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户外纺织品用隔热降温涂料的研制及应用

作　者: 李明珠
导　师: 张庆
学　校: 东华大学
专　业: 纺织化学与染整工程
关键词: 隔热降温涂料户外纺织品功能填料涂层整理
分类号: TQ630.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

物体在阳光的持续照射下会积聚大量热量,导致其表面和内侧温度升高,尤其是在炎热的夏天和高温地区,给人们的生产和生活带来诸多不便和危害。随着全球变暖趋势的加剧,世界各地频频报道出现历史最高气温；臭氧层破坏,导致全球皮肤病患者增多,尤其是南半球和我国广东地区。这些环境问题给人们的户外生产、生活带来诸多不便。与此同时,随着人们生活水平的提高,和回归大自然潮流的推行,人们越来越喜欢参加户外活动。因此市场上就要求出现相关的产品,来解决这个问题或减弱这种现象带来的危害。一是满足人们基本的生产、生活需要；另外还要适应现在的户外环境,使其具有防紫外线、防水、通气透湿,阻燃防污以及遮光反射等特殊功能。为解决此问题,人们设计出多种防护热辐射的方法,其中常用的一种是红外热反射涂层,所谓红外热反射涂层是指涂覆于物体表面、对辐射中的红外波段具有高反射比、从而抑制涂层表面温度上升并同时降低覆盖物内部温度的涂层。目前,国内对于隔热降温涂料的研制、生产主要针对建筑行业、工业设备及航空等领域,而研究帐篷等户外纺织品用隔热降温涂料的几乎没有,也很少有关用于纺织品行业的隔热涂料方面的文献报道。本课题旨在研制出一种遮阳伞、帐篷等户外纺织品用隔热降温涂料来降低伞下、帐篷内的温度,为使用者提供一个较为舒适的工作生活环境。对于隔热涂料的研制以往研究最多的是热反射涂料,其实根据隔热机理和隔热方式的不同,隔热涂料可分为三种类型：阻隔型、反射型和辐射型隔热涂料。在本课题中将尝试利用两种或这三种隔热机理,开发多机理、隔热降温效果更明显的隔热涂料。本课题经过以涂层隔热降温综合效果,隔热降温涂料的太阳热吸收比,涂层织物的表观效果、抗紫外效果、撕破强力、拉伸强力和耐静水压为此涂料的性能指标,对成膜组分、功能填料和助剂进行筛选,并确定各组分的组成和用量。最终,将本课题研制的涂料通过合适的涂层工艺整理面料,其隔热降温综合效果高达23℃,太阳热吸热比低至21.90%,抗紫外、拒水、拉伸强力和撕破强力各项性能指标均超过标准值。鉴于纺织品的隔热降温研究甚少,行业内没有相应的测试仪器和标准,本课题根据纺织品的特性自制隔热降温综合效果测试仪,并创造性地引出太阳热吸收比计算公式,定量地说明本课题研制的涂料的隔热降温效果的好坏。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第1章前言  11-21
  1.1 课题背景  11
  1.2 隔热降温涂料的概况  11-19
    1.2.1 隔热降温涂料的隔热降温原理  12-13
    1.2.2 隔热降温涂料的组成  13-16
    1.2.3 隔热降温涂料的国内外研究(应用)现状  16-19
  1.3 课题研究背景及意义  19
  1.4 隔热降温涂料的发展研究趋势  19-20
  1.5 课题研究的内容  20-21
第2章传热基础和隔热机理  21-26
  2.1 传热的含义  21
  2.2 各种传热方式的物理机理  21-24
    2.2.1 热传导  21-22
    2.2.2 对流换热  22-23
    2.2.3 热辐射  23-24
  2.3 隔热机理  24-25
    2.3.1 阻隔型隔热涂料隔热机理  24
    2.3.2 反射型隔热涂料的隔热机理  24
    2.3.3 辐射型隔热涂料隔热机理  24-25
  2.4 小结  25-26
第3章实验部分  26-33
  3.1 试验药品和仪器  26-27
    3.1.1 试验药品  26-27
    3.1.2 试验仪器和材料  27
  3.2 试验方法  27-28
    3.2.1 户外纺织品用隔热降温涂料的制备  27-28
    3.2.2 户外纺织品隔热降温涂料的涂层整理  28
  3.3 主要的分析测试方法  28-33
    3.3.1 隔热降温综合效果的测试  28-30
    3.3.2 隔热降温功能涂料太阳吸热比测试  30-31
    3.3.4 涂膜厚度的测试  31
    3.3.5 涂层整理后试样性能测试  31-33
第4章隔热降温涂料的制备  33-52
  4.1 隔热降温涂料的各组分的选择  33-35
    4.1.1 成膜组分的选择和调配  33-34
    4.1.2 功能填料的选择  34
    4.1.3 涂层助剂的选择  34-35
  4.2 隔热降温涂料的制备  35-47
    4.2.1 涂层树脂的太阳热吸收比  35-36
    4.2.2 功能填料种类和用量的确定  36-46
    4.2.3 结果与讨论  46-47
  4.3 隔热降温涂料配方的优化  47-52
    4.3.1 涂层助剂对隔热降温涂料性能的影响  47-50
    4.3.2 结果与讨论  50-52
第5章隔热降温涂料的应用及性能测试  52-62
  5.1 涂层加工工艺  52-53
    5.1.1 涂层整理工具  52
    5.1.2 涂层整理工艺  52-53
  5.2 涂层加工后织物各项性能测试  53-61
    5.2.1 涂膜厚度  53
    5.2.2 隔热降温性能  53-56
    5.2.3 抗紫外线能力  56-58
    5.2.4 拒水性能  58-59
    5.2.5 拉伸强力和撕破强力  59-61
  5.3 结果与讨论  61-62
第6章结论  62-63
参考文献  63-66
致谢  66-67
作者在硕士研究生期间的研究成果  67

户外纺织品用隔热降温涂料的研制及应用

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