能源形勢(shì)和發(fā)展節(jié)能涂料的意義
隨著中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消耗量與日俱增，然而，我國(guó)人均能源儲(chǔ)備遠(yuǎn)低于世界平均水平，能源緊缺的問(wèn)題將越來(lái)越嚴(yán)峻。因此，近年來(lái)國(guó)家積極推動(dòng)各行業(yè)大力發(fā)展節(jié)能產(chǎn)品，以減緩能源消耗速度，來(lái)維持中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速可持續(xù)發(fā)展。
由于建筑物能量損耗而消耗的能源數(shù)量巨大，近年來(lái)，建筑節(jié)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(jié)能功能涂料對(duì)節(jié)約資源、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展有重要意義。
節(jié)能功能涂料的現(xiàn)狀
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各種節(jié)能材料的出現(xiàn)，促進(jìn)了節(jié)能功能涂料的發(fā)展。其中，隔熱保溫涂料作為節(jié)能功能涂料的典型，受到業(yè)內(nèi)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(guó)的地域?qū)拸V，對(duì)隔熱保溫涂料的需求有所不同，北方寒冷地區(qū)要求保溫效果明顯的材料，減少室內(nèi)自身熱量的散失，因此外墻保溫材料在北方地區(qū)有作用明顯。南方地區(qū)光照強(qiáng)、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(tǒng)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(tǒng)的硅酸鹽類(lèi)復(fù)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(tǒng)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(duì)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(yīng)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(xiǎn)小，安全性高等優(yōu)點(diǎn)，以下著重分析薄層隔熱節(jié)能涂料技術(shù)。
薄層隔熱節(jié)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(nèi)的可見(jiàn)光和紅外光區(qū)。在該波長(zhǎng)范圍內(nèi)，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(zhǎng)范圍內(nèi)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(dá)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(dá)到隔熱的目的。由于金屬薄片在溶劑型涂料中能夠較長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定存在，而在水性體系中則不能，因此大多數(shù)反射隔熱涂料為溶劑體系。但水性化是涂料的發(fā)展趨勢(shì)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?duì)近紅外光的反射率遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(wěn)定性差，空心玻璃微珠保溫涂料較穩(wěn)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(zhǎng)發(fā)射到空氣中，從而達(dá)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(jié)構(gòu)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(jié)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(nèi)空間及結(jié)構(gòu)，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(nèi)與室外以同樣的速率降溫。
隨著中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消耗量與日俱增，然而，我國(guó)人均能源儲(chǔ)備遠(yuǎn)低于世界平均水平，能源緊缺的問(wèn)題將越來(lái)越嚴(yán)峻。因此，近年來(lái)國(guó)家積極推動(dòng)各行業(yè)大力發(fā)展節(jié)能產(chǎn)品，以減緩能源消耗速度，來(lái)維持中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速可持續(xù)發(fā)展。
由于建筑物能量損耗而消耗的能源數(shù)量巨大，近年來(lái)，建筑節(jié)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(jié)能功能涂料對(duì)節(jié)約資源、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展有重要意義。
節(jié)能功能涂料的現(xiàn)狀
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各種節(jié)能材料的出現(xiàn)，促進(jìn)了節(jié)能功能涂料的發(fā)展。其中，隔熱保溫涂料作為節(jié)能功能涂料的典型，受到業(yè)內(nèi)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(guó)的地域?qū)拸V，對(duì)隔熱保溫涂料的需求有所不同，北方寒冷地區(qū)要求保溫效果明顯的材料，減少室內(nèi)自身熱量的散失，因此外墻保溫材料在北方地區(qū)有作用明顯。南方地區(qū)光照強(qiáng)、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(tǒng)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(tǒng)的硅酸鹽類(lèi)復(fù)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(tǒng)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(duì)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(yīng)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(xiǎn)小，安全性高等優(yōu)點(diǎn)，以下著重分析薄層隔熱節(jié)能涂料技術(shù)。
薄層隔熱節(jié)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(nèi)的可見(jiàn)光和紅外光區(qū)。在該波長(zhǎng)范圍內(nèi)，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(zhǎng)范圍內(nèi)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(dá)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(dá)到隔熱的目的。由于金屬薄片在溶劑型涂料中能夠較長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定存在，而在水性體系中則不能，因此大多數(shù)反射隔熱涂料為溶劑體系。但水性化是涂料的發(fā)展趨勢(shì)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?duì)近紅外光的反射率遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(wěn)定性差，空心玻璃微珠保溫涂料較穩(wěn)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(zhǎng)發(fā)射到空氣中，從而達(dá)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(jié)構(gòu)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(jié)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(nèi)空間及結(jié)構(gòu)，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(nèi)與室外以同樣的速率降溫。