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船舶涂料

研究船舶用隔热反射涂料体系的设计制备

时间:2011-10-27 11:16:15 来源: 作者:小辉点击:次

太阳光有着巨大的能量,每秒有1.765×1017（10的17次方）的能量到达地球,巨大的能量给人类的生存和生活提供了必备条件,但同时太阳的强烈照射也给人类活动带来了许多不利影响。大型船舶长期在水面停泊或航行,甲板和上层建筑长期受太阳光直接照射,而太阳光照射在舰船外壁时热能会被吸收,导致室内温度提高,给船员生活带来不利,仓储货物安全受到威胁,增加降温制冷设备的能耗。同时温度的升高也会增加舰船的热红外特征信号,不利于热红外伪装。

船舶用隔热反射涂料体系是一种功能性涂料体系,它包括底、中、面3层:725-BS67-23节能型反射面层、725-H67-010隔热中间漆和725-H06-21防锈漆,该涂料体系涂覆于舰船船壳及上层建筑等的外表面,可减少舰船外壁对太阳光照射能量的吸收,达到降低船体内部温度的效果,从而改善船员生活和工作条件,节约大量降温费用。

1试验

1.1原材料

多羟基树脂、环氧树脂、金红石型钛白粉、空心玻璃微珠、其他颜、填料,分散剂、溶剂、消泡剂、基材等。

1.2仪器设备

搅拌釜、多功能分散机、砂磨机、有气喷涂设备、紫外-可见-近红外分光光度计、发射率测试仪、降温试验箱(自制)、隔热温差试验装置(自制)等。

1.3涂料配方及涂层配套体系设计

1.3.1涂层体系设计

假设底板为钢、铝等金属基材,涂层体系设计为防锈底层,隔热中间层,反射、耐候面层。

1.3.2反射面漆与隔热中间漆配方反射面漆与隔热中间漆配方见表1。

表1反射面漆和隔热中间漆配比(质量比)

1.4涂料体系的制备工艺

1.4.1725-BS67-23反射面层的制备工艺725-BS67-23反射面层的制备工艺具体如下:

首先按比例备好一定量的粉料(即颜、填料),将备好的粉料用电热烘箱烘干,然后据总量按照配方计算出其他原材料的投料分量。依次在容器内加入多羟基树脂、分散剂、消泡剂、混合溶剂等,高速分散若干分钟至混合液变成粘稠状,按量加入已准备好的粉料,高速分散半小时后将分散好的甲组份用砂磨机进行砂磨,直至细度达到40μm以下,过滤、出料、装罐。

1.4.2725-H672010隔热中间层的制备工艺

725-H67-010隔热中间层的制备工艺如下:

首先按比例备好粉料(即颜、填料),并用电热烘箱烘干备用,然后据总量按照配方计算出其他原材料的投料分量。依次在容器内加入环氧树脂、分散剂、消泡剂、溶剂等,高速分散若干分钟至混合液变成粘稠状(触变),按量加入已准备好的粉料,高速分散半小时后出料、装罐。

1.5涂料体系涂层样板的制备及性能试验

船舶用隔热反射涂料体系配套体系如下:725-H06-21环氧富锌底漆;725-H67-010隔热中层;725-BS67-23节能型反射型面漆。制备了涂层样板,研究并确定了涂层体系的最佳厚度设计方案。配套涂层体系样板共制备21块:其中15块用于附着力、耐盐雾性、耐人工老化、耐碱性(5%NaOH)、耐油性(柴油)试验,3块用于耐候性试验,3块用于太阳能反射率和半球发射率测试。

选择市售的同类产品,制备样板,进行样板的太阳能反射率、半球发射率测试及隔热温差效果试验,将结果与725-H06-21、725-H67-010、725-BS67-23形成的船舶用隔热反射涂料体系进行比较。所有测试所采用的标准见表2。