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浅谈水包水多彩反射隔热涂料技术实施方案

来源:未知 作者:admin 时间:2019-08-27 点击:
导读:本文主要阐述了建筑反射隔热涂料的特点及水包水多彩反射隔热涂料的技术实施方案,并结合现有反射隔热涂料的性能和施工技术,特别对水包水多彩涂料实现反射隔热功能的技术方式进行了归纳总结。
浅谈水包水多彩反射隔热涂料技术实施方案
于 原1 廖 丽2 范立瑛1 李 娜1
(1 中国建材检验认证集团股份有限公司,北京 100024;2 江苏卧牛山保温防水技术有限公司,江苏 南京 211111)

1 前 言
随着建筑节能在中国乃至全世界范围内如火如荼地开展,各种保温材料应运而生,继较为传统的泡沫体保温材料大量使用以后,建筑反射隔热涂料作为一类新型保温材料正被人们广泛研究。所谓建筑反射隔热涂料,又称太阳热反射隔热涂料,是指在普通建筑外墙涂料的基础之上,添加功能性颜/ 填料,使其涂层除了能保护和装饰建筑物表面之外,还能够有效反射和辐射太阳辐照能量,从而抑制建筑物温度上升。
从大量文献所报道的建筑反射隔热涂料制备和研究现状[2-5] 分析,目前市面常见的反射隔热涂料主要还是针对乳胶漆或弹性涂料配方进行改性添加的功能升级产品,因此,其在建筑体表面的装饰造型外观效果上比较单一。然而,我们日常所接触到的普通建筑外墙涂料品种丰富,外观多样,能实现多种立体造型和颜色需求,例如:乳胶漆、弹性涂料、砂壁质感涂料、真石漆、水包水多彩涂料。其中水包水多彩涂料因为仿石效果逼真,色彩工艺复杂,属于建筑涂料中的高档品,被人们所青睐。
很显然,建筑反射隔热涂料虽然是建筑外墙涂料的变体,但由于品种单一,很多时候,无法在工程场合替代传统建筑涂料,实现功能与装饰的统一,尤其是对于仿石材饰面要求的工程。近年来,人们为了解决这一困难,提出了多种方案以使建筑反射隔热涂料得到更广泛的推广与应用,例如通过提升涂料制备技术获得本身带反射太阳光功能的高品质产品;通过施工工艺改进,将普通隔热涂料与其它材料复合使用等。
本文立足于现有材料和施工技术,特别对水包水多彩涂料实现反射隔热功能的技术方式进行了总结整理。

2 技术实施方案
通过文献及工程施工案例搜集汇总,本文将主要从以下四个方面阐述水包水多彩反射隔热涂料技术实施方案。
1)普通水包水多彩涂料改性,制备自带反射隔热功能的反射隔热型水包水多彩涂料要制备自带反射隔热功能的反射隔热型水包水多彩涂料,必须先了解普通水包水多彩涂料的基本原理,并熟悉其生产工艺流程。水包水多彩涂料又称水包水仿石涂料,是一种以水性乳胶涂料的小液滴构成涂料的分散水相,是保护胶水溶液构成连续相的多相悬浮体系。根据水包水多彩仿石涂料的设计原理,多彩涂料制备总体上分为三步。
第一步,制备基础漆,然后用铁红、铁黄、炭黑、酞青蓝等无机/ 有机色浆调色,分别调出所需要的彩粒颜色。
第二步,采用亲水的高分子保护胶纤维素或聚乙烯醇(PVA)配制保护胶溶液,对调好色的基础漆进行内聚力加强。水包水多彩涂料常用的保护胶体系是纤维素醚/ 硅酸镁锂盐分散体系,该体系中的无机硅酸镁锂盐是阴阳离子两性物质,在水中其片层剥离分散形成无色透明的凝胶液体,加入基础色漆中,切割造粒,能在已分散的色漆颗粒表面形成一层保护膜,通过这层柔性膜能够阻止颜料滴重新聚集,并且膜内外的组分也不相互扩散,进而保证了水包水多彩涂料的贮存稳定性。该体系适用于大部分树脂乳液体系,使制得的多彩涂料仿真度高、色粒稳定、储存时间长。
第三步,以乳液清漆作为连续相,将凝聚后的彩粒与连续相清漆混合均匀并适度增稠,完成水包水多彩涂料的制备。
整个生产工艺图见图1。
水包水多彩涂料的生产流程
根据如上所述普通水包水多彩涂料制备原理和工艺,以及前人对常规建筑反射隔热涂料制备技术,尤其是关键性能影响因素的报道[7]:反射隔热涂料的反射比受透明性乳液树脂的影响较小,与颜/ 填料和色彩明度值的关系较大。因此对于制备反射隔热型水包水多彩涂料,技术关键点在于基础漆及基础漆的调色部分,要想获得高反射比的水包水多彩涂料,必须在基础漆及其调色上进行改进。
水包水多彩涂料的基础漆可近似认为是传统乳胶漆/弹性涂料的同质品,提高基础漆的反射比同样能通过采用添加反射隔热粉、空心微珠等功能颜/ 填料[8],然后再在调色过程中辅以使用冷色浆的方式完成[9]。由于常见多彩仿石涂料的彩点多为明度值较低的颜色,所以成品反射隔热型多彩涂料的总反射比预计无法达到较高值,但相比普通多彩涂料还是有大幅度提高。另外,必须注意的两个方面是:第一,水包水多彩反射隔热涂料的基础料因为功能颜/ 填料和冷颜料的加入,打破了传统技术上各原材料之间的匹配平衡性,其与保护胶体系的相容性务必仔细研究,否则将影响涂层的成膜性、贮存性、色点独立性等其它综合性能;第二,关于多彩涂料反射比的检测暂无具体测试标准,而多彩涂料施工通常是以喷涂方式在装饰面表面撒彩点,所以在很小的局部范围内,必定存在颜色深深浅浅、不一致的情况,从而导致测试同一表面反射比时不同测试点的数据结果差异较大。对于如何获得接近实际的反射比
值,建议在同表面测试5 处以上不同部位反射比,然后取这几个数据的平均值作为最终反射比结果。
2)同色底漆具备反射隔热功能,配合浅色普通多彩,共同达到效果与第一种制备自带反射隔热功能的水包水多彩反射隔热涂料方式不同,第二种途径主要立足多彩涂料施工设计方案进行改进。传统外墙多彩涂料主要施工步骤大致为:
(1)柔性腻子上面涂刷封闭底漆;
(2)做分隔缝;
(3)涂刷多彩涂料同色底漆;
(4)喷涂多彩涂料主层漆;
(5)涂刷罩面清漆。
与其它种类外墙涂料的施工工艺不同的是:多彩涂料施工中独有步骤③涂刷同色底漆,而同色底漆正是基于乳胶漆/ 弹性涂料类型的调色产品。借助现有的反射隔热涂料产品制备技术,同样可以简单地获得反射隔热型多彩涂料同色底漆,进而将该反射隔热同色底漆替换普通型同色底漆,应用在多彩涂料施工系统中,使涂料饰面层整体上具备反射隔热功能。
在传统工艺上使用了反射隔热同色底漆以后,何以能改善面层的反射隔热情况,要从多彩涂料同色底漆的作用上来解释:多彩涂料因为仿花岗岩、大理石等石材,必须根据石材的颜色纹理调制诸多彩点,然而不论彩点数多少,始终有一个颜色所占比例最大,其展开在大面上能奠定整个多彩体系的基础色调,人们在仿色施工的过程中,为了操作方便以及色彩更逼真,因此预先将大面涂刷同色底。本方案充分利用这一施工特点,通过提高同色底漆的反射
比,保证建筑物表面大部分面积的反射性能,弥补小面积彩点造成的反射比衰减,最终实现综合反射隔热性能优异。
3)普通多彩涂料表面罩面透明反射隔热涂料
由技术方案二描述的多彩施工方案可知,多彩涂料主涂漆外面,必须还要涂刷罩面清漆,故本文要讨论的第三种技术方案关键点即是改进罩面清漆的反射性能。目前报道透明型反射隔热涂料的文献屡见不鲜,甚至国内较大型的涂料企业也宣称有透明反射隔热涂料产品上市。简单地说,透明型反射隔热涂料的制备方法是:在普通罩面清漆基体中,添加纳米氧化锡锑。纳米氧化锡锑具有良好的可见光透过性和红外阻隔性,是一种理想的隔热材料。分析表明,加入纳米氧化锡锑的涂料对可见光的透过率达60% 以上,对红外光的阻隔率也在60% 以上,可用于混凝土建筑物外墙的装修、聚苯板保温系统的表面防护层、瓷砖贴面建筑物的装饰涂料等。
如果将与多彩涂料配套的罩面清漆也通过纳米氧化锡锑改性成反射隔热型多彩专用罩面清漆,盖在多彩涂料表面,则整个多彩涂装饰面的反射隔热性能可通过最表层的这个罩面层完成,无需再考虑罩面漆以下的材料是否具备反射隔热功能,也就是说多彩涂装体系中涉及的封闭底漆、同色底漆、水包水多彩主材漆皆采用普通建筑多彩涂料品即可。
4)反射隔热多彩涂料与反射隔热同色底漆,以及反射隔热罩面清漆共同使用,使反射隔热效果最大化通过前面三种技术途径的介绍,已经可知,无论使用反射隔热多彩涂料,还是反射隔热同色底漆,亦或反射隔热罩面清漆,都有助于提高多彩涂装面的反射比。而且这几种实施方案,都只设计运用了一种具有反射隔热特性的主材或辅材来进行反射比提高。不难想象,如果多彩涂料建筑表面装饰体系中,同时一起采用反射隔热同色底漆、反射隔热多彩涂料和反射隔热罩面清漆,使得三者反射比效果叠加,将最终实现反射隔热功效最大化。不过由于每类反射隔热涂料相比同类普通涂料,经济成本有所增加,所以当三者同时采用,综合经济成本势必有一定幅度上升。建议使用者在选用技术方案时,充分权衡性能和价格之间的关系,择优应用。

3 结 语
综上所述,水包水多彩普通涂料通过材料和工艺上的一系列改进后,可顺利完成水包水多彩反射隔热涂料技术方案设计和实施。此系列技术方案不仅是对多彩涂料本身的技术延伸,也是对反射隔热涂料产品类型的丰富,鉴于人们对普通建筑多彩涂料的高认可度,反射隔热多彩涂料实施技术具有较高的推广价值,应用前景广阔。

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