8 cm 的 铝 合 金 板 ( 厚 度:0. 8 mm) ，锉平边角后，用酒精擦拭板面，以刮棒刮涂7 ～ 9 μm 厚度的氟碳专用底漆后，再刮涂用上述方法制备的热反射隔热涂料，在 280 ℃ 高温烘箱中烘烤35 s 后，迅速取出，并用水急冷，即得所需的总日光反射率测试样板。

1. 4 性能测试

TSＲ 测试: 先在铝合金板上涂覆一道专用底漆后，再以热反射型卷材涂料罩面，制备测试样板，将样板裁剪至测试尺寸，测试样板 TSＲ 谱图时，以 BaSO4白板作为标准样板，再用紫外光分光光度计测试其在波长 250 ～2 500 nm之间的反射谱图; 同时用日光反射率测定仪测试其 TSＲ 值。

常规性能测试: 涂膜耐老化性按 GB/T 13448—2006 中的 23 规定测试; 耐酸碱性按 GB / T 13448—2006 中的 16 规定测试; 耐水煮性按 GB / T 13448—2006 中的 15 规定测试; 耐溶剂擦拭性按 GB / T13448—2006 中的 10 规定测试; 耐冲击性按 GB / T13448—2006 中的 8 规定测试; 涂膜 T 弯测试按 GB /T 13448—2006 中的 7 规定进行。
 

2 结果与讨论

2. 1 涂膜 TSＲ 值影响因素的研究

2. 1. 1 不同涂料体系对涂膜 TSＲ 值的影响

一般来说，成膜树脂与颜料之间折光率相差越大，涂膜的 TSＲ 值越高。通常有机树脂的折光指数为 1. 45 ～1. 50，而氟树脂的折光指数在 1. 38 ～ 1. 42之间，且氟碳涂料体系具有更优异的耐候性。因此本研究分别以氟碳体系( FEVE 体系、PVDF 体系)与普通聚酯体系制备了 3 种纯白面漆，并比较了它们的涂膜性能、涂膜 TSＲ 值及其太阳光反射谱图，具体结果如表 2 及图 1 所示。

由表 2 和图 1 可以看出，3 种树脂体系的涂膜外观均平整; 与 FEVE 体系相比，PVDF 体系的涂膜表面略显粗糙，光泽较低，在反射太阳光时呈漫反射，故其TSＲ 值相对较低; 普通聚酯体系在反射太阳光性能方面与 FEVE 体系相近，而在涂膜的耐老化性能方面要远远低于 FEVE 体系的涂膜，当热反射涂料应用在建筑屋顶及外墙上时，要求涂膜具有优异的耐候性。综上所述，FEVE 体系的涂膜在总日光反射率和耐候性方面均有优异的表现，同时涂膜光泽较高，可以满足客户对涂膜光泽的不同需求，适合作为热反射型卷材涂料的树脂体系。

2. 1. 2 红外反射颜料与普通颜料 TSＲ 谱图对比

在热反射型卷材涂料中，一般要求颜料具有较高的 TSＲ 值。红外反射颜料相比于普通颜料( 钛白颜料除外) 除具有较高的 TSＲ 值之外，还可以通过其较低的热传导率来提高涂膜的隔热效果。因此，本研究对红外反射颜料( 主要选择黑、黄 2 种颜色) 与普通颜料的 TSＲ 值进行对比研究，以此考察它们对太阳光各波段光线的反射情况，结果如图 2 和图 3所示。

从图 2 和图 3 中可以看出，纯黄漆中，黄色反射颜料在近红外区的反射率要略高于普通黄色颜料，而在可见光区则略低于普通黄色颜料，总体上来说两者的太阳光反射率均在 60% 左右; 纯黑漆中，普通炭黑颜料的总日光反射率很低( 约 5%左右) ，而黑色反射颜料( 约 25%) 几乎在整个波段的反射率都要远远高于炭黑颜料。综合考虑热反射型卷材涂料的应用场合( 主要应用于建筑外墙及屋顶) ，反射颜料具有更优异的耐候性，应用于热反射型卷材涂料可使涂层具有更长的使用寿命。
2. 1. 3 涂膜明度 L 对其 TSＲ 值的影响

一般来说，热反射型卷材涂料有明度 L 的定义，涂膜的 L 相值越小，其对应的 TSＲ 值越低。本研究分别以 FEVE 树脂体系和普通聚酯体系配制纯白反射涂料，再分别加入相应的热反射型黑色涂料和普通聚酯黑色涂料来逐步降低涂膜的 L 相值，研究了不同 L 相值涂膜的 TSＲ 值变化情况，结果如图4 所示。

从图 4 中可以看出，相同条件下，FEVE 纯白反射涂料的初始 L 相值为 95. 55，TSＲ 值为 76. 4，比普通聚酯纯白涂料略高; 随着对应黑色涂料的加入，两者涂膜的 TSＲ 值随着 L 相值的降低而迅速下降; 当涂膜 L 相值为 80 时，热反射涂料的 TSＲ 值为 60% 以上，普通聚酯涂料为 50% 左右，当涂膜 L 相值为 60时，热反射涂料的 TSＲ 值为 46%左右，普通聚酯涂料为 27%左右，当涂膜 L 相值为 40 时，热反射涂料的TSＲ 值为 35% 左右，普通聚酯涂料为 10% 左右; 由此可见，涂膜 L 相值越小，热反射涂料比普通聚酯涂料的太阳光反射效果提升得越明显。