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,才能對功能型氟碳涂料的綜合性能作出較為全面與客觀的評價。
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、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域,并成為高性能涂料的代名詞。隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展,人們對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太陽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漫長的過程,往往不受重視。國家建筑材料測試中心為建材行業(yè)建筑構(gòu)件及材料環(huán)境條件與環(huán)境試驗標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會的依托單位,在日常工作中對此類產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性進(jìn)行了研究。
1熱反射氟碳涂料
目前國內(nèi)對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,涂層樹脂會發(fā)生粉化、變色等老化,涂層粉化后,功能性填料也會在風(fēng)雨等作用下脫離涂層體系,從而失去熱反射的功能。同時,涂層表面的耐沾污性也會對熱反射能力產(chǎn)生很大的影響。中國大氣污染嚴(yán)重,如果涂層沒有一定的自清潔能力,在短時間服役后表面的積垢將大大降低其熱反射性能。同時,即使對涂層表面進(jìn)行了自清潔的改性,如果沒有一定的耐候性,也會因為表面的粉化而失去作用。
國內(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,前者對涂層人工老化后的熱反射性能提出了要求,后者對涂層耐沾污試驗后熱反射能力的衰減做了限制性規(guī)定,具體見表1。
表1國內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對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,未對熱反射衰減提出要求,同時采用的耐沾污試驗方法為GB/T9780)2005,該方法主要適用于外墻涂料,對金屬涂料并不適用。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)實中金屬涂層表面嚴(yán)重積垢的現(xiàn)象比比皆是。對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)行測量。考慮熱反射涂料發(fā)揮作用主要在夏季,因此本實驗樣品戶外放置時間為2009年6月1日)2009年7月31日。
1.1實驗儀器
氙燈老化機(jī)(Q-Pane,lQ-SUNXE-30S,美國);分光光度計(PerkinElmerLambda950,美國)。
1.2結(jié)果與討論
試驗的測試結(jié)果見圖1~圖3。
圖1樣品A老化及沾污后太陽反射比變化
圖2樣品B老化及沾污后太陽反射比變化
圖3樣品C老化及沾污后太陽反射比變化
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