摘要:氟碳涂料因其優(yōu)異的耐候性在建筑領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,以氟樹脂為基礎(chǔ)出現(xiàn)了自清潔、熱反射等功能型氟碳涂料。通過戶外老化與人工候加速老化等方法,并結(jié)合FT-IR、DSC、SEM、表面接觸角等表征技術(shù)對(duì)這類涂料進(jìn)行研究。結(jié)果表明,必須通過研究建立適合此類產(chǎn)品不同特性的環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn),才能對(duì)功能型氟碳涂料的綜合性能作出較為全面與客觀的評(píng)價(jià)。
0引言
氟碳涂料具有良好的耐候性和防腐蝕性,目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域,并成為高性能涂料的代名詞。隨著我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展,人們對(duì)氟碳涂料提出了更多功能性的要求。例如通過加入熱反射顏填料對(duì)太陽(yáng)光具有很高的反射率,能阻緩熱能向物體內(nèi)部傳導(dǎo),并將吸收的熱能輻射出去。這種涂料在高溫的夏季降低了建筑表面溫度,進(jìn)而影響了周圍環(huán)境溫度,使得空調(diào)等制冷設(shè)備能耗降低[1]。為了改善氟碳涂層表面容易形成雨痕或不易清洗等問題,通過對(duì)其表面進(jìn)行改性,增加其親水性,從而獲得表面自清潔的功能[2]。通過對(duì)鋁銀漿進(jìn)行改性,改善其耐腐蝕性與紫外線阻隔性,從而由四涂體系變?yōu)閮赏?大大減低成本等。但對(duì)于這些涌現(xiàn)出來的新材料新技術(shù)的環(huán)境適應(yīng)性,目前還沒有進(jìn)行系統(tǒng)的研究。材料綜合性能的耐候性并不等于氟樹脂基體的壽命,而材料的老化是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程,往往不受重視。國(guó)家建筑材料測(cè)試中心為建材行業(yè)建筑構(gòu)件及材料環(huán)境條件與環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的依托單位,在日常工作中對(duì)此類產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性進(jìn)行了研究。
1熱反射氟碳涂料
目前國(guó)內(nèi)對(duì)于熱反射涂料的研究大多著眼于顏填料的性能,而忽視了樹脂基體的影響。在涂層的服役過程中,涂層樹脂會(huì)發(fā)生粉化、變色等老化,涂層粉化后,功能性填料也會(huì)在風(fēng)雨等作用下脫離涂層體系,從而失去熱反射的功能。同時(shí),涂層表面的耐沾污性也會(huì)對(duì)熱反射能力產(chǎn)生很大的影響。中國(guó)大氣污染嚴(yán)重,如果涂層沒有一定的自清潔能力,在短時(shí)間服役后表面的積垢將大大降低其熱反射性能。同時(shí),即使對(duì)涂層表面進(jìn)行了自清潔的改性,如果沒有一定的耐候性,也會(huì)因?yàn)楸砻娴姆刍プ饔谩?/p>
國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的關(guān)于熱反射涂料的標(biāo)準(zhǔn)有JC/T1040)20075建筑外表面用熱反射隔熱涂料6和JG/T235)20085建筑反射隔熱涂料6,前者對(duì)涂層人工老化后的熱反射性能提出了要求,后者對(duì)涂層耐沾污試驗(yàn)后熱反射能力的衰減做了限制性規(guī)定,具體見表1。
表1國(guó)內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)熱反射涂料耐老化與耐沾污的規(guī)定
從表1中可以看出,JC/T1040)2007對(duì)涂層的耐老化性要求過低,溶劑型涂料也只有500h;JG/T235)2008要求各類涂料滿足相應(yīng)樹脂基體涂料的耐老化要求,未對(duì)熱反射衰減提出要求,同時(shí)采用的耐沾污試驗(yàn)方法為GB/T9780)2005,該方法主要適用于外墻涂料,對(duì)金屬涂料并不適用。大多數(shù)金屬裝飾涂層都可輕松地通過標(biāo)準(zhǔn)的要求,但現(xiàn)實(shí)中金屬涂層表面嚴(yán)重積垢的現(xiàn)象比比皆是。對(duì)A、B、C(B、C為不同類型的氟碳涂料)3種樹脂基體的白色熱反射屋面板材料進(jìn)行測(cè)試,分別進(jìn)行1000h、2000h人工氣候老化。耐沾污按GB/T9780)2005和ASTMD3719進(jìn)行。ASTM為將樣板在戶外朝南45b放置61d,然后不經(jīng)清洗直接進(jìn)行測(cè)量。考慮熱反射涂料發(fā)揮作用主要在夏季,因此本實(shí)驗(yàn)樣品戶外放置時(shí)間為2009年6月1日)2009年7月31日。
1.1實(shí)驗(yàn)儀器
氙燈老化機(jī)(Q-Pane,lQ-SUNXE-30S,美國(guó));分光光度計(jì)(PerkinElmerLambda950,美國(guó))。
1.2結(jié)果與討論
試驗(yàn)的測(cè)試結(jié)果見圖1~圖3。
圖1樣品A老化及沾污后太陽(yáng)反射比變化
圖2樣品B老化及沾污后太陽(yáng)反射比變化
圖3樣品C老化及沾污后太陽(yáng)反射比變化
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