介绍IR-Reflective颜料| PCI杂志 - 188bet搏金宝,188金宝搏bet官网

在人眼敏感的电磁波谱的只有一小部分,色素与波长在可见的互动可以有趣对涂料性能的影响。一个关键区域的频谱是红外(IR),特别是近红外。而人眼不可见,色素的,因此涂层的红外特性会影响可用性和耐久性。

IR-reflective涂料的主要目的是保持对象温度比他们将使用标准的颜料。这个IR-reflective特性是其使用的基础市场像酷屋面EPA能源之星Program1和加州能源Commission2标题24 2008版。这种技术也发现使用在运输和其他地区保持冷静的能力是有价值的好处。

增加红外反射率的最简单方法是使用白色颜料如二氧化钛。二氧化钛可见光和红外线的反射。战斗的关键这“白枯萎”和生产创新,彩色IR-reflective涂料是用颜料,可见吸收产生颜色和反映在凉爽的红外光谱。从这些要求,牧羊人颜色已经开发了一种高工程产品的线叫做北极®IR-reflective颜料。北极的色素提供了一个调色板的颜色,使涂料的配方和材料的设计满足红外反射率和长期耐久性要求,并提供深入和丰富的颜色。188金宝搏bet官网

文章已经写过颜料用于制造红外反射涂料。本文旨在构建通知化学家和一些具体问题和现象相关的制定和优化IR-reflective涂料。一些变量和因素会影响涂层的红外反射率是单独的颜料的选择、铣削和分散混合IR-reflective颜料、不透明度和污染。

太阳光谱

的任何讨论红外涂料需要一个简短的回顾的基本物理。太阳的能量到达地球表面分为三个部分。

紫外线(295 - 400 nm):开始在295 nm紫外线地区大气截止。而紫外线只占大约5%的太阳的能量到达地球表面,是涂层的退化的主要因素。

可见(400 - 700 nm):大约50%的太阳的能量占给我们的感知颜色的波长。

红外(700 - 2500 nm):总数的百分之四十五太阳能在红外区。在图1中,可以看出大多数的红外线的能量范围在700 - 1200纳米范围。2500海里以外几乎没有太阳能。太阳红外区不同于红外能量以热能的形式释放出对象。对于大多数日常物品,发现更长的波长发出的热量,是依赖对象的黑体属性。

一个对象在室外环境中,反射率的四个主要机制,辐射、对流和传导确定其温度。对流在很大程度上是依赖于气流,传导对象取决于绝缘,防止热量流动。反射率和辐射率是可以操作的因素。

很酷的机制

这三个地区的物体反射或吸收太阳能:紫外线,可见光和红外线。总太阳能反射率(TSR)描述了太阳的能量的多少反映了一个对象。共同确定TSR是设备和仪器Services3太阳光谱反射计模型SSR,俗称“主仆”。TSR主仆返回一个数字,而分光光度计读取单个波长,可以用来使本文的光谱反射率曲线。反射率可以操纵的仔细选择high-IR-reflective北极颜料。关键是要反映红外和可见吸收和反映地区生产所需的颜色。

很酷的涂料系统

牧羊人颜色公司供应色素高性能涂料市场。这些产品,包括北极线,高度工程陶瓷颜料。这些色素,也称为混合金属氧化物(MMO)或复杂的无机彩色颜料(CICP),提供持久的颜色要求应用程序。无机陶瓷颜料的性质提供了耐高温、化学物质,酸,基地、风化和环境污染物。

Colormatching蒙上了颜料的选择

酷的最高反射颜料应选用涂料。炭黑、氧化铁黑色或铜铬黑是标准的黑色颜料配方,但他们有很低的红外反射率和一个TSR的约6%。制定一个关键降温涂料的使用是一个infrared-reflecting黑色颜料。一般来说,IR-reflective配方结合北极黑10 c909低L值在颜色与其他北极的颜色。提供了一个更高的TSR黑色411年,但红底色。北极颜料的完整清单(表1)提供了一个几乎完整的色域用来帮助制定high-IR-reflective涂料。

这种优势在TSR的多色调还继续当颜料添加与二氧化钛调。图2描绘了TSR的垂直轴和水平轴上的轻盈L值。每一行代表一个不同的色素点左边(low-L-value)多色调。添加白增加L值,增加了临时避难所。从图表可以看出,low-L-value多色调的颜色与IR-reflective黑人TSR可以达到25%左右,而标准黑人需要混合轻到中等灰色才能实现25%的临时避难所。

分散

北极颜料兼容几乎所有的溶剂和水基涂料系统,包括聚酯、丙烯酸和含氟聚合物系统。达到充分分散和最佳属性,颜料应该分散在一个小媒体机至少7 Hegman。必须注意不要在研磨颜料。额外的研磨将色素分解成更小的微粒,引起颜色变化,通常增加色彩强度但减轻天然色调。一致的磨过去分散步骤需要仔细控制颜色和红外性能最大化。图3显示增加研磨,北极红外黑10 c909动作轻多色调和低TSR,两者都是不可取的。

许多添加剂可用于产生稳定的分散体系。在一些系统中不需要任何添加剂由于固有的颜料的分散性能。由于他们的高比重,仔细筛选完成油漆应进行色素沉淀。

混合颜料

很少有颜色single-pigment分散体。为了匹配颜色,必须注意当一个以上的颜料混合在一起做一个颜色。如上所述,任何北极色素与白色混合将提供一个总太阳能反射率高于北极色素本身。两个北极颜料具有不同吸收区域,当混合在一起,将有一个低反射率分别比颜料。一个很好的例子是北极蓝的混合物211和黑色10 c909。虽然都有大约25 - 30% TSR,结合时他们将有一个较低的TSR比加权平均个人颜料,如图4所示。

考试的红外光谱曲线(图5和6)表明,黑色的反射的吸收带钴蓝色的开始。这是可以预料到的,因为色素电影不真实反映;他们要么吸收、散射或传输。色素的吸光度过功率散射。这种吸收和散射占优势透光率在厚对象。但在相对较薄的漆世界电影,透光率也可以发挥的因素。

不透明度

cicp如北极的颜料,以可见的不透明度高。难以看到的是,因为他们不会吸收红外地区只剩下两种机制是散射和传播。薄膜可能不会完全分散和太阳的能量反射涂层,所以红外能量可能继续通过底物。

图7显示了如何可以视觉上不透明的漆膜,同时仍然在红外半透明。solventborne风干丙烯酸被用于制造涂料与多样pigment-to-binder比率。油漆被画下来的黑色和白色部分Leneta卡片。可见的对比度是阅读,一个“TSR对比度”是由分裂的TSR阅读黑卡的一部分TSR的白色部分卡。对于每个pigment-to-binder比,P / B,绘制相应的对比度,以及60度光泽的涂层。可以看到,获得的电影视觉透明度来得比红外不透明度。随着P / B比率,可以看到类似的行为如果P / B举行常数和膜厚度增加。

这种差异在视觉和红外不透明导致许多问题。颜料和涂层的TSR可以依赖于衬底和膜厚度。这使得它很难预测TSR色素或涂层不知道对它的应用程序和使用细节。灰色底漆有炭黑会造成更大的损失在TSR比如果类似的引物是由红外黑色,其他非红外吸收颜料,或白色。

随着这些底片,正面是IR-reflective衬底可以帮助保持涂层的TSR更高。不同的图在图7图如图8所示,它显示了可见的对比度的TSR读数包含黑10 c909的涂层。红色和蓝色线分别代表TSR在白色和黑色。毫不奇怪,TSR不同,这部电影并没有视觉不透明,但TSR也白当达到视觉透明度更高。随着P / B的增加和隐藏的黑色和白色部分Leneta卡,TSR数字开始收敛。约0.4至0.8的范围内,黑10 c909电影展示了良好的视觉透明度和能力最大化涂层的TSR反光的基质。

污染

最后一个令人担忧的领域是污染。图9显示了曲线之前显示演示了TSR当黑人的下降10 c909和蓝色211混合在一起。更损害TSR是包容的设计或污染non-IR-reflecting黑色,像炭黑。炭黑大大影响了TSR的组合包括0.10%时,和之前的颜色开始发生巨大的变化,见图片。两个教训,这表明,米尔斯和处理设备必须清洁,以确保不会发生交叉污染,甚至,使用少量的non-IR颜色阴影对TSR评选一批有极大的影响。

结论

IR-reflective涂料的配方为各种应用程序取决于许多因素,其中一些无法用肉眼看到。主要有两个键来制定这些涂料。第一个与本文提出的物理特征。

个人颜料选择:选择IR-reflective颜料。

研磨和分散:不要在磨和降低红外特性。

混合IR-reflective色素:注意不同色素的无形的交互类型在红外区域。

透明度:尽可能使用IR-reflective衬底/底漆,或管理pigment-to-binder和膜厚度吸收基质的影响降到最低。

污染:包含少量的IR-absorbing颜料可以大大减少临时避难所。

第二个关键是工作与合作伙伴的产品,研究,最重要的是,技术支持允许您制定、测试和验证IR-reflective涂料。人眼不可见红外范围,不受标准的分光光度计,只有昂贵的和专门的设备和可衡量的。颜料选择伴侣可以牧羊,配色和测试,以及指导的不同规定和程序可以在制定时,成为一个有用的工具,营销和支持差异化IR-reflective涂料。

引用
1 EPA能源之星屋面:www.energystar.gov index.cfm ? c = roof_prods.pr_roof_products。
2加州能源委员会:www.energy.ca.gov。
3设备和服务:10290门罗博士,Ste。202年,达拉斯,TX 75229;214/902.8337;
www.devicesandservices.com。

北极®是一个牧羊人颜色公司的注册商标。