保持屋顶凉爽的涂层技术

作者:王师傅 分类:油漆 日期:2021-05-13 18:47:39 浏览:48

环保和绿色建筑设计在北美越来越受欢迎 然而,绿色设计有许多不同的方式 从业主的利益点出发,其中一个有吸引力的设计是采用冷屋顶技术,通过降低屋顶温度,可以减少建筑物的空调整和使用费 几个国家实验室和其他科研机构的研究表明,关注冷屋顶技术是实现国家节能的有效途径,可以降低建筑和住宅区的能源需求

美国许多城市正在开发冷屋顶技术,并将冷屋顶的需求引入建筑法规,或者与大公司合作开展冷屋顶项目 因此,冷屋顶的概念也被美国的国家绿色建筑倡导组织和工业项目所采用,如环保机构的节能之星项目和冷金属屋顶联盟 由此可见,冷屋顶的概念是目前建筑行业和涂料行业的热门话题

聚偏二氟乙烯(聚偏二氟乙烯)涂层已经在佛罗里达测试了几十年,显示出优异的性能,包括通过保持涂层的TSR值来优化冷屋顶技术 大多数传统屋顶材料吸收一定量的太阳辐射,导致表面温度上升 这种能量不仅会扩散到房子里,还会加速屋顶材料的老化 长期有效的冷屋顶方案必须考虑以下两个问题:必须能够在炎热天气下有效降低屋顶表面的温度,并且能够在不进行额外维护的情况下长期保持其使用性能

金属屋顶和其他建筑表面的耐候性涂料是聚偏氟乙烯树脂涂料,由于其抗紫外线和耐化学性,具有优异的光泽和颜色稳定性以及优异的抗粉化性能

建筑用氟碳涂料树脂于1965年商业化。从那时起,世界上成千上万的建筑已经通过滚涂或喷涂工艺涂上了这种氟碳涂料 自20世纪60年代以来,氟碳涂料的测试样品在南佛罗里达暴露测试中心暴露了近40年,仍然保持其原始颜色 大多数市售的聚偏氟乙烯涂层是非水性的,需要在高温下短时间烘烤。因此,聚偏氟乙烯涂层通常应用于金属基材,如金属线圈或铝板 为了获得超耐候的实用涂料,聚偏氟乙烯涂料通常使用耐久的无机颜料和少量单体丙烯酸树脂,如甲基丙烯酸树脂和乙基丙烯酸树脂 丙烯酸树脂用于改善涂料的一些性能,如颜料分散和涂层附着力,但纯聚偏氟乙烯由于其化学惰性不具备这些性能 由于丙烯酸树脂与聚偏氟乙烯在热力学上是相容的,所以界面实际上是烘烤后互穿网络的合金结构

由于这种网络的互穿结构是热塑性的、热力学稳定的,并且主要基材是光化学惰性的聚偏氟乙烯,因此即使在高温屋面环境下,聚偏氟乙烯树脂涂层在几十年后仍具有超强的保护作用 传统的交联网络结构的树脂,如聚酯,暴露在阳光、潮湿、高温下,特别是在炎热的天气里,朝南的屋顶温度全天可达80℃;c或更高,这些因素加速了交联网络结构树脂的降解,导致涂层光泽度下降、粉化甚至涂层性能失效 在太阳辐射下,建筑表面的总太阳能反射和累积热量主要取决于两个物理性质:长波热辐射和反射率 热辐射是对热物体散热能力的一种度量 一般金属热辐射低,聚合物涂层热辐射高,包括PVDF涂层 反射率是指热量被反射和散射而不被吸收的比率。反射率取决于许多因素,这些因素受涂料配方和施工方法的影响 太阳反射率的常用计算方法是指所有的太阳反射率,或TSR6 一般来说,TSR是指涂层反射太阳光的比例

TSR确定太阳光谱中包含的能量,包括储存一半太阳辐射能量的近红外区域的能量 一般来说,总悬浮率越高,越有利于产生凉爽的屋顶 颜料对冷屋顶性能的影响如上所述,颜料的选择对屋顶涂料的热稳定性影响很大 然而,很明显,不同的黑色颜料具有不同的TSR值 这种差异是由颜料在红外区的不同反射率造成的 经过观察,还发现其他颜色的TSR差异相似 对于每种颜色体系,具有高TSR值的颜料适用于凉爽屋顶的涂层

当然,已经证明颜料本身也应该是完全耐候的 因此,高质量的屋顶涂料几乎总是使用耐用的无机颜料 该配方保证涂层颜色的长期稳定性与涂层树脂一样长 由于黑色涂料在可见光区吸收了太多的太阳能,使用高TSR值的颜料可以使其在减少热量方面有显著的好处 对于具有高TSR值的黑色颜料涂层,升高的温度仅略高于白色涂层样品 相反,在低TSR值的黑色涂料中,红外箱内温度达到70℃;c、接近沸水的热度 研究了一系列不同颜色的水性聚偏氟乙烯涂料的总悬浮率值 测试样品已经在佛罗里达暴露了5到6年 这些没有清洗的样品的反射值降低了约3%,如果稍微清洗,反射值的降低小于3% 同时,这些样品仍保持良好的色泽 基于这些测试数据,各种浅色和深色水性聚偏氟乙烯涂料可以满足不同地方的凉爽屋面涂料的性能要求,包括TSR保留值 郑敏




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