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路用热反射材料用颜填料和沥青路面热反射涂料发展趋势

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路用热反射材料用颜填料和沥青路面热反射涂料发展趋势

发布日期:2018-05-14 编辑: 点击:

热反射涂料中的颜填料应选择折光指数高,具有高反射率的常用填料,从而可以为涂料提供特殊的功能。颜填料一般分2种,一种为着色颜料,常见的有二氧化钛(简写为TiO2),铬黄等,另一种为体质颜料(填料),如碳酸钙,滑石粉,二氧化硅(简写为SiO2)等。


(1)二氧化钛(TiO2)。TiO2是一种白色粉末状无机颜料,为两性氧化物,化学性能稳定,耐热性、耐久性好,且它具有2.7以上的高折射率,遮盖力强,在涂料、化妆品行业应用广泛。TiO2因晶型不同可分为金红石型和锐钛矿型,金红石型较锐钛矿型结构更致密,耐候性更好。TiO2是世界上惰性最强的填料,具有非常好的稳定性。


(2)二氧化硅(SiO2)。二氧化硅是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料。由于它具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热性差、高绝缘、化学性质稳定、硬度大等优良的性能,被广泛用于电子、塑料、化工、涂料等行业。二氧化硅作为填料使用时,按生产工艺的不同可分为气相法、沉淀法和离解法。将不同种类或粒径的二氧化硅加入到涂料中,可以起到很好的增强、耐磨、增稠或消光的作用。


(3)中空微珠。中空玻璃微珠是一种微小的中空圆球,主要成分是SiO2和Al2O3。它的密度低,仅为(0.125~0.6)×103kg/m3,常温下其导热系数为0.10W/m.K左右,导热率极低,因此具有很好的隔热降温等优良性能。


(4)彩色颜料。路用热反射涂料直接暴露在大气中,因此选用耐候性好、稳定性高的无机颜料进行配色。常用无机颜料包括镉红、铁红、铬绿、铁绿、钴蓝、铁黄、炭黑、黑色素。


沥青路面热反射涂料发展趋势


自世纪初太阳热反射材料在沥青路面应用以来,路用热反射材料得到迅速发展。虽然现有沥青路面热反射材料具有较高反射率、力学强度等诸多优点,但仍存在一些缺陷。如溶剂型热反射涂料在制备时采用有机溶剂,使用过程中有机溶剂的挥发增加了VOC排放;树脂基料耐污性不足,污染物附着于涂层表面或渗透到涂层内部,增加了涂层对太阳热量的吸取,从而降低涂层降温性能和使用寿命。这些都限制了沥青路面热反射材料的推广运用。


随着路用性能和环境保护要求的提高,沥青路面太阳热反射涂料呈现出以下发展趋势:


(1)耐老化性、耐污性。常用聚酯树脂、环氧树脂等树脂基料均面临着老化性能差、脆性高等缺点,如何提高沥青路面热反射涂料的耐老化性、耐污性将成为研究重点和难点。


(2)高性能复合颜填料的开发。通过对高纯度颜料光学性能的理论研究和试验,对单一颜料的光学性能有更深刻的认识,然后通过改性等特殊工艺,开发各种高性能复合颜填料,使太阳热反射涂料光学效率更高、降温效果更好。


(3)环境友好性。我国提倡创造环境友好型社会,倡导可持续发展。因此,水性、高固含量、无溶剂型涂料也成为涂料发展的大势所趋。而水性、无溶剂型涂料面临着路用性能无法满足现有路面荷载量的问题,因此需研究如何提高水基类沥青路面热反射涂料的路用性能;为解决涂层受污染降温性能下降及部分易挥发溶剂挥发污染环境问题,除研制环境友好型涂料外,关键是开发新型耐污涂料用树脂基料,如低表面能树脂。


(4)沥青路面热反射涂料研究多处于室内试验阶段,缺少实际工程、实际性能的检验。近年来,为获得物理化学性能、路用性能均理想的沥青路面太阳热反射涂料,国外在强反射功能及无污染方面展开了大量研究。沥青路面热反射涂料将不断向功能化、超耐候性、路用性能优异、与环境友好化的方向发展。目前沥青路面热反射涂料已有应用于实际路面施工的案例,并能有效地降低路面温度,降低城市热岛效应的影响,市场前景广阔。

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