跳出盒子是一个客观的每一个开创性和前瞻性涂料化学家或工程师喜欢实现。现代效应,取得明显的突破和创新的涂料争取赋予涂层系统的一个明显的附加价值。这个野心是由一般需要创造更多的产品没有把他们变成商品。

获胜至关重要关注正确的原材料!188金宝搏bet官网最创新的选项之一是使用“智能”材料。188金宝搏bet官网智能色素沉着色素,能够应对变化的环境,或者也可以表现出一个意想不到的功能。

这个世纪最引人注目的挑战之一是减少能源消耗。例如,日本电气2007年能源危机是由于过度使用空调。如果我们能够减少热量累积效应,能源消耗会低得多。

一个意想不到的功能,因此,我们需要的是能够控制的吸收太阳辐射的色素而不影响其可见色彩的属性。这就是我们所说的具有色素沉淀。



太阳光谱。

热控制是什么意思?

众所周知,一个白色的表面依然很酷,而黑色升温。这样做的原因是涂层的交互对象的近红外辐射(NIR)太阳发出的(图1)。

太阳发出红外辐射几乎50%的能源。当这个NIR-radiation被吸收,光身体转化成热。一个表面相互作用不仅通过吸收辐射,而且通过发射远红外地区,直到达到平衡在一定温度。通过使用传统的色素这种效应可能导致严重的热度上升。



电磁反射资料不同的颜料。

黑色表面强烈吸收近红外和可见光,而白色表面有效地反映近红外和可见光。但是白色或素色的颜色不能总是满足消费者的需求。

不同颜色的颜料表现出不同,具体的电磁反射配置文件,如图2所示。

专注于红外范围(780 - 2500海里),像金红石黄色颜料展品最高反射二氧化钛紧随其后。另一方面,炭黑基准反射最低。炭黑相比大大高于太阳光谱反射率在近红外光谱区域可以通过一个专门设计的IR-reflecting尖晶石黑色颜料。



热积累资料不同的颜料。(1、2)

这些不同和反射率曲线特征也反映在不同的热量累积曲线如图3所示。在热量积聚实验涂布面板暴露在人工NIR-light定义条件下在一个封闭的盒子。测量温度的增加曝光时间。

表面温度vizualized thermo-imaging相机。(1)

通过反射NIR-radiation更有效率,这色素使涂料能够显著降低表面温度。这种效应可以可视化thermo-imaging相机如图4所示。

热图像显示涂层板的色素不同IR-reflecting与炭黑颜料在左边和右边分别。之后面板被均匀辐照下使用IR-lamp定义条件。

优势我们从这种方法不仅可以减少热量累积,可以与降低能源消耗,同时也增强涂层保质期。

由于表面温度明显降低,聚合物基体的热降解减少。除了昼夜之间温差,阳光直射和阴影区域等,也将趋于平稳。因此,热翘曲变得不那么有效。

这方面的具有色素的使用是非常重要的,因为这种影响可以用于许多其他应用程序除了住房、屋面和外墙。

这是这种方法的关键原因真正配得上这个聪明。不仅因为它有助于更环保意识的使用资源,但也因为它的特殊能力延长保质期的外墙涂料或聚合物。



不同聚合物矩阵对反射率的影响,二氧化钛色素系统。

聪明的复杂的无机彩色颜料

我们正在寻找高效IR-reflecting色素提供了在不同的色彩色调,表现出优秀的户外耐久性的用途在外墙涂料和大规模可用。为了选择合适的颜料我们需要挖一点点深入的理论。

比较色素对他们影响热量积聚总是依赖于聚合物基体。图5显示,例如,二氧化钛的不同反射率曲线在不同的矩阵。结果的特征吸收太阳辐射需要考虑在设计一个有效的IR-reflecting涂料配方。

TSR不同色素的关系矩阵和二氧化钛使用。(1)

TSR是什么?

当选择一个有效的IR-reflecting色素最重要的因素是TSR的价值。TSR意味着总太阳能反射率和积分的太阳能总量是立即拒绝了表面材料(如涂料)。这意味着它包括紫外、可见和NIR-radiation因此关键人物来描述表面的热量积聚。

TSR覆盖整个范围的辐射在紫外和近红外光谱之间,例如,黑色颜料显示系统降低TSR值相比,白色颜料为例。因此,只有TSR值应该比较相似的色素。

TSR值表示有效反射高-低吸收NIR-light TSR值表示一个强大的趋势,因此诱发显著的热积聚。它有助于解释TSR价值关系矩阵和/或参考使用色素(例如,二氧化钛)(图6)。

此外,它应该考虑,即使是少量的杂质会影响涂层的临时避难所。甚至填料,通常添加到油漆,可以减少由此产生的近红外反射率。另一方面不同色素的负载(10%对30%)一般不会引起TSR值明显不同。

额外的影响给出了电磁辐射的散射粒子大小分布。

电磁辐射的散射可以利用米氏理论进行描述。散射光的波长λ依赖于球形颗粒的直径(D *)和色素的折射率之间的区别(nP)和矩阵(nM)。第一次评估的相关性折射率和粒子大小是由以下简单的公式:

比较相同的化学颜料黑色30颜料与不同的粒度分布。

因此,较小的粒子有选择地反映短波辐射,而大颗粒更有效地反映长波辐射。这种效应被用来控制和调整颜料的散射特性。

图7显示了两个相同的化学颜料黑色30颜料与不同粒径分布。粒度分布的黑色颜料30转向更大的粒子展品反射率显著提高,特别是在长波长区域,而较小的颗粒大小黑色30色素。



佛罗里达风化IR-reflecting颜料的结果。(1)

解决方案

达到最大反射的太阳辐射,NIR-reflective色素的外墙涂料是必需的,它提供了一个高TSR价值和最高的户外耐久性。可以满足所有这些需求复杂的无机彩色颜料(CICP),表现出特别设计的反射特征而保留其良好的天气和耐光性(图8)以及他们杰出的耐热性。

观察图4中的热图像的影响不同TSR值变得明显。TSR值之差的左侧面板上大约5%和17%在右边面板的结果在一个大大强热积累的碳黑色色素卷材涂料。

这些小说,IR-reflecting复杂的无机彩色颜料提供广泛的颜色从黄色到黑色。他们不仅允许制定建筑、建筑和建筑涂料、瓷砖,贴膏药等,而且汽车内外应用如仪表板、油箱等。

由于表面温度降低,这些颜料的使用扩展了保质期thermo-induced通过极小化聚合物基体的降解效果,当然,大大减少了热量积聚。

因此他们照顾客户的舒适由于减少了热量积聚,因此他们的电费。



更多信息参见www.heubachcolor.de或Lutz.Frischmann@heubachcolor.de。