- 相關(guān)推薦
新型薄層隔熱節能涂料的探索
能源形勢和發(fā)展節能涂料的意義隨著(zhù)中國社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源消耗量與日俱增，然而，我國人均能源儲備遠低于世界平均水平，能源緊缺的問(wèn)題將越來(lái)越嚴峻。因此，近年來(lái)國家積極推動(dòng)各行業(yè)大力發(fā)展節能產(chǎn)品，以減緩能源消耗速度，來(lái)維持中國經(jīng)濟的快速可持續發(fā)展。
由于建筑物能量損耗而消耗的能源數量巨大，近年來(lái)，建筑節能越來(lái)越受到人們重視。建筑涂料作為一種重要的建筑材料，推行節能功能涂料對節約資源、促進(jìn)社會(huì )經(jīng)濟可持續發(fā)展有重要意義。
節能功能涂料的現狀
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各種節能材料的出現，促進(jìn)了節能功能涂料的發(fā)展。其中，隔熱保溫涂料作為節能功能涂料的典型，受到業(yè)內人士的普遍關(guān)注并取得明顯的發(fā)展。隔熱保溫涂料的主要作用是阻止自身熱量的散失和阻止外界太陽(yáng)能量的侵入。由于中國的地域寬廣，對隔熱保溫涂料的需求有所不同，北方寒冷地區要求保溫效果明顯的材料，減少室內自身熱量的散失，因此外墻保溫材料在北方地區有作用明顯。南方地區光照強、氣溫高，因此需要隔熱效果好的涂料，以阻止外界太陽(yáng)能量的侵入。
目前市場(chǎng)上的保溫隔熱涂料主要分兩大類(lèi)，一類(lèi)以厚質(zhì)的外保溫系統為代表，利用降低熱傳遞的阻隔原理，效果明顯，另外還有傳統的硅酸鹽類(lèi)復合涂料也是利用這一原理；另一類(lèi)是薄層涂料，利用減少太陽(yáng)光吸收的原理減少外界太陽(yáng)能量的侵入。外保溫系統使用厚質(zhì)材料發(fā)展比薄層隔熱涂料早些，目前已有一些成功的生產(chǎn)企業(yè)和工程案例，薄層隔熱涂料起步相對較晚，市場(chǎng)上同類(lèi)產(chǎn)品效果參差不齊，但南方市場(chǎng)發(fā)展應用前景廣闊。
由于厚質(zhì)保溫材料發(fā)展已比較成熟，薄質(zhì)與厚質(zhì)保溫體系相比有施工簡(jiǎn)單，開(kāi)裂風(fēng)險小，安全性高等優(yōu)點(diǎn)，以下著(zhù)重分析薄層隔熱節能涂料技術(shù)。
薄層隔熱節能涂料技術(shù)
1.反射隔熱涂料
由太陽(yáng)光譜能量分布曲線(xiàn)可知，太陽(yáng)能量絕大部分處于400—1750nm范圍內的可見(jiàn)光和紅外光區。在該波長(cháng)范圍內，涂膜的反射率越高隔熱效果就越好。因此通過(guò)選擇在該波長(cháng)范圍內反射率高的原料，可制得高反射率的涂膜，反射可見(jiàn)及紅外光，以達到隔熱的目的。
早期的反射隔熱涂料，通過(guò)選擇高反射率的金屬或金屬氧化物顏填料，制得高反射率的涂層，反射太陽(yáng)熱以達到隔熱的目的。由于金屬薄片在溶劑型涂料中能夠較長(cháng)時(shí)間穩定存在，而在水性體系中則不能，因此大多數反射隔熱涂料為溶劑體系。但水性化是涂料的發(fā)展趨勢和必然歸宿。目前，利用“空心微珠”等組合形成高太陽(yáng)熱反射漆膜，具有很好的降溫隔熱作用�？招奈⒅樘盍蠈t外光的反射率遠遠高于普通填料。主要使用玻璃微珠和陶瓷微珠，玻璃微珠與陶瓷微珠的反射比相近，但陶瓷微珠的貯存穩定性差，空心玻璃微珠保溫涂料較穩定。
2.輻射隔熱涂料
輻射隔熱涂料是通過(guò)輻射的形式把建筑物吸收的日照光線(xiàn)和熱量以一定的波長(cháng)發(fā)射到空氣中，從而達到良好隔熱降溫效果的涂料。其中的關(guān)鍵技術(shù)是制備具有高熱發(fā)射率的涂料組分。研究表明，多種金屬氧化物，如Fe2O3、Mn02、C0203、CuO等具有反型尖晶石結構的摻雜型物質(zhì)具有熱發(fā)射率高的特點(diǎn)，因而廣泛用作隔熱節能涂料的填料。
輻射隔熱涂料不同于玻璃棉、泡沫塑料等多孔性低阻隔性隔熱材料，阻隔性隔熱材料只能減慢但不能阻擋熱能的傳遞。白天太陽(yáng)能經(jīng)過(guò)屋頂和墻壁不斷傳人室內空間及結構，一旦熱能傳人，就算室外溫度減退，熱能還是困陷其中。而輻射隔熱涂料卻能夠以熱發(fā)射的形式將吸收的熱量輻射掉，從而促使室內與室外以同樣的速率降溫。
3.真空隔熱涂料
熱傳遞有三種方式：傳導、對流和輻射。真空狀態(tài)能使分子振動(dòng)熱傳導和對流傳導兩種方式完全消失，因此可采用真空狀填料制備性能優(yōu)良的保溫涂料。
美國豪斯實(shí)驗室對民用建筑使用真空陶瓷微珠效果的測試結果表明，上百萬(wàn)真空陶瓷微珠在波長(cháng)500-2500nm波長(cháng)范圍內對陽(yáng)光的反射率平均達到86％，夏天空調能耗至少節省64％。這種涂料過(guò)去僅限于在航天產(chǎn)品上使用。近年來(lái)，發(fā)達國家先后將其應用到了民用建筑和工業(yè)設施。
4.透明隔熱涂料
透明隔熱涂料是一種在可見(jiàn)光區具有透明性的隔熱涂料。主要是利用納米氧化錫銻系列（氧化錫銻、氧化銦錫、氧化鋁鋅等）半導體粉體對可見(jiàn)光良好的透過(guò)率及對紅外光區極高的反射率來(lái)達到透明隔熱的目的。
對于建筑物的大面積窗口及透明頂棚、汽車(chē)窗口等場(chǎng)合，太陽(yáng)光的熱輻射會(huì )增加空調的使用率，浪費能源，傳統的解決方案是使用金屬鍍膜熱反射玻璃和各種熱反射貼膜等產(chǎn)品達到隔熱降溫的目的。但是這些產(chǎn)品也存在一些問(wèn)題，其在可見(jiàn)光的不透明性和高反射率限制了它的使用范圍，例如高反射率會(huì )出現光污染問(wèn)題。納米材料的出現為透明隔熱問(wèn)題的解決提供了新的途徑。
5.相轉變隔熱涂料
眾所周知，0度的冰轉化為0度的水需要吸收能量，0度的水轉化為0度的冰需要釋放能量。在這個(gè)相轉變的過(guò)程中，雖然發(fā)生了能量的傳遞但溫度保持不變。相轉變涂料就是把特定熔點(diǎn)（例如25度），比熱容高的材料固定在墻面的涂膜中，起到隔熱保溫的效果。固定的方法可以先把這種材料以小藥丸的形式包裹住，然后分散在涂料中。
這種涂料的隔熱保溫效果取決于這種材料的比熱容、熔化熱的大小和單位面積的使用量。比熱容、熔化熱越高，單位面積的使用量越大則保溫隔熱效果越好。
比熱容的定義為：?jiǎn)挝毁|(zhì)量物體改變單位溫度時(shí)的吸收或釋放的內能。
熔化熱的定義為：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的晶體物質(zhì)在熔點(diǎn)時(shí)變成同溫度的液態(tài)物質(zhì)所需吸收的熱量。也等于單位質(zhì)量的同種物質(zhì)，在相同壓強下的熔點(diǎn)時(shí)由液態(tài)變成固態(tài)所放出的熱量。
提倡發(fā)展節能涂料
由于經(jīng)濟的發(fā)展和能源有著(zhù)極為密切的關(guān)系，因此能源問(wèn)題是現實(shí)社會(huì )中一個(gè)具有戰略意義的重要問(wèn)題。社會(huì )各行業(yè)都要提倡發(fā)展節能產(chǎn)品，涂料行業(yè)作為高能耗產(chǎn)業(yè)之一，有責任也有能力為降低建筑能耗、節約資源、促進(jìn)社會(huì )經(jīng)濟可持續發(fā)展作出更大的貢獻。
【新型薄層隔熱節能涂料的探索】相關(guān)文章：
創(chuàng )新型研究學(xué)習的實(shí)踐探索03-03
新型節能環(huán)保建筑材料論文01-01
新型節能汽水換熱器-激波加熱器11-29
淺探H d 6 0 6新型防水涂料施工技術(shù)11-19
民族藥雪里見(jiàn)的薄層鑒別研究11-15
化工工藝節能降耗技術(shù)探索論文（通用11篇）03-19
無(wú)污染水性涂料03-01