高效热屏蔽降温防腐涂层材料
李少香1 ，刘光烨 1 ， 李光俊 2 ，路念明3 ，孙立水1
（ 1.青岛科技大学，山东青岛266042 ；2.青岛宣威涂层材料公司，山东青岛266300 ；3.中石化安工院，山东青岛266071）

0 引 言
高效热屏蔽降温防腐涂层材料集真空绝热技术、红外反射技术、热力学技术以及散射技术、防腐技术于一体，使涂层材料在保持原有的装饰、保护、防腐等功能的基础上，具备降温功能，无疑可
以提高被保护物体的热学性能，起到节能降耗的效果。
石油化工使用的常规保温材料的研究以提高孔隙率、提高热阻、降低传导传热性能为主。现在常规保温材料存在的问题是：在使用温度下纤维类保温材料的对流传热及辐射传热急剧升高，保温层较厚；硬质无机类保温材料又多属型材，因接缝多，施工不太方便；有的保温结构吸水率高，不抗振动，使用寿命短。在用保温结构均需设防水层及外护层，且因不同材料的伸缩率不同，导致外保护涂层裂纹、渗水，使设备管道腐蚀加重。保温技术正在向高效、薄层、隔热防腐一体化方向发展，如何充分利用传热机理及光反射原理研制新型节能材料是重要发展方向。薄层隔热保温涂料不仅自身热阻大、热导率低，而且热反射率很高，能有效地降低辐射传热及对流传热，并很快推向市场，在军用设备、油罐、粮库、建筑外墙中已经开始应用。
国内降温涂料研究中存在的主要问题是：
（1）涂料降温机理研究不够；
（2） 颜色单一，在已应用的降温涂料中，95％以上为白色,深色降温涂料降温效果不好。
我们针对以上两个问题通过涂层降温机理的研究,制备出从浅色到深色的高效热屏蔽降温防腐涂层材料。

1 涂层材料降温机理
1.1 太阳光热能分布
光学和气象红外学认为，太阳光辐射能量大部分（96%）集中在2.5μ m以下波段内，其分布情况见表1。

1.2 大气窗口
太阳光部分辐射到地表,部分通过大气层，由于大气层中的H2O、CO2、O3及固体悬浮颗粒对红外线产生强烈的散射和吸收作用，在两个窗口（λ=0.3～1.35 μ m 和λ =8～13.5 μ m）之外吸收了太阳光的能量，而地表上的物体在发射红外线辐射时可透过窗口（特别λ =8～13.5 μ m）区域，将能量大部分透过并直接辐射到大气外层，这是光学和红外气象学的一个重要特征。
1.3 热的传播形式及涂层结构
热的传播形式有辐射、对流及传导三类，太阳对地球的热传播是辐射，物体受辐射升温，再形成相互间的对流和传导。高效热屏蔽降温防腐涂层材料以反射热辐射为主要手段：在可见光及红外波段大限度地反射掉太阳光的辐射能，即较高的反射率；在大气窗口，特别是λ =8～13.5μm波段范围，尽可能将可见光、红外光、紫外光等以红外辐射的方式通过大气窗口发射到大气层，使基体吸收到的辐射能降低到低限度，即较高的发射率；经涂层的反射和发射作用后，再由即较低的导热系数的阻隔性隔热涂层对极少残留的辐射能进行有效的阻断。降温复合涂层结构见图1。

2 试验及性能指标
采用正交及优化实验法研制出了驼灰色、中绿色和墨绿色的高效热屏蔽降温涂料。
2.1 试验用原材料
羟基丙烯酸树脂、脂肪族异氰酸酯、功能性阻热材料、反射率高的特种颜料、助剂、溶剂等。
2.2　样板的制备
(1) 用处理剂将功能性填料进行处理。
（2）选用树脂、颜填料及相应溶剂,按比例混合。
(3) 用高速分散机进行分散。
(4) 用砂磨机进行研磨分散。
(5) 将涂料按以下结构喷涂于待测试板单面上,每道间隔时间8 h。在后一道干燥48 h后进行性能测试。
防腐层：厚度约40～60 μ m;
隔热层：厚度约80～100 μ m;
反射层：厚度约40～60 μ m。
(6) 样板规格: 75 mm × 150 mm × 1mm 的2024 型铝板，相对比的两块试板要求材质、大小相同。
2.3 性能测试
2.3.1 常规性能测试
常规性能测试按国家标准进行。
2.3.2 热性能测试
(1)导热系数测试
采用常温接触式导热系数测定仪,其性能见表2。

试样要求:
测试材料种类：玻璃、陶瓷金属、硬质塑料等。尺寸要求：直径≥ 50mm，厚度≥ 15mm 或者 体积≥ 15mm × 50mm × 50mm 。