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随着社会经济的发展,建筑玻璃顶棚的使用率越来越高,但夏季气候炎热,玻璃顶棚不仅可以透过大量的紫外线和太阳光,而且内部空间温度较高,隔热涂料的使用可以有效改善上述问题。但玻璃表面极其光滑,现有的隔热涂料使用的除隔热功能填料外的基础填料主要是为重钙粉等传统惰性填料,对玻璃表面的附着力不够,并且经过雨水冲刷后容易剥落,影响其外观和使用。本论文针对以上问题,研制一种基本性能优异,隔热性能满足要求的适用于建筑玻璃顶棚上的隔热涂料,对涂料性能的优化和建筑能耗的降低均具有一定的指导意义。本论文选用生石灰为钙质原料,石英砂和白炭黑为硅质原料,通过动态水热合成工艺制备纳米水化硅酸钙粉体,并利用XRD、TEM和DSC-TG等方法对其进行性能表征。以该粉体替代传统惰性填料,作为涂料的基础填料,SiO2气凝胶、红外陶瓷粉、空心玻璃微珠为隔热功能填料,纯丙乳液为基料,制备出纳米水化硅酸钙改性隔热涂料,并研究了该隔热涂料的基本性能及隔热性能,同时,对纳米水化硅酸钙对隔热涂料的改性机理进行了探究。研究结果表明:在C/S摩尔比为1、恒温温度为120℃、恒温时间为10h的工艺参数下,通过动态水热合成工艺可制备出纳米水化硅酸钙粉体A(硅质原料:白炭黑)和B(硅质原料:石英砂)。其中,A粉体比表面积为165.74m2/g,主要由无定型的箔片状结构组成,粒径约在50100nm之间,B粉体比表面积11.07m2/g,呈纤维状,该纤维状链长约在50200nm之间。以制备出的纳米水化硅酸钙粉体为填料,使用Design Expert软件通过试验确定纳米水化硅酸钙改性隔热涂料配比为:纯丙乳液掺量为37.6%,纳米C-S-H粉体掺量为18.9%,空心玻璃微珠掺量为2.1%,SiO2气凝胶掺量为3.0%,红外陶瓷粉掺量为3.3%,水的掺量为30.7%,并以该配比制备纳米水化硅酸钙改性隔热涂料。纳米水化硅酸钙对隔热涂料的基本性能改善效果显著,并且,A粉体的改善效果优于B粉体。其中,纳米水化硅酸钙改性隔热涂料(A)的耐水性能为403h,耐碱性能为243h,远优于国家优等品标准,同时,其附着力为2级,耐洗刷性能为3200次,与钛白粉隔热涂料相比,耐水耐碱性能提高了34倍,耐洗刷性能提高了约2倍。同时,基本性能改善效果更好的纳米水化硅酸钙(A)制备的隔热涂料隔热温差为10.3℃,导热系数为0.147W/(m·K),具有较好的隔热效果,对比率为63.2%,具有一定的透光性。由SEM观察可知,纳米水化硅酸钙改性隔热涂料基体结构较为致密,隔热组分均匀地分布在涂料基体中,纳米水化硅酸钙粉体对隔热涂料改性机理在于:在成膜过程中,纳米水化硅酸钙粉体的比表面能逐步释放,增强了与有机高分子链的结合力,同时,该粉体粒径小,颗粒级配好,使涂料基体更加紧密。本实验制备的纳米水化硅酸钙改性隔热涂料附着力和耐洗刷性等基本性能明显改善,并具有一定的隔热效果和透光性,适宜使用在建筑玻璃顶棚上。