纳米太阳热反射双组份涂料
一、项目背景
阳光作为一种能源早已被人类认识并加以利用,太阳给地球的光和热使万物得以生长和延续,但是过量的太阳热辐射也危及着人类的生存,大量的太阳光热也给地球、自然和人类带来了许多灾害,如河湖干涸、土地沙化,城市热岛效应等。超量的太阳热辐射使石油、化工、酒厂储罐的外表温度达到了七八十度,安全隐患居多,喷淋降温又造成巨大浪费;粮库的温度升高也加速着粮食的劣变和生虫过程,一般采用缩短储存和倒仓的解决办法;船舶、车辆的升温严重影响着其性能发挥,建筑厂房及住宅的升温,又导致使用空调消耗了大量的电能。采用纳米太阳热反射涂料涂装在物体的表面,能够提高太阳热辐射反射,降低太阳热吸收,可以使物体表面的温度降低,对物体内部起到隔热降温作用,太阳照射越强烈,隔热效果越明显。2002年6月,北京赛特瑞科技发展有限公司与中科院过程工程研究所共同开发立项,研发纳米热反射双组份涂料获得成功,并于2003年8月正式投入生产,该项技术成熟、投资少、科技含量高,有广泛潜在的国际国内应用市场。
二、技术简介
太阳热反射双组分涂料的基本原理是通过涂料中颜填料的粒子反射日光中的近红外和可见光(主要热量来源),将吸收的热能辐射到外部空间,降低自身的温度。太阳热反射涂料采用纳米材料和进口树脂为基料,制备出太阳热反射漆膜,使用该涂料涂装的物体与未涂物体相比,在夏季阳光充足下,其表面温度一般可以降低10-25度,内部温度一般降低5-15度(由于中国东西南北区域温差不同,会有一定差异)。
纳米太阳热反射双组分涂料份为三种型号;STR-1型为双组份颜填料,具有不同反射比波段;STR-2型为中空涂料和反射涂料组合,中空材料具有保温功能;STR-3型为反射涂料和自洁反射涂料组合,其高自洁功能具有防水防污功能。该涂料还具有防腐防锈、附着力强、耐侯性好、寿命率长、耐酸碱、耐湿热、耐盐雾、耐紫外光、不含有色成分、无刺激性气味的特点,使用寿命10年。
三、应用前景
纳米太阳热反射双组份涂料广泛应用于航天飞行器、导弹、飞机、军舰、核电站设施、国家储备库和大型企业的油罐、煤气罐、酒精罐、海洋石油井架、航标登塔、指挥塔、船舶与车辆、粮储仓库、建筑厂房,高档楼宇内外墙、重要桥梁和重大建筑等。
太阳热反射涂料可节约能源: 1、石油、化工、酒厂金属储罐使用太阳热反射涂料,可以减少大量喷淋水的使用,减缓罐体生锈腐蚀,延长罐体的防腐周期。
2、轻质油和酒精储罐使用太阳热反射涂料降低其罐内温度,可以减少油气和酒精挥发损耗,减少环境污染。
3、居室建筑隔热使用,可以节省空调电费。
4、钢板粮仓涂装隔热,可将周转仓改为长期储存,大量节约人力、物力、财力。
表一 技术指标
检测项目 |
检测结果 |
检测依据 |
容器中状态 |
均匀无硬块 |
|
固体含量% |
≥60 |
GB1725—79(89) |
表干时间 h |
≤0.5 |
GB1728—79(89) |
实干时间 h |
≤24 |
|
附着力级别 |
1级 |
GB1720—79(89) |
耐水性96h |
漆膜完好无变化 |
|
耐酸性24h 5%盐酸 |
漆膜完好无变化 |
GB1763—79(89) |
耐碱性48h10%NaOH |
漆膜完好无变化 |
GB1865—79(89) |
人工加速老化 1000h |
漆膜完好无变化 |
GB1865—80(89) |
粉化/级(500h) |
0级 |
|
变色/级(500h) |
0级 |
|
耐洗刷性/次 |
≥10000 |
|
耐紫外光1000h |
漆膜完好无变化 |
|
太阳反射率 |
≥0.92 |
|
耐温变性50天
(-30℃,100℃) |
漆膜完好无变化 |
|
表二 纳米太阳热反射双组分涂料和美国太空绝热瓷层涂料的性能对比
测试项目 |
纳米太阳热反射双组分涂料性能 |
美国太空绝热瓷层性能 |
测试方法 |
容器中状态 |
搅拌混合后无硬块,呈均匀状态 |
搅拌混合后无硬块,呈均匀状态 |
目测 |
涂膜外观 |
白色,涂膜外观正常 |
白色,涂膜外观正常 |
目测 |
施工性 |
刷涂二道无障碍 |
刷涂二道无障碍 |
实测 |
固含量/% |
≥60 |
≥43 |
GB1725 |
干燥时间/h |
表干 |
≤0.5 |
≤2 |
GB1728 |
实干 |
≤24 |
|
常温浸泡
(10天) |
涂层无变化 |
涂层无变化 |
GB1793 |
热导率w/m.k |
0.047 |
0.050 |
GB10294 |
光老化试验(500h) |
粉化0级
变色0级 |
粉化1级
变色1级 |
|
使用温度℃ |
-30~150 |
260 |
实测 |
反射率 |
≥0.92 |
0.78-0.83 |
|
涂料耐温变性50次循环
-30℃,100℃ |
涂层完好无变化 |
涂层完好无变化 |
|
表三 轻质油内浮顶罐喷涂纳米太阳热反射双组分涂料与银粉涂料温度测试数据
项目 |
银粉涂料 |
纳米太阳热反射双组分涂料 |
油罐编号 |
甲罐 |
乙罐 |
油罐结构 |
内浮顶罐 |
内浮顶罐 |
设备容积/m3 |
5000 |
5000 |
储存介质 |
轻质油 |
轻质油 |
测试液位/m |
6.8 |
6.8 |
罐内介质压力 |
常压 |
常压 |
环境温度/℃ |
36 |
36 |
向光罐顶表面温度/℃ |
73 |
43 |
罐顶油气温度/℃ |
73 |
43 |
向光油气空间罐内温度/℃ |
53 |
34 |
表四 液化气球罐喷涂纳米太阳热反射双组分涂料与同类进口隔热涂料、银粉涂料温度测试数据
项目 |
银粉涂料 |
同类进口隔热涂料 |
纳米太阳热反射双组分涂料 |
油罐编号 |
甲罐 |
乙罐 |
丙罐 |
油罐结构 |
球罐 |
球罐 |
球罐 |
设备容积/m3 |
1000 |
2000 |
2000 |
储存介质 |
液化气 |
液化气 |
液化气 |
环境温度/℃ |
32 |
32 |
32 |
向光处球罐表面温度/℃ |
62 |
43 |
32 |
介质温度/℃ |
53 |
30 |
26 |
四、技术转让
技术转让费需具体商洽,我方提供配方及工艺,人员培训,指导生产出合格产品。
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