隔热涂料,能够有效地阻止热传导,降低表面涂层和内部环境的温度,从而达到改善工作环境,降低能耗的目的。因其优良的经济性、方便的适用性和可靠的绝热性等优势,已成为当今建筑材料的发展热点。本文旨在研制一种制作工艺简单,环保无毒,可以涂刷在金属表面或者墙体上使用,干燥后能起到较佳隔热作用的环保型硅酸盐系隔热涂料。首先对涂料使用的粘结剂钠水玻璃进行了改性研究,主要针对水玻璃粘结剂在常温下形成的涂层机械性能差、耐水性不好的问题,从无机和有机两个方面对水玻璃进行了改性研究,通过对比无机酸、硅溶胶以及聚合物乳液等的改性效果,最终确立了具体的改性配比为水玻璃:苯丙乳液:无机酸:甲基硅酸钠:稳定剂=100:20:5:5:1。接着对几种常见隔热填料的隔热效果进行了对比,确立了海泡石和玻璃微珠双组分隔热体系,并对玻璃微珠和海泡石进行了相应的改性研究:对微珠来说是通过溶胶-凝胶法制备镀液,然后以浸镀的方法在微珠的表面镀覆一层高折射率的氧化钛薄膜,经检测微珠壳层表面镀覆了一层厚度为100纳米左右的氧化钛膜层物质,而且经过850℃的高温煅烧后氧化钛的晶型完全转变为高折射率的金红石型;对海泡石来说,通过球磨调整其纤维粒径水平,在料球比为1:1.5时,控制球磨时间为3h时,球磨后海泡石的粒径分布均匀,平均粒径保持在7.3μm左右。实验发现,隔热填料改性后可以保证其在涂料体系中发挥较好的隔热作用,对于提高涂料的隔热效果具有重要的意义。最后采用正交试验L9(33)的方法对涂料配方主要隔热组分中空玻璃微珠、海泡石、钛白粉的隔热性能进行了分析研究,发现三者对隔热效果的影响:海泡石>玻璃微珠>钛白粉,并通过对正交结果的进一步优化得到较好的涂料配方:成膜物质改性水玻璃47%,空心玻璃微珠12%,海泡石19%,钛白粉10%,滑石粉5%,高岭土5%,其他助剂2%。根据相应的国家标准对涂料的常规性能指标以及隔热效果进行检测,发现涂料的附着力为0~1级,抗冲击强度大于50cm,和普通涂料相比隔热效果提高20℃。随后,对涂料体系中几个重要的指标如涂层厚度,涂料的粘度,颜基比,以及涂层的耐热性能进行了测试研究,并通过综合热分析、扫描电子显微镜(SEM)等分析手段对其隔热机理进行分析表征。