新型太阳热反射涂料的组成与性能研究*
费凡1，倪邦庆1，佟丽萍2
（1. 江南大学化工与材料学院，江苏无锡214122；2. 徐州空军学院航空油料系，江苏徐州221000）

轻质燃料油在运输、储存和使用过程中存在着比较严重的蒸发损耗。因此，采取有效措施降低油品的蒸发损耗意义重大，本文从控制油罐受热温度的升高出发，综合考虑各种隔热涂料的隔热降温效果，从大限度满足对可见光和近红外光的高反射和对热红外线的高辐射出发，对颜填料的使用性能与隔热降温效果、太阳热反射性能进行了实验研究，研制出了一种经济效益好、性能稳定、操作简单方便的新型太阳热反射涂料，以作为现有金属油罐的隔热涂料，降低金属油罐的受热升温，达到降低油品蒸发损耗的目的。

1 太阳热反射涂料隔热性能实验研究
为降低内部温度而使用的太阳热反射涂层应满足对可见光和近红外光的高反射和对热红外线的高辐射[1]。而太阳热反射涂层的热反射率主要取决于颜填料以及所选用的树脂[2]。太阳热反射涂料是要降低物体的表面温度，所以组分对可见光和近红外光的吸收也越小越好，同时，为减少太阳光透过，组分对太阳光应有尽可能大的散射。
1.1 中空微珠使用性能与隔热效果研究
隔热中空微珠通常以分散的聚合物微粒为基础，大小均匀，根据中空微珠不同等级，其大直径为60～80 目。常见隔热微珠是苯乙烯和不饱和聚酯的共聚物，微珠中含有封闭的小孔或“微泡”，这些小孔或微泡在中空微珠总体积中占有很大的比例，微孔大小不一，但平均直径约为0.6～1 μm，微孔中含有空气。在涂料配方设计过程中，隔热微珠的使用与微孔技术的使用相同，常用隔热微珠浆料代替粗体质颜料，用细体质颜料调节PVC(颜料体积浓度)到需要的水平。隔热微珠质量分数为15%～30%，细体质颜料质量分数为25%～35%，PVC质量分数为45%～70%。
1.1.1 中空微珠含量对涂料性能影响
不同含量中空微珠对涂层性能的影响见表1。
表1 不同含量中空微珠对涂层性能的影响

从实验中可以得出以下结论：中空微珠具有非常明显的消光作用，随着中空微珠质量分数的增加，涂层的光泽显著下降，质量分数超过10%以后，涂层基本失去光泽。中空微珠质量分数＜10%，反射率随其含量增加而增加；当中空微珠质量分数＞5%以后，反射率逐渐下降，当质量分数达到20%以后，涂层发射率与醇酸树脂发射率基本相同。
1.1.2 中空微珠粒径对涂料性能影响
不同粒径中空微珠对涂层性能的影响见表2。

从实验中可以得出以下结论：中空微珠的粒子直径对涂料常规性能没有明显的影响，但对涂层的光学性能影响显著。随着其粒子直径的减小，涂层的反射率下降明显。因此，选取200 目左右的中空微珠常规性能和施工性能好。
1.1.3 中空微珠降温效果实验研究
实验设备：台灯5 个，100 W 灯泡5 个，纸筒5 个，要求内壁光滑且为白色，长度约为35 cm，红外测温仪1 套。
灰浆配方（质量分数）：钛白粉：15%～18%；炭黑粉：1.2%；铁黄粉：0.4%；铁蓝粉：0.2%；醇酸树脂：80%；溶剂适量。
铝粉形态：漂浮型，粒子直径为50μm。
中空微珠：200 目。
从表3 中可以看出，中空微珠和铝粉均具有一定的隔热效果，在外表面上，添加了中空微珠和铝粉的灰色涂层比单纯的灰色涂层温度降低约9～11 ℃；从隔热的效果上看中空微珠的隔热效果要明显优于铝粉的隔热效果，同时添加了铝粉和中空微珠的灰色涂层隔热效果更好一些。

1.1.4 中空微珠对涂料光学性能影响实验研究
表4 不同含量中空微珠对涂层光学性能的影响