隔热涂料的研制（共9篇）
隔热涂料的研制 篇1
0前言
随着夏热冬冷和夏热冬暖地区建筑空调和采暖需求逐年上升, 空调用电成为夏季居民用电的主要部分, 用电高峰负荷已经对电网容量与安全形成挑战。因此, 迫切要求提高建筑能源利用效率, 在保证合理舒适度的前提下, 降低建筑能耗。研究表明, 将温度降低1℃所需能耗是将温度升高1℃所需能耗的4倍[1]。GB 50176—1993《民用建筑热工设计规范》规定, 在夏热冬冷和夏热冬暖地区必须充分考虑夏季隔热要求。建筑反射隔热涂料通过有效反射夏季的太阳热辐射, 降低建筑物表面对太阳幅射能量的吸收。因此, 外墙及屋面涂装该类涂料后, 涂膜表面温度不会大幅度升高, 从而减少通过墙体、屋面向建筑物内的传热。在夏热冬冷和夏热冬暖地区, 涂饰建筑反射隔热涂料后, 除了夏季能降低墙面、屋面温度, 减少热量向室内传入, 解决或减轻涂膜加速老化和外保温系统的裂、渗等问题外, 还具有明显的节能效果。
以往开发应用的建筑反射隔热涂料大多为白色或浅色, 白色或浅色涂料存在涂膜耐沾污性差的缺点, 在屋顶或外墙使用一段时间后, 会因漆膜表面变脏、变色导致热反射性能大幅度下降, 还会造成一定的光污染。而且在实际应用中白色涂料不足20%, 彩色涂料的使用率达到80%以上, 建筑设计师大多采用各种彩色涂料甚至是深色涂料, 以满足现代建筑外墙对不同色彩的需求。因此, 研发生产高性能彩色反射隔热涂料对大力推广建筑节能, 解决我国目前的能源困境, 实现可持续发展具有重要意义。
1 彩色建筑反射隔热涂料的隔热原理
在接受到的太阳辐射中, 波长为780~2500 nm的红外光和波长为400~780 nm的可见光约各占45%, 波长小于400nm的紫外光约占5%, 波长大于2500 nm的辐射能所占比例小于5%, 而红外热辐射主要集中在780~2500 nm波段。入射在涂层上的太阳辐射被反射、吸收或透射, 其反射率τ、吸收率σ和透射率ρ之间存在如下关系:τ+σ+ρ=1。
由于涂膜是不透明的, 其透射率ρ近似为0。因此, 只有提高涂层的反射率τ, 才能降低涂层的吸收率。又由于大气对红外辐射在2.5~5μm和8~13.5μm有2个窗口, 即大气对这2个区域的红外辐射吸收能力较弱, 透过率一般在80%以上。要实现物体的持续降温, 就需设法将吸收的热量尽可能通过这2个窗口辐射到外层空间去。因此, 反射隔热涂料应通过提高涂层的反射率和发射率, 减少涂层表面吸收的能量, 使涂层温度上升的幅度降低来实现其隔热功能[2]。
对于彩色反射隔热涂料而言, 颜色对涂层的太阳光反射比影响很大。如白色反射全部可见光区域的热量, 黑色吸收全部可见光区域的热量, 红色则将红光反射出去而吸收可见光区域其它颜色的热量, 以此类推。一般来说, 随着明度的降低, 颜色变深, 可见光区域太阳光反射比下降。因此, 白色或浅色反射隔热涂料较易实现其反射隔热功能, 尤其是白色涂料一般都添加了钛白粉, 它既能反射可见光, 又能反射红外光。而彩色反射隔热涂料只能通过采用红外反射颜料调色, 尽可能地将红外光反射出去;并通过采用红外辐射粉等, 使隔热涂料将所吸收的辐射能经波长为2.5~5μm和8~13.5μm的2个大气窗口发射到外层空间, 以提高其隔热效果。
2 建筑反射隔热涂料的相关产品标准规定
我国近年来先后发布实施、修订的3个建筑反射隔热涂料产品推荐性标准JC/T 1040—2007《建筑外表面用热反射隔热涂料》、GB/T 25261—2010《建筑用反射隔热涂料》、JG/T235—2014《建筑反射隔热涂料》, 均对2项代表反射隔热涂料反射隔热性能的特性指标———太阳反射比和半球发射率作出了规定, 但具体要求有所差异。JC/T 1040—2007和GB/T25261—2010仅对白色 (或浅色) 涂料的隔热性能作出规定;而JG/T 235—2014是在JG/T 235—2008基础上作的修订, 该标准首次对彩色反射隔热涂料的反射隔热性能作出了规定, 这对 (彩色) 反射隔热涂料的进一步推广应用具有重要意义。
建材行业标准JC/T 1040—2007除规定了与普通外墙建筑涂料有关的综合性能指标外, 主要规定了:太阳反射比 (白色) ≥0.83, 半球发射率≥0.85;耐人工老化试验后上述2项指标分别为≥0.81和≥0.83。
GB/T 25261—2010规定:太阳反射比 (白色) ≥0.80, 半球发射率≥0.80;产品的耐老化性和耐沾污性应符合国家或行业标准的最高等级要求, 其它性能还应符合相应国家或行业标准的规定要求。GB/T 25261—2010和JC/T 1040—2007均在附录中规定了反射隔热涂料的等效热阻计算方法[3]。
于2014年1月7日发布、2014年3月1日实施的建工行业标准JG/T 235—2014, 与JG/T 235—2008相比主要技术要求变化如下:修改了产品的分类, 按照明度值L* (表示物体表面颜色明亮程度的视觉特性值, 以绝对白色和绝对黑色为基准予以分度) 的高低, 对建筑反射隔热涂料进行划分;增加了近红外反射比项目;增加了污染后太阳光反射比变化率和人工气候老化后太阳光反射比变化率项目;删除了隔热温差和隔热温差衰减项目;增加了太阳光反射比的测定方法;修改了半球发射率的测定方法;删除了附录A“建筑反射隔热涂料热工计算的边界条件”。该标准对产品反射隔热性能的要求见表1。同时还规定:当用于金属屋面时, 除应符合表1的要求外, 还应符合JG/T 375的规定;其它屋面使用时, 还应符合JC/T 864的规定;用于外墙时, 还应符合GB/T 9755、GB/T9757、JG/T 172、HG/T 3792或HG/T 4104等相应产品标准的最高等级规定要求。
注: (1) 太阳光反射比为:在300~2500 nm可见光和近红外波段反射与同波段入射的太阳辐射通量的比值; (2) 近红外反射比为:在780~2500 nm近红外波段反射与同波段入射的太阳辐射通量的比值; (3) 该项目仅限于三刺激值中的YD65≥31.26 (L*≥62.7) 的产品。
3 彩色建筑反射隔热涂料的制备技术
3.1 颜料的选择
制备彩色建筑反射隔热涂料的关键是调色。由于无机和有机颜料在可见光区对特定波长光辐射的吸收, 使得普通颜料对反射隔热涂料的隔热性能产生不利影响。为了获得较高的热反射性能, 除普通建筑外墙涂料的调色要求外, 彩色反射隔热涂料的调色需要采用红外反射颜料 (也称冷颜料) , 尽可能地把近红外部分的能量反射出去, 提高其近红外反射比, 使制备的彩色反射隔热涂料与普通反射隔热涂料装饰效果相同, 但热反射隔热性能显著提高。
红外反射颜料是一类具有高太阳光反射率和耐温性、耐候性良好, 并且自身化学稳定性非常优异的环保型复合无机颜料。它们能选择性地反射一些可见光, 而在红外区域并不吸收能量, 而是进行反射或透射。复合无机颜料通常经800℃以上的高温煅烧而成, 因而具有优异的耐候性、耐高温性和环保特性[4]。
国外有许多基于近红外反射功能颜料开发的屋面和建筑外墙冷却材料研究成果, 美国劳伦斯伯克利国家实验室 (LBNL) 和橡树岭国家实验室 (ORNL) 在20世纪90年代就开始研究颜料的太阳光反射比和半球发射率, 并将颜料分为几类分别测试研究了材料的性能、成分组成、粗糙度、纯度等对太阳光反射比的影响[5]。LBNL根据颜料的近红外反向散射测试结果, 将颜料进行了分级, 分别为强、中、弱近红外散射性颜料 (见表2) [6]。
从表2可以看出, 冷颜料大多属于强、中近红外散射性颜料。
图1为几种浅色和中色热反射颜料的太阳光反射比[5], 表3为几种普通颜料与冷颜料的基本性能对比[3]。表4为几种不同色系热反射颜料的光学性能。
注:冷颜料为福禄颜料公司 (Ferro) 的EclipseR系列产品。
由表4可以看出, 黑色和棕色热反射颜料明度值L*较低, 为17.80~30.66, 太阳光反射比TSR也相对较低, 为0.122~0.192, 在可见光区的太阳光辐射吸收比最大达0.878, 但在近红外区显示出优异的热反射性能, 除了1#颜料外其它样品的近红外反射比都大于0.400。1#和4#颜料的近红外反射比相差0.214, 5#颜料的近红外反射比达0.610。黄色热反射颜料的明度值L*在61.31~81.02, 太阳光反射比为0.469~0.624, 在近红外区均具有较高的热反射比, 最高达0.915。从图1和表4可见, 蓝色和绿色颜料的明度值L*在0.418~0.499, 2种不同颜色的颜料太阳光反射比差异明显;在720~1100 nm短波近红外区的热反射比均在0.60以上;在1100~2500 nm的长波近红外反射区12#绿色颜料的热反射比在0.70以上, 而11#绿色颜料和蓝色颜料的反射比相对较低, 在1100~2000 nm范围内表现出对太阳光谱的强烈吸收。
注: (1) 1#、10#、11#为科勒颜料公司产品, 2#~8#为薛特颜料公司 (Shepherd) 产品, 9#、12#为福禄颜料公司 (Ferro) 产品; (2) TSR为太阳光反射比 (下同) ; (3) NIR为近红外反射比 (下同) 。
3.2 填料的选择
制备彩色建筑反射隔热涂料时, 由于深色颜料的添加和金红石型钛白粉用量的减少, 涂膜的太阳光反射率均有不同幅度的下降。因此, 在彩色反射隔热涂料中添加填料, 除了考虑涂料的基本物理性能外, 为了提高涂料的反射隔热性能, 还须选用具有较高发射率和反射率的功能填料。反射隔热涂料常用的普通填料有滑石粉、云母粉、重钙等, 常用的功能性填料有空心微珠、红外陶瓷粉、珠光云母粉、Si O2、Al2O3等。空心微珠具有中空、轻质的特点, 外观多为球形, 与其它填料相比, 空心微珠的表面积体积比最小, 吸油量低, 可降低树脂的用量。尤其是空心微珠具有相互独立的中空微观结构, 能有效阻隔热量传递, 具有较高的隔热性能。几种空心微珠的太阳光反射比见表5[7]。
3.3 乳液的选择
用于建筑反射隔热涂料的乳液应根据反射率、吸收率和对涂膜的耐候性要求选用。太阳热反射隔热涂料处于强太阳光的直接照射下, 选用的乳液应具有优异的抗紫外线和耐老化性。乳液应对可见光和近红外光的吸收率低、涂膜的透明度高 (透光率应在80%以上) , 对辐射能吸收率低 (树脂分子结构中尽量少含C—O—C、C=O、—OH等吸能基团) 。丙烯酸乳液、有机硅改性丙烯酸乳液、有机硅乳液、苯丙乳液、氟碳乳液等均可以用作太阳热反射隔热涂料的基料。
3.4 彩色反射隔热涂料的配方
涂膜颜色的深浅主要与颜色参数明度值L*有关。通常将明度值L*高于80的称为浅色涂料, L*在40~80的为中等颜色涂料, L*低于40的称为深色涂料。JG/T 235—2014对不同颜色的建筑热反射隔热涂料按涂层明度值L*的高低进行了分类:L*≤40的为低明度反射隔热涂料, 40
3.5 彩色反射隔热涂料与普通外墙涂料的热反射性能对比
孙顺杰等[6]选用有机硅树脂乳液BS43N和纯丙乳液AC-261复配作为涂料的成膜物质, 通过添加高性能的冷颜料和硫酸钡等颜填料, 制备了不同色系、不同明度值L*的彩色反射隔热涂料, 其色浆均采用红外反射颜料配制而成。同时还配制了色浆均由普通颜料配制而成的相近颜色的普通外墙涂料进行对比。彩色反射隔热涂料与普通外墙涂料的热反射性能对比结果如表7所示。
由表7可见, 与普通外墙涂料相比, 彩色反射隔热涂料在颜色相近的条件下, 不同色彩涂料的太阳光反射比和近红外反射比均有不同程度的提高, 且明度值L*越低, 即颜色越深, 两者的太阳光反射比和近红外反射比差值越大, 表明彩色反射隔热涂料具有良好的反射隔热性能。此外, 该彩色反射隔热涂料还具有良好的装饰效果、耐久性和耐沾污性能。
4 彩色反射隔热涂料的应用及热工性能评价
彩色反射隔热涂料作为新型的功能涂料, 适用于屋面及外墙的隔热保温及装饰, 也可应用于石化行业、粮食储备行业等领域, 尤其适用于夏热冬冷地区和夏热冬暖地区的节能建筑。随着建筑节能工作的不断推进, 全国各地的节能标准不断提高, 如北京市发布了地方标准DB 11/891—2012《居住建筑节能设计标准》, 率先在国内提出建筑节能设计75%的要求, 高于国内相关国标和行标, 同发达国家水平相当。该标准已于2013年1月1日正式实施。建筑热反射隔热涂料用于建筑外墙时, 必须配合相应的外保温系统才能满足建筑节能50%以上的标准要求。可以针对不同地区的气候特点及建筑节能要求, 将建筑反射隔热涂料与其它保温隔热材料进行复合应用[8]。如可应用于无机保温砂浆外保温系统饰面、自保温墙体饰面及酚醛、岩棉等外墙保温系统的饰面。与此同时, 应用建筑反射隔热涂料还可以显著降低建筑装饰层表面的升温速度, 对外墙外保温系统具有较好的保护作用, 可大幅度减小外墙外保温系统开裂的可能性。目前, 建筑反射隔热涂料相关标准不断完善, 部分省市相关热工性能评价方法逐步建立, 对建筑反射隔热涂料的生产及应用起到了积极推动的作用。
住房城乡建设部为贯彻落实《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》 (国发[2011]26号) , 以及住房城乡建设部、财政部《关于推进夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造的实施意见》 (建科[2012]55号) , 指导夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造工作, 于2012年12月组织编制了 (建科[2012]173号) 《夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造技术导则》 (试行) , 《导则》规定:屋面改造时, 在条件允许的情况下, 宜采用浅色饰面反射隔热涂料, 当外表面为白色时, 太阳光反射比应大于0.80, 当外表面为浅色时, 太阳光反射比应大于0.60;在有光污染可能的中心城区宜采用浅色亚光型反射隔热涂料, 避免造成光污染。在外墙改造时, 围绕夏热冬冷地区以隔热为主、保温为辅的技术路线, 宜优先选择反射隔热涂料改造, 外墙表面宜采用浅色饰面材料及热反射隔热涂料, 彩色隔热涂料的太阳光反射比应大于0.60, 半球发射率应大于0.80, 白色隔热涂料的太阳光反射比应大于0.80, 半球发射率应大于0.80。同时规定, 热反射隔热涂料应配套外墙专用底漆和柔性外墙腻子。热反射隔热涂料产品的耐人工气候老化性能和耐沾污性能应满足国家或行业标准的最高等级要求, 其它性能还应符合相应国家或行业标准的要求。
建筑反射隔热涂料的节能效果评价一直是其推广应用的一个瓶颈。GB/T 25261—2010和JC/T 1040—2007均在附录中规定了反射隔热涂料的等效热阻计算方法。目前已有多个省市先后制定了建筑反射隔热涂料的相关建筑节能设计标准和应用技术规程等, 对外墙外保温系统的等效热阻或传热系数进行适当的修正[9], 但各地对相关热工参数的取值存在差异。例如, 重庆市工程建设标准DBJ/T 50-076—2008《建筑反射隔热涂料外墙保温系统技术规程》规定, 当外墙外保温系统使用建筑反射隔热涂装体系时, 外墙的平均传热系数可按式 (1) 进行修正:
式中:K、K'———修正前、后外墙的平均传热系数, W/ (m2·K) ;
β———修正系数, 根据设计计算的传热系数K'按表8取值。
江苏省建设厅发布的苏JG/T 026—2009《建筑反射隔热涂料应用技术规程》规定, 在进行建筑节能设计时, 对不同朝向的墙面使用反射隔热涂料可选取不同的等效热阻:东、西方向墙体的等效热阻均为0.20 (m2·K) /W;朝南方向和朝北方向墙体的等效热阻分别为0.19和0.18 (m2·K) /W。另外, 广东省住房和城乡建设厅发布了地方标准DBJ 15-75—2010《广东省建筑反射隔热涂料应用技术规程》, 自2011年2月1日起实施。
上海市工程建设规范DGJ 08-205—2011《居住建筑节能设计标准》规定, 当外墙采用建筑反射隔热涂料时, 其传热系数可以按表9取值。
浙江省科技推广中心已将建筑反射隔热涂料列入推广项目, 认为其可作为辅助节能材料与建筑外墙保温系统配合使用, 提高隔热性能。并在浙建推广[2013]4号文中对不同朝向外墙及屋面全年等效热阻值及热惰性指标的取值作出了规定 (见表10) 。
注: (1) 对于屋面定期清洗的公共建筑 (清洗周期不超过3年) , 取值时可乘以1.5的修正系数。
正在制定中的建工行业标准JGJ/T XXX—XXXX《热反射涂料应用技术规程》, 它将有助于指导建筑热反射涂料的工程施工质量控制, 使其真正发挥隔热功能, 并可作为工程质量监督部门对工程质量验收的依据之一。在规程中将引入热工性能计算方法, 可为热反射涂料在建筑节能中的实际节能计算提供切实可行的方法和数据, 较直观地反映其在维护结构中对隔热保温性能的贡献, 还将有助于设计院、建筑节能相关部门对建筑隔热涂料的了解和选用, 促进热反射涂料的推广应用[10]。
上海市建筑科学研究院邱童[11]采用外表面温度计算、等效热阻值计算、建筑能耗模拟计算、热惰性及内表面最高温度计算等方法对建筑反射隔热涂料的热工性能评价方法进行了研究。认为等效热阻法在节能设计时最为简便易操作, 可作为节能设计规定性指标的补充。并结合上海市的气候特点, 提出了上海市不同反射比的彩色隔热涂层K值修正系数和等效热阻值 (见表11) 。
关有俊和熊永强[12]对建筑反射隔热涂料在夏热冬暖地区的应用及节能进行了分析。他们采用清华斯维尔节能设计软件 (BECS20120720) , 按照SJG 15—2005《深圳市居住建筑节能设计标准实施细则》, 以深圳地区常见的18层居民建筑为模型进行了能耗分析。结果表明:在窗墙比小于0.5时, 采用不同颜色的反射隔热涂料可以满足节能50%的要求;窗墙比≥0.75时, 结合采用玻璃隔热涂料也可满足住宅建筑节能50%的要求。
5 结语
(1) 以高性能合成树脂乳液为基料, 通过添加高性能红外反射颜料和功能性颜填料等, 经合适的配方复配, 可以制备反射隔热性能优异、装饰性能良好并具有良好耐久性和耐沾污性的彩色反射隔热涂料。
(2) (彩色) 建筑反射隔热涂料能够有效反射太阳光幅射, 在夏热冬冷地区和夏热冬暖地区应用, 能够降低夏季屋面、墙面及室内温度, 具有良好的节能效果。随着相关标准、规范的逐步建立和不断完善, 为 (彩色) 反射隔热涂料的性能评价提供了依据, 将进一步促进反射隔热涂料在建筑节能工程中的广泛应用。
摘要：以往开发应用的建筑反射隔热涂料大多为白色或浅色, 但单调的色彩难以满足现代建筑外墙对不同色彩的需求, 在实际应用中彩色涂料的使用率达到80%以上。彩色反射隔热涂料作为一种功能涂料, 除具有良好的装饰效果外, 更具有优异的热反射性能。新修订的建工行业标准JG/T 235—2014《建筑反射隔热涂料》, 按照明度L*的高低对建筑反射隔热涂料进行了分类, 给彩色反射隔热涂料的产品性能评价提供了依据。介绍了红外反射颜料的应用, 彩色反射隔热涂料的隔热原理、制备技术、相关标准规范及热工性能评价等。
关键词：彩色反射隔热涂料,红外反射颜料,制备技术,标准,应用
参考文献
[1]向佳瑜, 万小梅.反射隔热涂料研究进展及应用[J].上海涂料, 2011, 49 (10) :28-31.
[2]王春伟, 张雪芹, 郑树军, 等.水性节能隔热混凝土彩瓦涂料的研制[J].新型建筑材料, 2004 (11) :27-29.
[3]张雪芹, 曲生华, 苏蓉芳, 等.建筑反射隔热涂料隔热性能影响因素及应用技术要点[J].新型建筑材料, 2012 (11) :16-28.
[4]厦晶.复合无机颜料[J].涂料技术与文献, 2011 (9) :40-44.
[5]曹延鑫, 王晓燕, 冯喆.热反射颜料对彩色反射隔热涂料的影响[J].涂料工业, 2014, 44 (4) :11-16.
[6]孙顺杰, 杨文颐, 冯晓杰, 等.彩色热反射隔热涂料的研制与性能研究[J].中国涂料, 2013, 43 (4) :17-22.
[7]刘成楼, 隗功祥.彩色太阳热反射隔热外墙涂料的研制[J].现代涂料与涂装, 2011, 14 (12) :15-20.
[8]张雪芹, 张伟平.建筑反射隔热涂料制备技术及研究进展[J].新型建筑材料, 2012 (2) :46-49.
[9]张雪芹, 韩国民, 周根全.建筑保温隔热涂料及其复合技术研究[J].新型建筑材料, 2008 (10) :46-49.
[10]石玉梅, 杨文颐, 乔亚玲.建筑反射隔热涂料的应用现状及存在问题分析[J].中国涂料, 2014 (1) :8-10.
[11]邱童.建筑用隔热涂料热工性能评价方法分析[J].建筑节能, 2012 (10) :42-45.
[12]关有俊, 熊永强.隔热涂料在夏热冬暖地区的应用及节能分析[J].涂料工业, 2013, 43 (7) :43-46.
隔热涂料的研制 篇2
诚招代理商、经销商、项目合作
陈先生*** QQ 71109298
住房和城乡建设部政策研究中心文件
建策会„2011‟78号
关于举办建筑反射隔热涂料应用技术研讨会的通知
各有关单位:
2010年9月26日，中国国家标准化管理委员会、国家质检总局
发布了GB/T 25261-2010《建筑用反射隔热涂料》中华人民共和国国家标准。在该标准中，首次对反射隔热涂料引入热工性能的指标等 效涂料热阻的概念，引入热工性能计算方法，为产品在建筑节能中的实际节能计算提供了切实可行的方法和数据。全国涂料和颜料标准化技术委员会技术工作报告对标准给予了高度评价。另外住建部已于今年7月份正式开始编制《建筑反射隔热涂料应用技术规程》，1将极大方便设计院、建筑节能相关部门对反射隔热涂料的应用，为建筑节能中的墙体隔热保温提供了技术依据。反射隔热涂料的应用将为南方各省市的建筑节能脱去“厚厚的大棉袄”，解决了内、外保温系统的诸多弊端，降低了工程造价，缩短了工程工期。为反射隔热涂料的大面积推广应用开创了新的时代。
为帮助各有关单位贯彻、执行新标准“GB/T 25261-2010”，探讨研究建筑反射隔热涂料生产、应用技术，我中心决定举办“建筑反射隔热涂料应用技术研讨会”。现邀请各单位报名参加。
一、参会对象
各省市、自治区建设、建材、节能主管部门和社团组织的主管领导，建筑涂料科研、生产、质检单位，建筑涂料应用单位（建筑设计单位、施工单位、房地产开发公司、物业管理公司等）和其它有关单位的领导及技术人员。
二、会议内容
1、《建筑用反射隔热涂料》标准，包括等效涂料热阻概念、涂料的分类、性能要求、试验方法、检验规则、标志、包装、贮存等，同时介绍标准的制定背景和过程；
2、涂料原料和涂层厚度对反射隔热保温性能影响研究；
3、建筑反射隔热涂料的热工原理与隔热保温方式探讨；
4、国内外建筑反射隔热涂料节能发展趋势及其技术综述；
5、建筑反射隔热涂料技术在建筑屋面、顶棚、外墙和管道的保温节能改造的应用与案例分析；
6、建筑反射隔热涂料生产应用技术实例。
三、会议时间及地点：
2011年9月28日-30日地点：贵阳
四、会议费用
人民币2800元/人（含会务费、资料费、场地费、专家费、餐费等），食宿统一安排，费用自理。
五、会议征文及要求
本次会议面向全国征集建筑节能相关论文，择优选用并安排会议发言，印刷论文集作为会议资料。请于2011年9月20日前提交电子版论文至jianshebuchina2010@126.com信箱。
六、承办单位
本次会议由北京国建信科信息技术发展中心承办
户名：北京国建信科信息技术发展中心 开户行：工商银行北京分行青塔支行 帐号：***1602
七、联系方式
联系人：崔 凯周 立张 妍 电话：010-51952668传真：010-51952668
此次会议不组织任何参观、考察活动。
附件：参会回执
二〇一一年八月二十六日
上海广毅隔热反射涂料招商 陈峰 *** QQ 71109298
隔热涂料的研制 篇3
ZS-1耐高温隔热保温涂料是北京志盛威华化工有限公司生产, 由硅酸盐溶液、硅酸铝纤维、热反射物质和陶瓷空心微珠加工而成, 集水性环保、隔热保温、防火阻燃于一体的节能材料。涂料的导热系数仅为0.03 W/ (m·K) , 耐温可以达到1800℃, 可以长时间耐火烧烤, 能有效抑制各种传导热和辐射热。
ZS-1耐高温隔热保温涂料在高温管道、设备、容器的外表面喷涂, 可以有效抑制热辐射和热量的损失。经测试, 在工业窑炉、炉膛、高炉外表面仅涂6 mm厚的耐高温隔热保温涂料就可以减少热量损失30%以上。在建筑上涂刷, 可以有效防火阻燃, 无挥发气体产生, 防水、防潮、使用寿命长。涂料氯离子含量为0, 还可以防止空气或工艺中湿的氯化物、硫化物进入涂层接触金属表面, 对金属起到很好的防腐作用。
耐高温隔热保温涂料除具有高效隔热保温功效, 还具有绝缘、耐磨、耐酸碱、质量轻、施工方便、使用寿命长等特点。 (曲)
玻璃隔热涂料技术要求及性能分析 篇4
【志盛研发部010_5118_5868】
由太阳光谱能量分析，太阳能绝大部分处于可见光和近红外区，即波长在400～1800ｎｍ范围内。在该波长范围内，反射率越高，涂层的隔热效果就越好。因此可制得高反射率的涂层，反射太阳热，以达到隔热的目的。志盛威华玻璃透明隔热涂料是一种能将太阳光中的热量（主要是红外线部分产生）由涂料表面反射回去，留住可见光，从而生产出隔热透明作用的纳米透明隔热涂料。
该玻璃隔热涂料是志盛威华与部队联合研发生产的，其主要成分是氧化铟锡，由于氧化铟锡具有的独特性能，对太阳光谱具有理想的选择性，是目前已知半导体材料中解决隔热问题综合性能最佳的材料。因此选择纳米氧化铟锡制备透明隔热涂料，可以保证其高性能。
玻璃隔热涂料技术参数：
红外反射率：大于86%降温幅度： 5--8℃
紫外线阻隔率： 99%光透过率达:80%
可见光透过率：70%—85%硬度：1—2 h
干燥时间：<2h附着性：100%
涂膜硬度：0级耐洗刷性：≥2000次
耐高温：700℃pH值：8-9
冲击强度： kg·cm 50柔韧性： mm 1
耐水性(24h)：无起泡、开裂、明显变色
涂层耐温变化：无粉化、起鼓、剥落和明显变色
耐紫外线老化外观：不起泡、不剥落、无裂纹粉化
干燥时间(25℃)：表干5min，实干7h
涂膜厚度：μm 10-25(根据涂装方法)
耐人工老化性：1000 h无异常
耐湿热性：1000 h表面完好
隔热涂料的前世今生 篇5
一、阻隔型隔热涂料
阻隔型隔热涂料,是一种通过热传递的阻抗作用来实现隔热的被动式降温涂料。它一般采用低导热率的组合物或在涂膜中引入热导率极低的空气,以获得良好的隔热效果。阻隔型隔热涂料具有堆积密度小,导热性能低、介电常数小、耐化学腐蚀性强等优点。它多选择耐候性好、韧性好、膜性好的基料,并辅以合适的分散剂、阻燃剂、成膜助剂等,将隔热骨料粘结在一起,涂覆于设备或墙体表面,从而形成一定厚度的保温层,以达到隔热保温功能。
应用较为广泛的阻隔性隔热涂料是硅酸盐类复合涂料,这类涂料发展起源于20世纪80年代末,它最初以松解过的海泡石作为主要原料,以水玻璃为主要黏结剂。后来,除使用海泡石外,还加入大量膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、漂珠、粉煤灰、硅藻土、石棉、玻璃棉、矿棉、硅酸铝纤维等。此外,它所用的黏结剂也由单一的水玻璃过渡为石膏(常温)、水泥(常温)、高铝水泥(中温)、硅溶胶(高温)等材料。同时,它还添加大量外加剂以改善涂料性能,如流动性、硬化性、憎水性、耐高温性、反射性等,经过机械打浆、发泡、搅拌等工艺制成膏状保温涂料。
随着人民生活水平的逐步提高,以及我国对于建筑物保温节能工作政策性指导的不断加强,保温涂料将更多地应用于建筑物内墙的保温隔热。复合硅酸盐保温涂料虽然得到较大认可和广泛使用,但也存在部分缺陷。其主要表现为:1、干燥周期长,施工受季节和气候影响大;2、抗冲击能力弱;3、干燥收缩大,吸湿率大;4、对墙体的黏结强度偏低,若施工不当易造成大面积空鼓现象;5、装饰性有待于进一步改善。正因为如此,人们也尝试用石蜡来生产建筑保温隔热材料,采用石蜡微胶囊化来解决石蜡的耐久性和对环境的污染问题。
二、反射型隔热涂料
通过反射可见及红外光形式,把太阳光能量加以隔绝的涂料称为反射隔热涂料。通过太阳光谱能量分布曲线可知,太阳能绝大部分处于可见光和近红外区,即400～1800nm范围,约占太阳辐射能95%。在该波长范围内,反射率越高则涂层的隔热效果越好。因此,通过选择合适的树脂、金属或金属氧化物颜填料和生产工艺,可制成高反射率的涂层,以更好地反射可见及红外光,达到最佳隔热效果。
在我国,喷淋装置、空调、冷气机和电风扇等降温制冷设备所耗能量,占全年总能耗的一半多。采用太阳热反射涂料,能克服或缓解以上问题,因此市场前景广阔。这类涂料的研究也是热点,例如以水性丙烯酸树脂为成膜基料,用金红石型钛白粉、硫酸钡、空心陶瓷微珠作隔热材料,制备反射型隔热涂料的热反射率达到92%,对红外线的反射率高达95%。据研究表明,当纳米二氧化钛粉体含量3%、反射太阳光红外线因子CICP-L含量在4%,就能让隔热涂层的太阳光红外反射率大于80%。科研人员通过有机硅改性丙烯酸树脂,制成可以耐受高温的隔热涂料,在850℃条件下能够20个小时保持不变性,且对太阳光热辐射的反射率也大于80%。还有科学家以硅丙乳液等水性高分子材料为基料,通过添加中空陶瓷粒珠等功能性填料,制成对太阳热反射率高、导热系数低的绝热涂料,现已应用于建筑业的钢结构屋顶和玻璃幕墙;石油工业的海上钻井平台、油罐、石油管道;运输业的汽车、火车、飞机表面;造船工业的船壳、甲板。此外,它还用于坦克、军舰、火箭、宇宙飞船等,很好地阻止了热传导,降低暴露在太阳热辐射下装备的表面温度和内部环境温度,极大地改善了工作环境、提高了装备的安全性能。
三、辐射型隔热涂料
通过辐射的形式,把建筑物吸收的日照光线和热量一定的波长发射到空气中,从而达到良好隔热效果的涂料称为辐射隔热涂料。众所周知,大气层的红外辐射主要来源于大气中的水蒸气、二氧化碳和臭氧及悬浮微粒,起主要作用的是水蒸气和二氧化碳。在波长为8～13nm的区域内,水蒸气和二氧化碳的吸收能力较弱,这让大气层对8～13.5nm的红外辐射具有很高的穿透力。因此,建筑物的可以通过此波段将热量辐射出去。由于涂料在8～13.5nm波段内有高发射率,必须加入此波段范围具有高峰吸收值的物质,以增强辐射涂层在此波段范围的辐射能力。而红外辐射物吸收了辐射热能,从而改变和加剧了分子内部运动,使粒子能态级产生从高到低的热发射,从而降低被辐射物的温度。研究表明,在涂料中加入适量红外粉料,可提高涂层的辐射性能,令涂层具有高发射率(e>0.9),并以红外辐射方式将吸收的能量辐射出去,从而起到隔热作用。
四、其他隔热涂料的特色集锦
薄层隔热反射涂料。薄层隔热反射涂料通过选择耐候性好、韧性好、耐高温、成膜性好的基料,加入轻质、孔隙率高、热绝缘系数大的绝缘填料,以及反射率高、表面光洁的反射填料,再辅以合适的分散剂、阻燃剂、成膜助剂等组合制成。薄层隔热反射涂料的热反射率可达85%以上,多用于成品油罐及低温容器的隔热保温涂料。其中,太空绝热瓷层是根据美国航空和航天局操控航天飞机热传导的工作原理研制而成,它由一些悬浮于惰性乳胶液中的微小颗粒构成,适用于高压喷涂,具有良好抗热辐射功能且无污染。薄层的隔热、防潮、防腐蚀等综合性能优异,反射率达85%以上,这类涂料表面光泽度高,无接缝且干燥迅速。
真空绝热保温涂料。真空绝热保温涂料是采用真空填料制备的性能优越的保温涂料,优点主要有高反射率、高辐射率、低导热系数、低蓄热系数等热工性能。例如德国盾牌陶瓷隔热涂料,是由极微小的真空陶瓷微珠与环保乳液组成的水性涂料,它与墙体、金属、木质品等基体有着较强黏附力,直接在基体表面涂抹约0.3mm,即可达到隔热保温效果。这类涂料的核心技术是真空陶瓷微珠,它的特殊结构具有很强延展性,可有效地避免基体吸水后因热胀冷缩而产生裂缝,以及因强光照射引起基体内张力变化出现的裂缝。该涂料以前仅限于航天产品使用,近年来发达国家先后将该技术应用到民用建筑和工业设施上。此外,它在化工行业中的液体储罐、罐车隔热,以及各种生产设备的表面防腐处理上,均有巨大潜力。
纳米透明隔热保温涂料。纳米透明隔热涂料是新型隔热节能涂料,它在可见光区能达到透明效果。将纳米材料应用于涂料,可改善涂料的性质,赋予涂料诸多优良特性。它主要表现在提高建筑涂料与建筑物表面的粘结强度、表面硬度、耐磨性,以及提高涂膜层耐雨水冲刷性、耐风沙侵蚀性,从而增加涂料的使用年限。另外,纳米材料还有助于增强建筑涂料的柔韧性,提高建筑涂料表层光洁度,并且让涂料具备抗菌、自清洁性和净化空气的作用。我国在纳米透明隔热保温涂料研制方面也有显著进展,如研制出了纳米氧化锡锑透明隔热涂料,它具有良好的隔热性能,在红外区阻隔率可达73%,对热辐射起到有效阻隔作用。同时,将纳米ATO(氧化锡锑)与水性聚氨酯组合,通过一定工艺制备出纳米隔热涂料,其可见光透过率大于63%。另外,还用有机硅烷偶联剂改性的纳米氧化锡锑和空心玻璃微珠组合,采用搅拌超声的方法合成性能优良的隔热涂料。目前,由南京工业大学“纳米透明隔热涂料项目组”与江苏晨光涂料有限公司,进行产学研合作建设的我国第一个纳米透明隔热涂料产业化生产基地,已经在常州市武进区湟里镇正式启动。
五、瞻望隔热涂料的未来新格局
现有产品及技术的改进提高。我们要降低成本、提高性能、扩大品种,以满足不同用户需要,同时向施工简便的方向发展,研发出只需一次涂抹的新型隔热涂料。
研发复合型保温隔热涂料。一种保温效果良好的涂料往往是两种或多种隔热机理协同作用的结果,各种保温涂料各有优缺点,充分发挥它们的特点,进行优势互补,研制出性能优良的复合型保温涂料。
扩大合成树脂涂膜研究。随着高质量的丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯和其他水溶性树脂涂膜的进一步发展,开发新型合成保温涂料是最新研究方向。
积极开发多功能型保温涂料。涂料仅不具保温隔热作用,还应耐污、防水、防腐、抗静电、阻燃、隔声。现在,含纳米或亚纳米微孔结构,以及采用纳米材料制成的多功能性涂膜,将是未来涂料发展的新热点。
注重环保,利用“三废”开发保温涂料。环境保护越来越引起世界各国的重视,保温涂料的研制必须遵循涂料发展趋势,向水性、环保方向靠拢,绝不使用环保法律中禁用的各类有害物质。
隔热涂料保温性能的实验研究 篇6
目前,我国市场上墙体保温涂料的种类很多,具有耐污染、耐久、耐碱及较低成膜温度等特点,但并不是每种涂料都包含这些优点。本文研究的隔热涂料是以高科技特殊粉体混合耐水性和耐候性极佳的环保型高分子聚合物及添加剂复合而成,可采用喷涂方式施工。其特殊的空心粉体结构可有效阻隔太阳光长、短波85%～90%的热源,大幅降低短波吸收率,使建筑物围护吸收的热量大减。该隔热涂料具有优良的弹性、耐候性和耐水性,25℃时导热系数不大于0.0563 W/(m·K),涂膜厚度只需0.5～0.6 mm,即可达到优异的隔热保温效果。可广泛应用于建筑墙体、各类异型管道、塔体、球体以及结构复杂、体型特殊的保温绝热工程。本文对该隔热涂料与普通涂料的隔热性能进行了对比试验,分析该隔热涂料的优缺点及节能效果。
1 实验
实验原理与板状建筑构件稳态热传递性质的测定原理一样,选取青岛某居民楼内1个房间的1面墙作为试验台,采用空调加热控制室内一侧空气的温度,墙体外侧则选取青岛2.5h内温度变化不大时段的数据。对室内墙体涂有隔热涂料和普通涂料的同一个墙体、相同的时间进行试验研究分析,2种涂料的颜色均为白色,墙体的热电偶布置为室内、外墙体各布置5个点(见图1),热电偶为标准热电偶[1],精度为±0.2℃。每隔10 min采集1次数据。最后采用试验稳态时的数据,采用的每一组计算数据为试验达到稳态后2.5 h内5组数据的平均值。
○为墙内侧测点;●为墙外侧测点
2 实验数据及分析
2.1 晚间空气温差对内外墙体温度的影响
试验时间为4月2～8日每晚的9点到凌晨5点,测试结果见表1。
℃
通过表1的数据得到晚间2种涂料墙体室内外空气温差对内外墙体温差的影响(见图2)。
从图2可得晚间2种涂料墙体温差与室内外温差的函数关系式。
(1)隔热保温涂料:y=0.6058x+1.8401,R2=0.9726;
(2)普通涂料:y=0.6425x+0.6619,R2=0.9782。
2.2 白天室内外空气温差对内外墙体温度的影响
白天的数据为4月2～8号每天中午12点左右2.5 h内的平均数据(见表2)。
℃
通过表2的数据得到白天2种涂料墙体室内外空气温差对内外墙体温差的影响(见图3)。
从图3可得白天2种涂料墙体温差与室内外温差的函数关系式。
(1)隔热涂料:y=1.0938x-5.4094,R2=0.8346;
(2)普通涂料:y=1.1450x-6.9046,R2=0.8316。
3 节能对比计算及温度延迟时间
3.1 节能对比计算
选取的处理数据的平均值见表3。
由表3可以看出,同一时间,晚间涂隔热涂料墙体室内壁面温度比普通涂料的高0.8℃,室外壁面温度比普通涂料墙体温度的低0.1℃;白天涂隔热涂料墙体室内壁面温度比普通涂料的高0.6℃,室外壁面温度比普通涂料墙体的温度低0.4℃,由此可以看出,隔热涂料达到了一定的保温隔热效果。
任何隔热涂料的最终目的都是为了节能,我们通过计算2种材料的节能对比,得出结论。假设在相同试验条件下,2种材料的传热量相同,即取室内外空气温度的平均值进行计算,由于涂刷2种材料的墙体面积相同,为了计算简便,我们都取面积F=1 m2。
3.1.1 晚间
普通涂料的传热量[2]为:Q=KF△t=1.72×1×(19.2-7.5)=20.12 W,则传热量取为20.12 W,2种涂料的墙体内外墙温差不同时的传热系数(K1、K2)的计算结果见表4。
由表4中的X可得节能效果受室内外墙体温差变化而变化的曲线(见图4)。
由图4可得2种材料的相对传热系数X为线性函数,其关系式为:y=0.0164x+0.0168,R2=0.9144。
3.1.2 白天
在做白天的试验时,试验达到稳态时的时间不相同,太阳的辐射效率不同,而且受到天气的影响,本次试验没有找到相关的规律。
3.2 温度波的延迟
涂料的保温性能在另一个方面体现在温度的延迟上,测试了2次不同时刻各个墙体及室内外空气温度的变化趋势。图5的测试时间为2011年4月2日16:00～4日7:50,图6的测试时间为2011年4月4日8:00～6日8:00。
从图5、图6可以看出,在最高温度时,涂隔热涂料墙体的温度比涂普通涂料外墙的温度低,而且在时间上也延迟了130 min,多次试验发现延迟时间皆为130 min;在最低温度时,隔热涂料墙体的温度比普通涂料外墙的温度低,在时间上延迟了10 min。由此可以说明,隔热涂料的保温隔热效果比普通涂料的明显。
4 结语
同一时间,晚间涂隔热涂料墙体室内壁面温度比普通涂料的高0.8℃,室外壁面温度比普通涂料墙体温度的低0.1℃;白天涂隔热涂料墙体室内壁面温度比普通涂料的高0.6℃,室外壁面温度比普通涂料墙体的温度低0.4℃。涂隔热涂料墙体的温度到达最大值比普通涂料墙体的要延迟130 min,且最高温度值低于普通涂料墙体的温度值;达到最小值延迟10min。由此可以看出,隔热涂料的保温隔热效果比普通涂料的好,达到了一定的保温隔热效果。但是现在市场对该涂料的认知还不是很全面,这就需要我们大力推广该新型涂料的使用。
参考文献
[1]JJF1059—1999,测量不确定度评定与表示[S].
新型建筑隔热涂料的室外降温效果 篇7
1 实验部分
1.1 原材料
纯丙乳液TBH;空心玻璃微珠;粉煤灰漂珠;分析纯硫酸钛、氨水;金红石型钛白粉;滑石粉;膨润土;高岭土;云母粉;堇青石;涂料助剂;0.5mm铝皮等。
1.2 主要仪器
SDF400实验分散砂磨机;自制隔热涂料室外降温效果测试装置等。
1.3 实验方法
采用相关文献[5,6,7]所用的方法制备TiO2包覆空心玻璃微珠和TiO2包覆粉煤灰漂珠A、B,具体工艺参数见表1;并在如表2所示相同配方下制备隔热涂料。为了比较所制备的外墙隔热涂料与普通涂料的降温效果,将表2中的TiO2包覆微珠材料直接用金红石型钛白粉取代制备普通涂料。
1.4 室外降温效果的测试
自制室外效果测量装置为一个密封的箱子,其中5个面为木材,另外一面用铝皮密封。箱体为36cm×20.5cm×26cm。在其中一侧面开一小孔并将经校准过的温度计插入其中固定。共制备5个上述测试装置,分别在各自铝皮表面分三道涂刷所制备的隔热涂料、普通涂料和黑色瓷漆。将制作成的箱子置于室外阳光充足处,分别读取每天9:00、12:00、14:00、17:00时温度计的温度。所有隔热涂料室外降温效果的测定均在2007年6~7月中完成。
2 结果与讨论
2.1 多云天气下隔热涂料的降温效果
多云天气下各测试装置内不同时刻的温度变化见图1。
由图2可以看出,多云天气由于没有充足的太阳光照,各涂层的温度变化趋势与室外温度变化相接近。并且,普通涂料、黑箱和隔热涂料在各时刻温度相差甚小(2℃范围内),说明在多云天气中,虽然箱体内温度与室外温度有较大的差值,但隔热涂料的隔热机理得不到充分发挥,隔热效果不明显。
2.2晴转多云东南风3~4级下隔热涂料的降温效果
图2显示在晴转多云天气下,光照强度由强转弱,室外温度上升趋于缓慢。在风的影响下,室外温度在12∶00后有所下降,而此时各种隔热涂料的隔热效果的差异就得到体现。随着室外温度的上升,涂有普通涂料的箱子在9∶00箱内温度最低,随着气温的升高,该箱体内部温度上升明显,在14∶00达到了最大值,超过了除黑箱外的其他涂料,由此说明普通涂料的降温效果有限。包覆漂珠B在室外温度最高的12∶00和14∶00,其与外界的温差分别是6.2℃和5.2℃,隔热降温效果较稳定。
2.3 多云转晴南风2~3级下隔热涂料的降温效果
图3为多云转晴南风2~3级天气箱内的温度变化。12∶00以前基本处于多云天气,而且还有2~3级的风,室外温度呈微降的趋势,此时,包覆漂珠B依然有较为优良的隔热功效;而随着14∶00天气转晴,风力减弱,室外温度迅速上升,普通涂料的温度随着室外温度的升高依旧上升,而此时包覆玻珠和包覆漂珠B的降温效果凸显出来,两者的降温幅度分别达到了9.0℃和8.9℃。虽然包覆漂珠B在14∶00的最大降温比包覆玻璃微珠略低,但其前期(9∶00和12∶00)降温效果依然优异,因而其综合降温效果好于包覆玻璃微珠。
2.4 晴天南风3~4级下隔热涂料的降温效果
从图4可以看出,晴天南风3~4级天气时,室外温度的变化没有图4明显。早晨风力较小时,包覆漂珠A与室外温度的差值为5℃;但随着光照的增强,室外温度的升高,两者之间的差距减小,在光照最强的14∶00,其与室外温度的差值仅为1.5℃,说明该种隔热涂料的后期隔热效果较差。同时,在这种天气情况下,普通涂料由于热能困限于测试箱体中的缘故,在14∶00出现了箱体内的温度略微高于室外温度的特殊现象。相比较而言,包覆漂珠B的隔热效果非常稳定,与室外温差始终保持在4~5℃范围内。
3 结 论
天气的变化和填料的种类对隔热涂料的室外降温效果具有重要影响。利用TiO2包覆漂珠B制备的隔热涂料在众多天气条件下均具有较优异的降温效果,尤其在多云转晴南风2~3级天气中12∶00的降温幅度达8.9℃,具有潜在的应用价值。
参考文献
[1]陆洪彬,陈建华.隔热涂料的隔热机理及其研究进展[J].材料导报,2005,19(4):71-73.
[2]夏正斌,涂伟萍,杨卓如,等.建筑隔热涂料的研究进展[J].精细化工,2001,18(10):599-602.
[3]江晴,李戬洪,卢显强,等.海灰色选择性热反射涂料的实验研究[J].太阳能学报,1999,20(4):455-450.
[4]郭年华.聚氨酯改性氯丙树脂太阳热反射涂料的研制[J].现代涂料与涂装,2003,(1):6-9.
[5]李文丹,陈建华,陆洪彬,等.TiO2包覆粉煤灰漂珠外墙隔热涂料的研究[J].化工新型材料,2007,35(9):69-71.
[6]陆洪彬,陈建华,李文丹,等.二氧化钛包覆粉煤灰漂珠的研究[J].现代化工,2007,(S2):200-202.
[7]李文丹,陈建华,陆洪彬,等.二氧化钛包覆空心玻璃微珠隔热涂料的制备及性能研究[J].涂料工业,2008,38(3):33-36.
[8]陆洪彬,陈建华,冯春霞,等.太阳热反射涂料反射比的测定与计算[J].涂料工业,2008,38(7):46-49.
外墙隔热涂料的制备与节能应用 篇8
关键词：隔热涂料,太阳反射比,半球发射率,建筑节能,传热系数
0前言
我国各地区气候差异很大，不同地区的建筑节能设计要求不同。在南方地区，夏季炎热漫长，冬季寒冷时间很短甚至几乎没有冬季，长年气温高，太阳辐射强烈。一般来说，将温度降低1℃所需能耗是将温度升高1℃所需能耗的4倍[1]，因此，解决建筑的夏季隔热问题对建筑节能具有重大意义。
自20世纪70年代以来，美国、英国、日本等国家即开始研究能反射太阳热量的隔热涂料，因经济、使用方便和隔热效果好等优点而越来越受到人们的青睐，发展前景光明，将有望促进涂料市场和隔热材料应用领域的拓展[2,3,4,5]。外墙隔热涂料对太阳光中的可见光和近红外光具有较高的反射能力，并且可以通过辐射的形式把建筑物吸收的热量以一定的波长发射到空气中，从而达到良好的隔热降温效果。
目前国内对于隔热涂料的研究大多关注于涂料本身的组成，如基料、颜填料等对涂料隔热性能的影响[6,7,8,9,10]，其中对隔热涂料应用效果的阐述限于实验室的测试，通常用聚苯板搭建1个箱子，用热源照射样板，以箱内的温度来评价隔热性能。给出实际应用效果的研究较少，何龙辉[11]对隔热涂料的节能情况进行了分析，但其应用对象是化工储罐，而非民用建筑。
尽管隔热涂料的功能和效果得到业内共识，但隔热涂料在民用建筑上的具体应用仍然存在较大的难度，最主要在于建筑节能计算。在JGJ 75—2003《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》中，规定了对于浅色外饰面(太阳辐射吸收系数ρ<0.6)，可增加当量附加热阻0.2 m2·K/W。但是隔热涂料的ρ值一般在0.2以下，远小于0.6，此时隔热涂料的功能就无法在节能计算中充分展现。并且，根据现阶段对隔热涂料的认识，以及JC/T 1040—2007《建筑外表面用热反射隔热涂料》和JG/T 235—2008《建筑反射隔热涂料》的要求，太阳反射比ρS(ρS=1-ρ)和半球发射率εH是隔热涂料的2个基本热工参数，而目前国家实行的节能计算方法都只考虑了ρ，没有涉及到εH，故此，隔热涂料能够将热量向外发射的这一部分效果没有得到体现。虽然国家还没有出台隔热涂料应用的相关节能标准、规范和计算方法，但是，部分地方结合实际情况制定了相应的地方标准，如重庆市工程建设标准DBJ/T 50-076—2008《建筑反射隔热涂料外墙保温系统技术规程》。
建筑节能是隔热涂料的重要应用领域，按我国目前的产业结构现状和实际情况，涂料的研发和生产是生产企业的事情，建筑节能计算是设计院的事，两者在产业链上分属不同的环节。涂料厂家不了解建筑节能或了解得很少，没有从节能效果和节能成本的角度向使用者和设计院阐述隔热涂料的特点和优势。从现有的文献报道中也可看出，关于应用隔热涂料后建筑的节能分析方面的研究很少。
针对上述问题，本文制备了用于建筑外墙的水性隔热涂料，以重庆地区的居住建筑为例，对应用隔热涂料后建筑的节能情况和成本进行了比较，为隔热涂料的推广应用提供可参考的依据。
1 试验
1.1 隔热涂料制备
选用空心陶瓷微珠作为功能填料，由于空心陶瓷微珠质轻易飞散，且因材质原因不能经受高速剪切，故此，涂料的制备分为空心微珠/乳液分散浆和其它颜填料分散浆2部分，然后再混合调漆，制备过程如下：
(1)在300 r/min下向乳液中依次加入分散剂、消泡剂等，在500 r/min搅拌5 min。
(2)转速调至800 r/min，加入空心陶瓷微珠，搅拌15 min，制得A组分。
(3)向调漆罐中依次加入水、分散剂、消泡剂等，500 r/min搅拌5 min。
(4)转速调至1500 r/min，加入颜、填料及红外发射粉体，3000 r/min搅拌30 min，制得B组分。
(5)将B组分加入A组分中，800 r/min混合10 min，至搅拌均匀为止。
(6)加入增稠剂、流平剂、pH值调节剂等调整黏度和pH值，继续搅拌至完全均匀。
1.2 性能测试
太阳反射比和半球发射率的测试分别按GJB 2502—1996《卫星热控涂层试验方法》中方法201和方法310的规定进行。
2 结果与讨论
2.1 微珠粒径对隔热涂料太阳反射比的影响
颜填料对入射光的反射与其粒径有关，当颜填料的直径与入射光波长的比(d/λ)为0.1～10.0时，表现为菲涅尔反射，这种反射对温控有利;若d/λ<0.1，表现为瑞利散射，对温控无效。因此，当涂层的折射指数和颜料的折光指数为定值时，颜填料粒径为0.2～1.0μm的比例越高，涂层对太阳光的热反射能力越强，隔热效果越显著。
但对于空心陶瓷微珠，光线在微珠内部会经过多次反射，微珠粒径与光波长并不能简单地按上述关系进行关联。测试了采用不同粒径空心陶瓷微珠的外墙隔热涂料的太阳反射比，结果见图1。
从图1可以看出，随着微珠粒径的增加，太阳反射比呈上升趋势，隔热效果越好。但粒径越大，涂层表面越粗糙，孔隙的增多会导致漆膜的耐沾污性变差，影响使用。所以，应选择合适的粒径，既使涂层具有较高的太阳反射比，又使涂层表面光滑平整、耐沾污性良好。本试验选择平均粒径为50μm的空心陶瓷微珠。
2.2 微珠添加量对隔热涂料太阳反射比的影响
图2为空心陶瓷微珠添加量(相对涂料的总质量)对隔热涂料太阳反射比的影响。
从图2可以看出，随着空心陶瓷微珠添加量的增加，涂料的太阳反射比随之增大。这是因为微珠的添加量越多，涂膜内的反射面越多，从而对太阳光的反射也增大。当继续增加微珠的添加量至微珠在涂膜内的排列达到一定的致密程度时，再增加微珠的量则无法显著的增加反射面，即图2中看到的微珠添加量增加至5%以后，太阳反射比增长的幅度减小。
2.3 红外发射粉体对涂料半球发射率的影响
红外气象学的研究表明，地面上波长8～135μm的红外辐射可以直接辐射到外层空间，在此波段内，太阳辐射能和大气辐射能远低于建筑表面向外层空间的辐射能。因此，如果在此波段内使隔热涂料的发射率尽可能高，那么在辐射体表面的热量就能以红外辐射的方式高效地发射到大气外层，从另一个途径达到建筑物的隔热目的。
空心陶瓷微珠的应用是从太阳光反射的角度提高涂层的隔热性能，如能使得涂层的半球发射率增高，则可从另一个方面提高涂层的隔热性能。
红外发射粉体吸收太阳辐射热后，分子被激发到更高的能级，当它向下跃迁至较低能级时，伴随着热发射的形式，从而降低被辐射物表面的温度。利用光谱学分析，物质的分子吸收光子，可使光子的能量变为分子的振动、转动的能量，促使了分子的振动、转动能量发生改变，不断使晶格、键团的振动在其相间产生碰撞，使吸收的部分能量以红外辐射的方式返回外部空间。
因此，在涂料中加入适量的红外发射粉料，提高涂层表面的半球发射率，可以使涂层具有更好的隔热效果。红外发射粉料的添加量与半球发射率的关系见图3。
从图3可以看出，涂层表面的半球发射率随着红外发射粉体添加量的增加而增大。综合考虑性能和成本，试验选择红外发射粉体添加量为4%。
2.4 涂料性能
基于以上试验，确定的隔热涂料配方(质量份数)如下：
A组分：乳液，50.0;分散剂，0.7;润湿剂，0.2;空心陶瓷微珠，5;消泡剂，0.4。
B组分：水，7.0;丙二醇，2.0;分散剂，0.5;润湿剂0.1;多功能助剂，0.1;消泡剂，0.2;防霉剂，0.2;钛白粉，20;红外发射粉体，4;绢云母，6;重晶石粉，6;流平剂，0.5。
经检测，隔热涂料的太阳反射比为0.87，半球发射率为0.86，达到JG/T 235—2008标准要求。
3 外墙隔热涂料的节能分析
将制得的外墙隔热涂料应用于重庆地区的居住建筑，采用建筑节能设计分析软件TH-BECS2008(Build 081110)对建筑的节能情况进行分析。
按JGJ 134—2001《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》要求，外墙的传热系数K和热惰性指标D应满足：K≤1.5,D≥3.0或K≤1.0,D≥2.5。
DBJ/T 50-076—2008重庆市规定，当使用隔热涂料做为外饰面时，外墙的平均传热系数按式(1)进行修正：
式中：K′———修正后的外墙平均传热系数，W/(m2·K);
β———修正系数，根据设计计算的外墙平均传热系数K′的范围按表1取值。
外墙设计构造采用目前广泛应用的无机保温砂浆外墙外保温系统(见图4)，表2给出了节能计算结果。
无机保温砂浆因材料本身的性质，厚度一般不超过30mm。因此，对于构造1，如不采用隔热涂料，36 mm厚的无机保温砂浆在实际操作上存在困难。此时，隔热涂料的应用即可解决此外墙的节能设计问题。
对于构造2，使用隔热涂料也需要做无机保温砂浆，只是在厚度上可减少7 mm，表3给出了此情形下的成本。对于材料费用，使用外墙隔热涂料导致成本增加了4.3元/m2。在施工费用上，16 mm厚和9 mm厚的无机保温砂浆都只需1遍施工，没有差别;并且，要达到良好的隔热效果，隔热涂料的厚度要比普通涂料大，需多遍分层施工，施工成本略有增加。因此，对于此情形，从节约成本的角度，不推荐使用隔热涂料。
注：(1)无机保温砂浆材料价格按750元/m3;普通外墙涂料价格按15元/kg，耗量按0.25 kg/m2;外墙隔热涂料价格按38元/kg，耗量按0.35 kg/m2。(2)对于相同的材料，包括界面砂浆、抗裂砂浆、耐碱玻纤网格布和腻子，在表中不再体现。
对于构造3，使用隔热涂料且无需做无机保温砂浆即可满足节能设计要求，成本对比见表4。外饰面使用隔热涂料，首先可显著减少材料费用，其次，无机保温砂浆的施工费用可免去，最终成本可减少约20元/m2。对于外墙隔热涂料在建筑节能上的应用，这是最理想的一种情况。
4 结语
大粒径空心陶瓷微珠有利于提高隔热涂料的太阳反射比，太阳反射比和半球发射率随着陶瓷微珠和红外发射粉料添加量的增加而增大。综合考虑涂料的常规物理性能和成本后，确定了涂料的配方，制得的外墙隔热涂料的太阳反射比为0.87，半球发射率为0.86。
以重庆地区的居住建筑为例，对应用外墙隔热涂料的节能效果和节能成本进行了分析，结果表明，对于不同墙体基材的外墙构造，使用隔热涂料并不是都有优势，需针对外墙构造的具体情况进行计算分析。对于导热系数较大的墙体基材，如钢筋混凝土，应用隔热涂料可解决单靠无机保温砂浆无法实现的节能设计要求;对于导热系数较小的墙体基材，如空心砖，尽管使用了隔热涂料，但同时还需做无机保温砂浆，因隔热涂料的价格较高，导致节能成本反而会增大;最能体现隔热涂料应用优势的是原设计计算的外墙传热系数与标准限值相差不大的情形，此时应用隔热涂料后无需再做无机保温砂浆，材料费用和施工费用都大幅度降低。
本文进行外墙隔热涂料节能计算所依据的是重庆市工程建设标准，此标准基于大量的实际应用经验和效果，给出了传热系数的修正系数，而对于隔热涂料的半球发射率也没有明确给出节能计算方法。这一部分内容有待国家层面出台相应的计算标准和方法，这样才会更加有效地推进隔热涂料在建筑节能中的应用。
参考文献
[1]Sebastian von Wolff,张庆风.中国建筑节能手册[M].德国能源署,中华人民共和国建设部,2007:45.
[2]夏正斌,涂伟萍,杨卓如,等.建筑隔热涂料的研究进展[J].精细化工,2001,18(10):599-602.
[3]汪世平.建筑隔热保温涂料及其研究进展[J].上海涂料,2005,43(3):13-15.
[4]陈立军,陈丽琼,张欣宇,等.建筑节能用保温隔热涂料及其发展[J].新型建筑材料,2007(6):38-40.
[5]赵金榜.中国涂料现状及今后发展热点(二)[J].电镀与涂饰,2007,26(9):39-42.
[6]路国忠.建筑反射隔热保温涂料的研制[J].中国涂料,2007,22(9):37-40.
[7]刘杰,李翔,魏刚.水性太阳热反射隔热涂料的研究[J].北京化工大学学报(自然科学版),2009,36(1):44-49.
[8]罗侃,姚伯龙,杨同华,等.水性建筑节能保温隔热涂料的研制[J].现代涂料与涂装,2008,11(7):14-16.
[9]靳涛,刘立强.颜填料研究现状及其在隔热涂料中的应用[J].材料导报,2008,22(5):26-30.
[10]蔡会武,王瑾璐,江照洋,等.颜填料对隔热涂料反射性能的影响研究[J].涂料工业,2008,28(4):29-31.
外墙用隔热涂料的应用现状与发展 篇9
隔热涂料是通过阻隔、反射、辐射等机理来降低被涂物内部的热量积累,从而达到节能和改善工作环境或安全等目的的一种功能性涂料。自20世纪80年代以来,建筑业、石油工业、运输业、兵器工业等的迅速发展,要求使用新型的隔热涂料,以降低物体的表面温度,阻止热传导,改善工作环境,提高安全性。据资料分析,到2009年,美国和西欧一些国家在军事和民用的许多领域为研制出这样的涂料分别将投资240亿美元和260亿美元,而我国也将预计投资120亿美元[1]。因此如何提高隔热涂料的效率,已成为众多科研人员努力的方向,如:从隔热机理、生产工艺等方面入手,寻求提高隔热效果的途径,或从寻求新的填料和对已知填料的改性入手,寻求新的方法等等。
1 隔热涂料的分类及隔热机理
1.1 阻隔型隔热涂料
阻隔型隔热涂料的隔热机理是通过热传递的阻抗作用实现隔热的被动式降温涂料。涂料成分导热系数的大小是涂料隔热性能的决定因素,导热系数越小,保温隔热性能就越好。因此,采用低导热系数的组合物或在涂膜中引入导热系数极低的空气可获得良好的隔热效果,这就是阻隔性隔热涂料研制的基本依据。目前应用和研究较多的是采用无机或有机粘结剂结合低导热率的填料制成,如:蛭石、膨胀珍珠岩和海泡石粉等填料,其中空心陶瓷微珠密度小、导热系数很小,隔热效果非常显著[2]。有机隔热材料成本较低,但受潮时容易腐烂且易燃烧,在实际应用时主要考虑无机隔热材料。如:水泥和水玻璃及一些硅酸盐类的隔热填料等,这些材料具有原料易得,工艺简单,施工方便等优点,但该类材料保温层较厚,对抗裂防护层的要求很高。
1.2 反射型隔热涂料
太阳辐射的能量主要集中在可见光与近红外区,约占总辐射能量的95%,因此,要有效降低目标物体内温度的升高,最佳的方法是研制对可见光、近红外有高反射性的材料,从而最大限度地减少目标表面对太阳入射能量的吸收,进而起到降低表面温度的作用。因而通过反射可见光及红外光的形式把太阳光能量隔绝的涂料称为反射型隔热涂料。反射率取决于颜料与树脂折光指数的比值、涂层厚度、颜料粒径、纯度以及涂料的颜料体积浓度(PVC)值[3]。其中前者的影响最显著,由于有机树脂折光指数差别不大,涂层的热反射效果不会发生显著的改变。因此,热反射的强弱主要是用颜料的折光指数来表征,折光指数越大,对阳光的反射、散射能力越强。
1.3 辐射型隔热涂料
由于辐射物体的材质、分子结构和温度等条件的不同,其辐射波长也各不相同。在红外辐射的波段里,从辐射的本质来讲,当分子中的原子或原子团从高能量的振动状态转变到低能量的振动状态时,会产生2.5~25μm的红外辐射,如果是由分子的转动能态改变所引起的辐射,则为大于25μm的红外辐射,如果是由原子核外导带电子能态的改变所引起的辐射,则为小于1μm的可见光或紫外辐射。辐射率(发射率)取决于涂层的成分组成、性质和添加量,涂膜的表面温度和表面状况,尤其是填料的固有性质,如它的晶粒形状、大小、晶相结构、晶界特性、晶相内自由载流子数目、类型等[4],但与外界条件无关。
辐射型隔热涂料根据应用的场合不同,对于辐射率的要求不同。如:对于强化辐射传热的场合,需要高温辐射涂料,须提高短波段的发射率;对于要求红外隐身的涂料或材料,需降低中远红外的发射率。
辐射型隔热涂料能够以热辐射的形式将吸收的热量辐射,从而促使目标物的内外以同样的速率降温,因而具有较高的降温速率。但基料的选取和填料的制备工艺较复杂,想达到稳定的发射率需进一步研究。近年来,将红外辐射材料用于红外纺织物如冶金、炼钢系统的工作服以及红外辐射窗帘布等,还有红外辐射建筑材料也已成为新的发展方向,具有广泛的应用前景。
2 隔热涂料的主要组成及作用
2.1 有机成膜剂
隔热涂料的成膜剂主要根据应用场合和各种物质的性能选取,如:用于反射型建筑隔热涂料的树脂,由于要求对可见光和近红外光的吸收越小越好,因此,要选择透明度高(透光率应在80%以上),且结构中尽量少含—C—O—C—、—C=O、—OH等吸能基团的树脂。另外,还必须具有良好的耐候性及保色性、优异的附着力及耐沾污性,以及尽量适应环保的要求,利用水性成膜物质开发绿色涂料是涂料领域科研人员的努力方向。
目前所使用的有机成膜物质(合成树脂乳液)种类较多[5],有聚(甲基)丙烯酸及其酯类,还有醇酸树脂、聚氨酯、环氧树脂、高氯化聚乙烯等均聚物、乙酸乙烯-顺丁烯二酸二丁酯、乙酸乙烯-丙烯酸丁酯、苯乙烯-丙烯酸丁酯等共聚物,有机硅改性的聚酯树脂、醛酮树脂、环氧树脂、丙烯酸酯等改性的高氯化聚乙烯树脂、化学法改性的丙烯酸醇酸树脂等。这些成膜剂各有特点,如:丙烯酸树脂耐水性强、粘接力强、色浅、耐光、耐化学品污染;有机硅改性环氧树脂耐热、耐化学腐蚀、韧性好、机械强度高;聚氨酯改性高氯化聚乙烯耐冲击性、柔韧性、耐候性、阻燃性好。
郭清泉[6]采用环氧树脂、水性固化剂作为成膜物,用加碱法对空心微珠包裹Ti O2,在0.8~0.4μm近红外内反射率达到约100%,对大于4.0μm的中远红外反射率约为0,环境温度36.0℃,可降低约23.0℃。王金台和路国忠[7]采用纯丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液、EVA乳液等为基料,添加玻璃微珠、陶瓷微珠、Ti O2、3%~4%的红外粉料等功能性填料,可以大大提高涂层的红外辐射能力,使涂层的辐射系数达到0.88。
2.2 颜填料
基料对涂料性能有重要的影响,但填料(颜料)的性质及其和基料间的作用对涂料的物理化学性能也具有相当大的影响,有时起决定性的作用。对于填料的用量、组成、形状、大小和加入方式等对涂料性能的影响,涂料工作者们进行了大量研究。对于反射性隔热涂料,涂料对太阳光反射、散射能力主要取决于颜料和树脂折光系数的差异。必须选取折光系数高的颜料,如Ti O2(金红石型)、Zn O和Fe2O3的折光指数分别为2.8、2.2、和2.3,因此都是常用的填料,其他的还有堇青石、空心陶瓷微珠、ATO粉体等。对于阻隔性隔热涂料必须选取耐热性好的填料,如空心玻璃微珠等。对于辐射型隔热涂料,必须选取辐射性能好的填料,如:氧化铁-氧化锰系:以Fe2O3、Mn O2为主要成分;锆英砂系或氧化锆系:以锆英砂或Zr O2为主要辐射成分;氧化硅系:以Si O2为主要成分;氧化钴系:以Co2O3为主要成分;氧化铬系:以Cr2O3或铬铁矿为主要成分;碳化硅系:以Si C为主要成分的填料。另外,填料的其他性能也会起较大作用,有防锈作用的红丹、锌铬黄、磷酸盐、钼酸盐、硼酸盐、铁酸盐、离子交换性颜料;有物理屏蔽作用的云母、玻璃鳞片、炭黑、氧化铁等[8]。
自20世纪80年代初,Torobin发明了高效绝热的空心玻璃微珠生产工艺以来,利用其很好的反射性能应用领域日益扩大。90年代美国国家航空航天局(NASA)研制了一种太空绝热瓷层,由悬浮于惰性聚合物乳液中的空心玻璃微珠构成。该涂层具有高反射率、高辐射率、低热导率、低蓄热系数等热工性能。其作用不仅提高涂料的绝热性能,还能够反射80%~90%日光辐射热能,可防止涂膜结构中成膜物质的降解,另外,还可增强涂料的流平性、平滑性,明显改善涂膜的硬度和抗刮伤等机械性能,使涂膜具有更好的防污染、防腐蚀和耐黄变性能。空心玻璃微珠的综合性能优良,是目前使用较多的一种具有高效填充性能的填料。马承银等[9]以Ti(SO4)2为主要原料,通过化学沉积方式将Ti O2包覆在中空玻璃微珠表面,制得具有反射近红外的隔热新型材料,包覆后材料的显微结构为中空玻璃微珠的显微结构,Ti O2的包覆厚度以1μm为宜,在此条件下配制的涂料对可见光和近红外的反射比分别为86%和81%。由于中空微珠中含有封闭的小孔或“微泡”,具有质量轻、强度高、导热系数小等特点,加入到醇酸树脂涂层中可形成一种“海岛”结构,起到隔热、防腐的作用。中空微珠还是一种性能优良的热红外伪装涂料用填料,增加涂料的表面发射率,具有明显的消光作用,而且降温效果显著。
若要实现常温下的高效辐射,远红外材料及其配合是关键。采用几种高辐射系数的远红外辐射材料,加入以稀土元素为主的活化剂,可提高常温下的发射率,如ZAO粉末(掺铝氧化锌)、纳米硫化物等半导体填料。在硅酸盐结晶相中加入Al2O3、Ti O2、云母粉、金属氧化物细粉制得红外发射粉末,用该粉末制得的红外辐射涂料,全发射率(波长5~15μm)大于85%。还有Fe2O3-Mn O2-Co2O3-Cu O系过渡金属氧化物红外辐射陶瓷材料,该材料的常温红外辐射率达到93%。另外,英国CRC公司推出的ET-4型红外辐射涂料,其主要组成是Zr O2、Si O2、Al2O3;日本推出的HRC红外辐射涂料的粉体组成是Co O、Cr2O3、Fe2O3、Mn O2、Si O2、Al2O3等。纳米氧化锡锑(ATO)是一种n型半导体材料,具有极高的应用价值,另外,ATO在建筑节能中的应用,特别是用于透明隔热,具有较高的可见光透过率和红外光反射率,可满足采光和隔热需要。汪小舟和周钰明[10]以ITO和环氧树脂制得的1~22μm涂层的发射率为0.658,用胶原改性ITO得复合粒子的发射率为0.648,同时,其他性能如硬度、耐磨性、附着力等也得到提高。
3 发展重点和趋势
前述的3种隔热涂料各有其优缺点,可以考虑将他们综合起来,充分发挥各自的特点,进行优势互补。研究开发3种隔热机理协同作用,大大提高隔热效果,构成一个完整的隔热体系的隔热涂料,将是涂料科研工作者们长期不懈努力的方向,如有的工作者结合3种机理,选择填料制得高辐射率的薄层隔热保温涂料,反射率为79%,辐射率为83%。在工艺上进行复合涂层是比较常用的提高效率的方法,对于这种方法,如何提高层间的结合力,如何在总层厚有限的情况下保证隔热要求是个难题(涂层太厚势必增加成本)。最终还是从各自机理上深入分析,寻求最佳配方、良好的填料(颜料)是工作研究的主要方向。例如,阻隔性隔热涂料其原理是降低成分的导热系数,常温下静止空气的导热系数为0.023 W/(m·K),如果当涂膜中气孔的直径小至纳米数量级时(如小于50 nm),气孔内的空气分子不能自由运动即完全被吸附在气孔壁上,其分子振动热传导和对流热传导率可接近于0,可达到理论上完美的隔热效果。为此,如何开发含纳米级微孔的填料(颜料),提高气孔率和比表面积,是下一步工作的重点。
对于反射性隔热涂料,除了对成膜物质的成膜特性和对涂层性能的影响研究外,从光反射、散射机理入手,深入分析微观粒子的表面状态对反射、散射等的影响和从入射到反射这一过程能量的转换机制,重点也将是开发提高反射率的填料。对于辐射型隔热涂料,除了理论分析能量转化机制外,还要寻求新工艺合成新的辐射颜料,结合使用场合如何提高辐射波段的精细化和效率也将成为下一步工作中的核心内容。当然涂料要更好、更快地发展,与之相关的领域也要健康的发展,新型生产设备、检测仪器等的开发还需要机械、电子、自动化等相关领域学科的支持。
另外,结合国家发展规划,为提高人们的生活质量,一方面开发高效率的隔热涂料以节省能源,另一方面所开发的涂料还要满足环保的要求。对于多功能型、高性能涂料更是人们所希望的发展方向。
参考文献
[1]陆洪彬,陈建华.隔热涂料的隔热机理及其研究进展[J].材料导报,2005,19(4):71-72.
[2]徐峰.对我国建筑保温隔热涂料应用与发展的几点认识[J].上海涂料,2005,11(43):32-34.
[3]余丽蓉,陆春华,高树军,等.隔热功能涂料的研究与发展趋势[J].材料导报,2006,20(10):52-55.
[4]张雯华,张发爱.涂料原料和涂层厚度对反射隔热保温性能影响研究[J].涂料工业,2007,37(6):215-217.
[5]任秀全,陈鹏,张国英,等.太阳热反射弹性涂料的研究[J].化学建材,2004(2):26-28.
[6]郭清泉.金属用反射太阳热的水性涂料研制及相关机理研究[D].广州:华南理工大学,2004.
[7]王金台,路国忠.太阳热反射隔热涂料[J].涂料工业,2004,34(10):17-20.
[8]石成利,梁忠友,侯和峰,等.红外辐射材料的研究现状及其应用[J].陶瓷,2004(4):19-21.
[9]马承银,李延升,段远琼.二氧化钛包覆中空玻璃微珠制备近红外反射材料[J].中南大学学报(自然科学版),2004,35(5):806-807.