本项课题基于国内外装备、石油化工、城市基础建设用防腐、降温、节能涂层材料的研究及应用状况,吸取国内外先进研究经验,开发利用国内外新型功能性材料,综合利用材料科学、有机化学、无机化学、物理化学、光学、热学等多门科学知识,由基础理论研究与应用研究相结合,研究出迷彩色水性环氧-改性丙烯酸红外热屏蔽涂层材料。首先采用半连续种子乳液聚合技术合成出红外热屏蔽结构涂层材料的成膜物—水性环氧—丙烯酸酯杂化乳液。试验结果表明:环氧树脂的滴加顺序直接影响乳液的性能,在第一阶段逐渐加入丙烯酸、苯乙烯单体,第二阶段加入环氧树脂,杂化乳液性能最佳。复合乳化剂用量增加,乳液粒径减小;引发剂和环氧树脂用量的增加,均导致粒径呈增大的趋势。最佳种子乳液用量为20-30%,最佳搅拌强度为180rpm,最佳聚合温度为80℃。所得乳液VOC低、干燥速度快,硬度大、耐腐蚀性好。通过FT-IR、GPC、UV-Vis测试,证明环氧树脂与丙烯酸-苯乙烯发生了接枝反应。用PH1.5 PTA对MMA/EP、EP/MMA结构乳胶粒和不同环氧树脂含量的环氧-丙烯酸乳胶粒染色,TEM测试结果表明pH1.5 PTA能对环氧树脂染色,环氧-丙烯酸乳胶粒为以丙烯酸为核、环氧树脂为壳的结构,且丙烯酸核层以中心球或偏心球的形式位于环氧树脂壳层内。制备了DAAM参与聚合的含有酮羰基的环氧—丙烯酸乳液,向其中加入己二酸二酰肼(ADH),制得可以室温交联的水乳液。对涂膜固化过程的FTIR和TEM分析表明,乳液成膜时酮羰基与肼发生了交联反应。对DAAM与ADH反应条件的探索及乳液固化过程模拟的FTIR表明,酮羰基与肼发生反应的最佳条件为体系呈弱酸性或碱性。通过对乳液性能影响因素的研究,工艺条件的优化,制备出几种玻璃化温度不同的乳液,利用玻璃化温度为10.6℃的杂化乳液做红外热屏蔽涂层材料的成膜物。其物理化学性能均满足红外热屏蔽涂层材料的指标要求。第二、本课题以高效降温为目标,以环保长效为宗旨,以性价比优良、具有实际应用价值为出发点,研究了涂层的热反射、热发射和热阻隔和光催化降温机理。设计了热屏蔽涂层的涂层结构。通过对不同阻热材料的阻热性能及其协效性的研究、制备工艺研究、涂层的微观结构表征,制备出了导热系数为0.114w/m.k、具有良好防腐性能的防腐隔热底涂。通过研究颜填料的种类、形状、大小、粒径分布、与基料数量的相对多少和多种功能性材料的配合使用等对涂层的反射率和发射率的影响。揭示了涂层材料的降温性能与涂层材料的关系。针对目前国内对降温涂层材料研究存在的问题,本课题对深色(迷彩)涂层的降温效果进行了研究,对多种彩色颜料的反射率进行测试,建立相应的小型数据库,从而在此平台上合理的选择反射材料,制备出了反射率为:驼灰色80%,军绿色72%,墨绿色68%,辐射率皆为93%的热反射与热辐射面涂,同时也为相关领域的研究者提供了参考依据。通过热反射、热辐射、热阻隔、光催化剂降温机理及协效性,制备工艺的研究,模拟试验与实际应用效果研究,制备出了迷彩色水性环氧-改性丙烯酸红外热屏蔽涂层材料。此涂层材料可使被涂封闭物内部的温度降低5-10℃,表面的温度可降低12-15℃。