隔热涂料的研制

论文摘要

矿井的微气候主要是高温和高湿,对人体健康危害很大,容易造成矿井事故,是矿井安全工作的难点。有效的解决途径之一就是采用隔热涂料。本课题旨在研制出一种能够常温固化,隔热性能、抗渗透性能、附着力、柔韧性能均达到矿井使用环境要求的隔热涂料。本课题选取环氧树脂作为隔热涂料的成膜物质,通过考察颜填料对涂层的隔热性能和物理机械性能的影响,选取空心微珠、树脂微球和空心玻璃微珠作为隔热涂料的颜填料。为了提高空心微珠与树脂的相容性,在涂料的研制过程中,本课题对空心微珠进行了改性,并通过正交试验确定其改性工艺为：偶联剂用量为空心微珠粉体质量的6.0%,改性温度为80℃,改性时间为2h。目前阻隔型隔热涂料主要采用单一粒径的空心微珠,本课题首次将不同粒径的空心微珠复合,辅以树脂微球和空心玻璃微珠为填料,制备了隔热涂层。结果表明：涂层有着优异机械性能,能长时间具有优良的隔热性能,30d内2mm的隔热涂层隔热温度一直维持在10.5℃,且在不同的温度环境下放置过后,50℃的测试条件下涂层的隔热效果基本上没有变化。涂层3.5%NaCl溶液中常温浸泡30d后,虽然涂层电阻随着浸泡时间增加略有下降,电容值保持在10-1030F.cm-2,表明涂层具有良好的抗渗性能。

论文目录

• 学位论文数据集
• 摘要
• Abstract
• 符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 隔热涂料的分类
• 1.2.1 反射辐射型隔热涂料
• 1.2.2 辐射型隔热涂料
• 1.2.3 阻隔性隔热涂料
• 1.3 隔热涂料相关理论的研究
• 1.3.1 热传导
• 1.3.2 热对流
• 1.3.3 热辐射
• 1.4 阻隔型隔热涂料的研究进展
• 1.4.1 阻隔型隔热涂料的树脂研究进展
• 1.4.2 隔热填料
• 1.5 颜填料的用量原则
• 1.6 涂层性能的评定
• 1.7 前人的研究成果
• 1.8 本课题的意义
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验目的
• 2.2 实验内容
• 2.3 原料
• 2.4 主要仪器与设备
• 2.5 试验方法
• 2.5.1 空心微珠粉体的改性及评价
• 2.5.2 隔热涂料的制备
• 2.5.3 涂层基材
• 2.5.5 试样涂装工艺过程
• 2.5.6 涂层性能的测试
• 2.5.7 用扫描电镜观察涂层表面形貌
• 2.5.8 隔热涂层的导热系数测定
• 2.5.9 交流阻抗方法
• 2.5.10 隔热涂层的隔热效果测定
• 第三章 颜填料优选及分散性能的研究
• 3.1 颜填料的选择
• 3.1.1 海泡石
• 3.1.2 膨胀蛭石
• 3.1.3 膨胀珍珠岩
• 3.1.4 树脂微球
• 3.1.5 空心玻璃微珠
• 3.1.6 空心微珠
• 3.1.7 钛白粉
• 3.2 各种颜填料CPVC值的测定
• 3.3 颜填料的优选
• 3.4 空心微珠的粒径的优选
• 3.4.1 空心微珠对涂层物理机械性能影响
• 3.4.2 不同粒径空心微珠制的涂层导热系数测定
• 3.4.3 不同粒径空心微珠制的涂层隔热性能测定
• 3.4.4 添加不粒径的空心微珠制备涂层隔热性能研究
• 3.4.5 不同粒径空心微珠制的涂层的交流阻抗谱图
• 3.5 空心微珠的改性及对隔热性能的影响
• 3.5.1 表面改性试验及表征
• 3.5.2 空心微珠的改性对隔热涂层的影响
• 3.6 小结
• 第四章 隔热涂料的制备
• 4.1 树脂优选
• 4.1.1 成膜物质的选择
• 4.1.2 溶剂选择
• 4.1.3 固化剂选择
• 4.1.4 固化剂的用量
• 4.2 涂料配方的优化
• 4.3 涂层性能测试
• 4.3.1 涂层的机械性能测试
• 4.3.2 涂层的隔热性能的测试
• 4.3.3 不同厚度的涂层对隔热性能的影响
• 4.3.4 隔热涂层的隔热平衡时间的测定
• 4.3.5 涂层长时间隔热性能测试
• 4.3.6 涂层在温变条件下隔热性能
• 4.3.7 涂层的交流阻抗测试
• 4.3.8 涂层的耐化学试剂测试
• 4.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者和导师简介
• 附件