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基本信息

項目名稱:
高效熱屏蔽節能防腐涂層材料的研制
小類:
能源化工
簡介:
項目通過涂層材料的隔熱機理研究,功能性涂層的結構設計,以及高熱反射、熱發射、熱阻隔顏填料的應用與研究,研制出一種集高效熱屏蔽、裝飾性和長效防腐功能于一體的涂層材料。突破了深色涂層熱屏蔽效能的瓶頸。項目研制的白色涂層熱反射率為92%,灰色涂層熱反射率為78%,同時具有高熱發射率和低導熱系數??捎糜谟蛶?、油罐、石油化工及建筑等防腐節能領域,可顯著降低能耗,具有廣闊的市場前景。
詳細介紹:
本項目以高效節能保溫、降溫為目標,以環保長效為宗旨,以性價比優良、具有實際應用價值為出發點,研究出集高熱反射、高熱發射和高熱阻隔、長效防腐、裝飾于一體的涂層材料。 項目主要研究內容如下: 1、為了保障涂層在苛刻條件下的完整性、功能性和工作壽命,實現高效降溫、防腐的目的,通過對不同結構的防護涂層的防腐性能、降溫性能進行測試,設計了集高效防腐、熱阻隔、熱反射與熱輻射及裝飾于一體的復合涂層結構; 2、利用光、熱反射、吸收及輻射等基礎理論,以及聚合物和無機材料中熱能儲存、轉換及傳遞規律,充分發揮阻隔、反射和輻射之間的協同效應,開發利用新型功能性材料,制備出高熱屏蔽的涂層材料; 3、研究不同色系顏料的光學、熱學性能,利用顏料復配原理,制備有色及深色熱屏蔽涂層,突破了深色涂層材料熱屏蔽效果不佳的瓶頸。 項目研究的涂層材料,白色涂層熱反射率達92%,灰色涂層反射率達78%,具有優良的降溫隔熱性能??梢詮V泛應用于石油工業的海上鉆井平臺、油罐、石油管道;運輸業的汽車、火車、飛機表面;造船工業的船殼、甲板等,達到改善工作環境、提高安全性節約能源的目的。 此項目的實施必定推動交通運輸、油罐儲運、建筑節能、石油化工領域節能技術的進步,為上述系統增添一種高效熱屏蔽節能系統,對推動我國隔熱節能技術的發展具有重要的理論和現實意義。同時帶動一批相關產業的發展和改革。在全球能源緊張的今天,更有效的節約能源,具有顯著的社會效益。

作品圖片

  • 高效熱屏蔽節能防腐涂層材料的研制
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  • 高效熱屏蔽節能防腐涂層材料的研制
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作品專業信息

設計、發明的目的和基本思路、創新點、技術關鍵和主要技術指標

1、作品設計、發明的目的 建筑業急需一種新型冬暖夏涼的熱屏蔽節能材料。為解決油氣儲運的損失和安全問題,使用高效熱屏蔽節能涂層材料是最經濟有效的措施。本項目研制的高效熱屏蔽節能涂層材料,具有高效保溫、降溫節能之功效,必將廣泛應用于建筑保溫、油氣儲罐保溫、降溫、稠油開采、集輸管道保溫等領域。 2、作品撰寫思路 本作品因應國家節能減排及科學發展要求,以熱傳播及降溫隔熱機理為指導,結合結構設計,開發應用功能性顏填料,研制熱屏蔽涂料。表征測試其熱性能,以此反饋涂層的熱屏蔽效果,并據此優化涂層的結構和組成,達到高效熱屏蔽、長效防腐及裝飾效果。 3、創新點 (1)通過涂層結構設計,實現降溫涂層的多功能性。 (2)開發利用了新型功能性填料,提高涂層的防腐、熱屏蔽效果 (3)通過對空心玻璃微珠的分散工藝優化及表面改性,降低涂層導熱系數。 (4)研究開發了降溫隔熱型有色、深色復合涂層材料。 4(1)技術關鍵 本項目研究制備了集長效防腐、高熱阻隔、高熱發射、高熱反射于一體的高效熱屏蔽節能涂層材料。通過高反射型深色顏料的篩選應用和顏色復配,制成高熱屏蔽深色涂層材料。 (2)主要技術指標 本作品防腐、帶濕帶銹涂裝性能優良。熱反射率:灰色78%,白色92%。其具有顯著的熱屏蔽效果。 本材料施工性能優良。在氣溫28℃以上晴朗的天氣,與普通防腐涂層相比,可使被涂物內部溫度降低最多11℃,外部表面溫度降低最多19℃。

科學性、先進性

本作品對比國內同類產品(局限于熱反射或熱阻隔單一機理的應用研究,隔熱降溫效果差,賦予了功能的同時降低了其防腐性能),因使用功能性防腐材料而具有優良的防腐性能,其帶濕帶銹涂裝性能和耐鹽霧性能優良。該高效降溫節能結構涂層材料,除具有高性能外,原材料立足國內易得,生產工藝簡單、科學合理。同時作品具有很好的性能價格比。 項目通過多層設計、有機結合,實現防護涂層集長效防腐、高熱阻隔、強熱發射、高熱反射、裝飾于一體的多項技術兼容創新。 項目通過研究顏填料的光學和熱學性能,開發利用新型高熱阻隔、高輻射率、高反射率和高耐候性的顏填料。同時利用自制測試裝備、模擬裝進口大型測試儀聯合進行涂層材料的熱學性能進行表征,建立數學模型,總結規律,闡明其測試方法的可行性與可靠性。

獲獎情況及鑒定結果

科技成果鑒定證書:高效熱屏蔽節能結構涂層材料的研究與產業化。2008年5月。

作品所處階段

中試階段

技術轉讓方式

暫無

作品可展示的形式

實物、產品,圖片

使用說明,技術特點和優勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測

項目研究的高效熱屏蔽節能涂層材料,具有高效保溫、降溫節能之功效,攻克了深色涂層材料的高效熱屏蔽的技術難關,大大提高了涂層的熱反射與熱輻射性能,賦予了涂層功能性的同時又使涂層高性能化。必將廣泛應用于建筑保溫、油氣儲罐保溫、降溫、稠油開采、集輸管道保溫,熱注系統輸氣管道保溫,熱電廠集輸管道保溫,化工廠高溫管道保溫及鍋爐保溫,火車、汽車、輪船等交通運輸工具等領域,使其達到最好的節能效果,并為大量的節能涂層材料的研究與應用提供理論基礎與依據。此項目的研究推動了我國的涂料領域的技術進步,對節能技術及節能材料的發展,以及“十二五”節能目標的實現,具有重大的理論意義和現實意義。

同類課題研究水平概述

1、國外現狀 在國外,隔熱涂料的研究較早,也比較深入。國外的專利中,很多都是以丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、丁基合成橡膠等為成膜物質,金屬顏料、鋁片、空心微珠等作為功能性填料制備熱屏蔽涂料。N.M.Nahar等對干旱地區太陽光的冷卻技術進行研究后發現,涂有反射涂層的測試室內的溫度比未涂的測試室內溫度低得多;R.Neil采用馬來酸二丁酯一乙酸乙烯共聚物為成膜物質,通過加入一種CeramicSil32珠光隔熱劑制得了隔熱性能優良的水性隔熱涂料;英國一項專利介紹了一種褐色的熱反射涂料,由成膜劑和近紅外熱反射顏料構成,近紅外反射率≥70%,太陽光總反射率≥45%;美國一項專利也介紹了一種在近紅外具有較強反射能力,而在大氣窗口具有很強輻射能力的涂料;在日本,武居二郎研制了建筑物用太陽能反射涂料,周田道夫則對太陽反射涂層進行了評估;德國有一項專利,用于降低底材表面溫度的熱反射涂料用組合物,含有黑色和雜色的著色顏料、白色顏料、其它顏填料、基料和添加劑,所有成膜組分之和為100%;在佛羅里達州,白色是使用在屋頂上最好的顏色,根據佛羅里達太陽能源中心(Florida Solar Energy enter)最近的研究指出:反射的白色屋頂可以降低冷卻費用達20%或更多。 2、國內現狀 國內對太陽熱反射涂料的研究大多數是關于樹脂的改性及顏填料的開發應用。劉先春以改性丙烯酸醇酸樹脂為主要成膜物質,并與顏料、溶劑及助劑配合使用而制得的表面隔熱涂料,具有優異的物化性能及極強的亮度,對太陽熱的反射率高,可明顯降低房屋表面的溫度;郭年華研制了聚氨酯改性高氯化聚乙烯熱反射涂料,介紹了該涂料的配方及其性能指標,討論了涂料用基料樹脂和顏填料對熱反射率的影響;許新在對太陽熱反射涂層反射原理分析的基礎上,研究了顏料粒子的形狀、顏料體積分數以及顏料的聚集狀態對太陽熱反射率的影響;張敏采用鱗片狀鋁粉為顏料制得了一種水性反光隔熱罩面涂料;中國科學院廣州能源所的江晴等人建立了理論模型,指出在大氣質量為1、太陽輻射為945W/m的情況下,理想?;疑珶岱瓷渫繉拥谋砻鏈囟瓤杀韧然叶鹊钠渌繉蛹s低30℃,同時指出,在中遠紅外(波長4μm以上)提高涂層的發射能力是降低涂層表面溫度的另一有效途徑;某公司新近研制生產了太陽熱反射涂料,反射率可達87%,通過實踐證明得出:涂刷了太陽熱反射涂料的屋頂夏天可以減少空調能源21%。
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