納米隔熱涂料的性能研究
夏季陽光照射在戶外的石油儲罐上，即使普遍采用銀粉漆防腐,其表面溫度仍可達(dá)60?70攝氏度，而丙烯、液化氣等儲罐的設(shè)計(jì)是以50 攝氏度時的飽和蒸汽壓力為依據(jù)的，因此在夏季當(dāng)氣溫超過30攝氏度時就要對罐體進(jìn)行冷卻噴淋,以減少物質(zhì)揮發(fā),保儲罐安全。但是噴水既浪費(fèi)了水和電,又加劇罐體腐蝕。20世紀(jì)90年代初出現(xiàn)的“涼涼膠”，可比傳統(tǒng)的銀粉漆降低球罐表面溫度10 - 15攝氏度 ，涂裝工序較復(fù)雜,隔熱效果仍不理想。20世紀(jì)90年代末，太陽反射型隔熱涂料進(jìn)人我國，近幾年開發(fā)出了此種太陽隔熱涂料,其隔熱優(yōu)于涼涼膠,但隔熱性能仍需提高，附著力、耐腐蝕、耐候等綜合性能有待進(jìn)一步改進(jìn)。
本文采用在太陽光譜波段范圍具有高反射率的納米氧化鋯Vk-R30、納米氧化鋁Vk-L30為填料,大幅度地降低了被涂物體表面的溫度,進(jìn)一步提高了隔熱效果,同時解決了涂層材料因含大董有機(jī)溶劑而污染環(huán)境的問題。該涂料還具有附著力強(qiáng)、耐腐蝕、耐候性能優(yōu)良,涂層薄,施工方便等特點(diǎn)。
涂料中的填料因其粒徑的不同,隔熱效果有顯著區(qū)別，含有納米填料的涂料隔熱效果明昆優(yōu)于普通隔熱涂料。因?yàn)殡S著填料微粒尺寸的減小,涂層內(nèi)部的微觀界面增多，且界面之間的距離減小，使熱傳導(dǎo)過程中的聲子平均自由程降低。根據(jù)德拜的熱動力學(xué)分析結(jié)果可知151,隨著聲子平均自由程的降低，填料微粒對聲子的散射作用顯著增加，材料熱導(dǎo)率也隨之減小。
(1)本研究所制備的納米隔熱涂料,經(jīng)檢測可以使罐體內(nèi)水溫降溫幅度達(dá)到20 ~ 30 攝氏度;
(2)納米氧化鋯Vk-R30的粒徑為10~20 nm，納米氧化鋁Vk-L30的一維直徑為10 -20 nm時,有較好的隔熱效果。
(3)涂料的隔熱效果隨著納米氧化鋯Vk-R30含量的增加而變好，在納米氧化鋯Vk-R30含量為6% -7%時,隔熱降溫效果好。
(4)涂料的隔熱效果隨著納米氧化鋁Vk-L30含攝的增加而變好，當(dāng)納米氧化鋁Vk-L30含量超過10% -15%時，隔熱效果基本不變。
(5)涂刷3道，涂層厚度0.3-0.4 mm為比較好的涂層厚度。