建筑用反射隔热涂料

建筑用反射隔热涂料（共7篇）

1.建筑用反射隔热涂料 篇一

现在市场上的隔热涂料那是叫一个多，一个一个都吹的比天还大。现在支招教您选择对的隔热涂料。

1、首先问他的价格，他们可能会过来问你需要什么价格的，说有便宜有好的，那就一定是忽悠人的，千万不相信。

2、价格低于10元/平米的施工，千万别选择，你想一下，人工要不要3块每平米，机械损耗要不要1元没平米，利润要不要1元每平米，那涂料不就是5元/平米。那您在市场上买的普通乳胶漆也要5~6元每平米，那隔热涂料连普通的乳胶漆都不如，你敢用吗？用不到1年全部都要掉完。

3、不敢拿产品样板对比别相信。

4、开不了17%增值税的不要相信。他连一般纳税都不是，这样的公司能相信吗？

5、说不清楚自己材料（主要成份）的人别相信。

6、说隔热涂料能用在混泥土上面，那就真别相信。涂料是不能用在混凝土上，用不到2个月就要脱落完。记得。

隔热涂料的清洁与保养

1、刷涂的时候要确保物体表面的坚硬以及平整，这样才能增强涂料与表面的附着性。

2、隔热涂料在使用之前要将其他区域的东西移走，表面要用专业的洗涤剂清洗干净。

3、如果出现空隙，可采用材料配石英细粉批涂，待完全固化后，打磨平整。

4、施工时，在刮涂或刷涂之前，要确保表面的混凝土充分润湿，并渗入到混凝土内层。

5、保养：做好后，一般需保养3―7天方可使用（单体面积大需分割，在保养期内进行伸缩缝分割）。

2.建筑用反射隔热涂料 篇二

目前,建筑节能受到全社会的广泛关注,提高建筑物的保温隔热性能是节约能源、提高建筑物使用功能的重要途径。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辐射能量的吸收。因此,外墙表面涂装这类涂料后,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。对建筑反射隔热涂料节能效果的实测研究表明,对于居住建筑,其外墙采用反射隔热涂料后,全年可节能2%(全年空调)~5%(仅夏季空调)[1]。相关数据显示,将温度降低1℃所需能耗是将温度升高1℃所需能耗的4倍[2]。因此,开发反射隔热涂料,以降低建筑物表面温度,对节约能源、保护环境、创建人与自然的和谐关系具有重要的意义。

近年来,我国相继出台了一系列建筑反射隔热涂料的标准,包括建材行业标准JC/T 1040—2007《建筑外表面用热反射隔热涂料》、建工行业标准JG/T 235—2008《建筑反射隔热涂料》和国家标准GB/T 25261—2010《建筑用反射隔热涂料》。这些标准的颁布实施,促进了建筑反射隔热涂料在夏热冬冷和夏热冬暖地区的推广应用。但由于这3项标准均仅对白色建筑反射隔热涂料的性能作了规定,白色涂料的隔热性能较容易达到标准规定要求,而在实际应用中白色涂料仅约占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。因此,需要加强对彩色建筑反射隔热涂料的研究,目前正在制订的一些标准,充分考虑了彩色反射隔热涂料的热反射性能[3]这将对建筑反射隔热涂料的进一步推广应用起到积极的作用。

1 建筑反射隔热涂料的隔热机理

太阳光到达地球后的主要能量分布为:少量的紫外线(占所有能量的5%)、可见光(43%)和近红外(52%)波段(见图1)。

入射在涂层上的太阳辐射被吸收、透射或反射,其吸收率σ、透射率ρ和反射率τ之间的关系见式(1):

由于涂膜是不透明的,其透射率ρ近似为0。因此,为了降低涂膜表面温度,就需要提高涂层的反射率τ,才能使涂层表面吸收较少的能量。反射型建筑隔热涂料就是通过适当选择透明性好的树脂和反射率高的颜填料,制得高反射率的涂膜,以达到反射光和热的目的。反射型建筑隔热涂料利用涂膜对光和热的高反射作用,使太阳照射到涂膜上的大部分能量得到反射,而不是被涂膜吸收,热反射隔热如图2所示。同时,这类涂膜本身的导热系数很小[约0.06 W/(m·K)],绝热性能很好,这就阻止了热量通过涂膜的传导。

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。因此,要实现物体的持续降温,就要把吸收的热量尽可能通过这2个窗口辐射到外层空间去。

传热方式有辐射、对流和传导3种。太阳辐射热在涂层中的传递主要通过传导进行,基本上没有辐射和对流的贡献,这是因为:(1)干燥后的涂层是不透明的,避免了热量通过辐射方式向内部传递;(2)对流传热需要有液体或气体介质,干燥后的涂层内部可以认为不存在液体介质,气体介质主要是残存于涂层气泡内的空气,通过合理的配方和正确的施工工艺,可以使气泡完全消除或基本无气泡,至少不会形成对流通路,因此,可以认为气体对流传热也不会发生。

根据上述分析,理想的太阳热反射隔热涂料形成的涂层应具有以下特点:(1)不透明;(2)对太阳光全波段,至少是可见光和红外光波段具有高反射率;(3)能够将所吸收的辐射能全部转化为2.5~5μm和8~13.5μm波长范围内的红外光辐射到外层空间去;(4)成膜物质具有尽可能低的传热系数;(5)具有较好的耐候性及其它综合性能[4]。

2 反射隔热涂料隔热性能的影响因素

2.1 基料的选择

建筑反射保温隔热涂料的基料应根据反射率、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,采用的树脂必须能耐紫外线破坏。常用乳液,如丙烯酸乳液、有机硅改性丙烯酸乳液、有机硅乳液、苯丙乳液、环氧乳液、氟碳乳液等都可以用作太阳热反射隔热涂料的基料。用于反射型建筑隔热涂料的树脂要求对可见光和近红外光的吸收率低,通常要求树脂的透明度高(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)。廖翌滏等[5]分别选择不同乳液品种配制固含量为50%的清漆,将这些清漆分别均匀地涂刷在试片上,测试结果显示,不同种类清漆涂层间的下表面温度相差仅1℃左右,可见不同种类基料树脂对涂料隔热性能的影响较小。

2.2 颜填料的影响

涂层热反射率取决于颜填料折光指数(np)与树脂折光指数(nr)的比值(np/nr)、颜填料粒径、颜填料纯度和颜料体积浓度(PVC)等。当颜填料的折光指数和基料的折光指数相等时,涂料是透明的;当颜填料的折光指数大于基料的折光指数时,涂料就产生遮盖力,遮盖力大小取决于颜填料和基料折光指数之差。物体对光的反射包括全反射和散射,涂层中颜填料对光的反射主要以散射为主。颜填料折光指数与树脂折光指数相差越大、颜填料遮盖力越强,散射能力越强。通常树脂的折光指数为1.45~1.50。

颜填料粒径对反射太阳热辐射有影响。当颜填料粒径与入射光波长比(d/λ)为0.1~10时,表现为菲涅耳型反射,对温控有利;当d/λ小于0.1时,表现为瑞利散射,对温控无效。因此,颜填料粒径大对反射太阳热辐射有利,一般应不小于0.02μm,否则对温控没有贡献。但是颜填料粒径大,涂膜表面粗糙、孔隙多、易沾污,导致表面反射能力下降,因此,应选择一个合适的粒径搭配,使涂膜既具有良好的反射能力,又具有较好的耐沾污性能。

2.2.1 常用颜填料

热反射隔热涂料常用的颜料有:钛白粉、滑石粉、云母粉等;功能性填料有:空心玻璃微珠、漂珠、红外陶瓷粉、珠光云母粉、Si O2、Al2O3等。按照光学原理,当光照射到材料上时,将发生选择性反射、吸收、散射等物理过程。物体吸收光能后,可以自身特有的波长再发射出去。禁带宽度Eg为0.5~1.8 e V的材料吸收近红外辐射,Eg为1.8~3.1 e V的材料吸收可见光。因此,要避免可见光及近红外光的吸收,填料的Eg应大于3.1e V或小于0.5 e V,可作为辐射型功能填料。几种常用颜料的太阳光反射性能见表1[3]。

从表1可以看出,颜色的明度越高,太阳光反射比越高,而对于明度低的颜料,红外反射率呈现明显高于可见光波段反射率的特征。

在德国,不同颜色、不同明度的表面温度实测结果如表2所示[6]。

2.2.2 红外反射颜料(冷颜料)

冷颜料通常定义为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一类颜料。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。冷颜料的开发和应用已成为目前颜料领域研究的热点[7]。

颜色决定涂料的装饰效果,实际应用中不可能都选用白色或浅色涂料。通常,白色建筑涂料使用率占20%以下,有色建筑涂料使用率高达80%以上。因此,十分必要开发有色反射隔热涂料。可采用光谱选择性颜料,即红外反射颜料,配成一定颜色。红外反射颜料能提高红外区的反射率。配制有色反射隔热涂料的关键之一是选择较低吸收率的黑色颜料。一般,配制相同颜色的涂料,用红外反射颜料的涂料和用普通颜料的涂料相比其反射率会较高。且颜色越深,差值越大,最大可达20%以上。美国军标规定深色涂料反射率在50%以上。美国绿色涂料环境标志(GS-11 Green Seal Environmental Standard for Paints and Coatings)对墙面建筑涂料的要求是浅色涂料反射率在65%以上,深色涂料反射率在40%以上。用相同颜色涂料涂饰的外墙面,反射隔热涂料和普通涂料相比,其表面温度会较低,颜色越深、明度越低,差值越大[6](见表3)。

颜料的颜色特性决定了该着色物体对太阳光的吸收和反射率的高低。作为“冷颜料”的特殊功能,它主要体现在着色物体对太阳光的反射率方面,颜料越“冷”,其反射率越高。因紫外线的穿透性很强,所有颜料往往在该波段几乎都不反射,所以,在可见光和近红外波段,反射率的高低决定着该颜料是否是“冷颜料”的关键。无疑,白色的颜料(全反射可见光)大多是“冷颜料”,而且反射率和冷效果最好。相反,黑色颜料(全吸收可见光)则应该是“热颜料”,几种颜料的反射率曲线见图3。

钛白粉作为传统的白色颜料,具有良好的太阳全反射性能,是“天然”的冷颜料。地中海和中东一带一些城市的浅色和白色的建筑物不仅赏心悦目,而且即使是最热的夏季也极为凉快和舒适[8]。表4为几种普通颜料与冷颜料的基本性能对比。

注:冷颜料为Ferro公司Eclipse系列产品。

颜料应用在涂料体系中,一般很少会出现纯透明体系涂料,而且大多数涂料中都会加入白色填料如钛白粉,这就使得浅色涂料系统往往会自带“冷涂料”的效果(实际为钛白粉的作用)。因为黑色颜料一般为全吸收,如炭黑无论加入何种涂料体系中其TSR值都很低,所以黑色复合无机冷颜料的出现无疑对“冷涂料”的发展和推广具有重要意义。

以Ferro公司Eclipse品牌的复合无机冷颜料为例,对其在PVDF氟碳涂料体系按透明和不透明(1∶4钛白粉比例)体系,测试涂料的TSR值,结果见表5[7]。

由表5可见,2种黑色冷颜料PBLK-12(钛铁黑)和PG-17(铁铬黑)在透明涂料体系中TSR值已有超过30%的,这拓宽了冷涂料在黑色和深色涂料体系中的应用。由于复合无机颜料大都为金属化合物经过高温煅烧生产而成,所以相比其它无机颜料而言其成本相对较高。冷颜料在国内涂料领域中的应用目前还处于推广起步阶段,前不久,亨斯迈公司向中国市场推出了红外反射颜料(冷颜料),与欧美国家及周边的日本和韩国在涂料产品中的应用相比,目前还非常有限,也正因如此,使该类型颜料在国内具有广阔的市场发展前景。

表6为采用功能反射填料,几种以白色为主色的复色涂料的太阳光反射性能[3]。

从表6可见,采用特殊黑色隔热颜料的涂料太阳光反射比远大于炭黑的太阳光反射比,用该颜料调配的涂料比用一般颜料制备的涂料太阳光反射性能好很多。同时,由普通颜料制备的不同复色涂料太阳光反射比差异较大,其中的可见光部分反射率对总反射率的贡献较大。

2.3 耐沾污性的影响

目前建筑反射隔热涂料大部分为丙烯酸涂料,随涂饰面使用时间的延长,涂料的耐沾污性问题便显现出来,一般3年内反射效果将降低50%,在部分空气污染严重的城市,不到2年热反射效果就会降低50%。因此,反射隔热涂料除应具有良好的隔热性能外还应具有优异的耐沾污性和耐老化性,以实现隔热效果的持久性。

郭岳峰等[9]研究比较了氟碳与丙烯酸热反射隔热涂料的耐沾污性能对隔热效果的影响,并通过优化颜填料,制备了耐沾污性和耐老化性能优异的反射型节能涂料。结果表明,氟碳热反射涂料较丙烯酸热反射涂料在耐沾污试验后有更佳的隔热效果。氟碳热反射涂料耐沾污试验前后试板背面温度最大变化为1~2℃,丙烯酸热反射涂料温度最大变化为4~5℃。

3 建筑反射隔热涂料的应用

3.1 应用系统

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%的要求。目前,在满足公安部消防局下发的公消[2011]65号文《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》要求的条件下,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,成为既保温又隔热的外墙外保温系统,以满足夏热冬冷和夏热冬暖地区的建筑节能保温要求[10]。

(1)用于无机保温砂浆外保温系统饰面

该保温系统的应用方式是构成建筑反射隔热涂料-无机保温砂浆外墙外保温系统。其建筑反射隔热涂层由底涂层、柔性耐水腻子层和建筑反射隔热涂料构成,整个系统的构造见图4。

该系统中,建筑反射隔热涂料的应用可以减薄保温层的设计厚度,同时反射隔热涂料除了起到装饰功能外,还能显著降低墙面在夏季的温度,解决或者减轻由此带来的一系列问题,如防护层开裂、涂膜耐沾污性降低、老化加剧等。

(2)用于自保温墙体饰面

当建筑反射隔热涂料用于热工性能较好的自保温墙体时,由于这类墙体往往无需外墙外保温系统,这种情况下可配用保温腻子,即形成建筑反射隔热涂料-保温腻子层系统。该系统由保温腻子层、底涂层、柔性耐水腻子层和建筑反射隔热涂料构成,整个系统的构造见图5。

3.2 等效热阻取值

建筑反射隔热涂料的等效热阻取值一直是影响其推广应用的重要问题,明确了等效热阻就可以相应降低对保温系统中其它节能措施的技术要求,进而平衡整个保温系统的成本,提高该保温系统的市场竞争力。GB/T 25261—2010《建筑用反射隔热涂料》和JC/T 1040—2007《建筑外表面用热反射隔热涂料》均在附录中规定了反射隔热涂料的等效热阻计算方法。目前已有多个省市制订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,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[11]。例如,广东省住房和城乡建设厅发布了广东省地方标准DBJ 15-75—2010《广东省建筑反射隔热涂料应用技术规程》。上海市城乡建设和交通委员会发布的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7取值。

重庆市建委制定的工程建设标准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(2)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,对不同方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为0.20(m2·K)/W;朝南方向墙体的等效热阻为0.19(m2·K)/W;朝北方向墙体的等效热阻为0.18(m2·K)/W。该规程所考虑的反射隔热涂料的等效热阻比上海市《居住建筑节能设计标准》中规定的大。

对于热工设计中的另一个重要参数,即热惰性指标,由于涂膜较薄,一般认为使用反射隔热涂料不提高墙体的热惰性指标。

4 涂料制备及应用中应注意的问题

4.1 涂料制备过程中应避免空心微珠的破碎

在建筑反射保温隔热涂料的制备过程中应注意避免空心玻璃微珠等功能填料空心结构的破坏,以免使其失去隔热反射能力。应在涂料制备的最后阶段加入空心玻璃微珠等功能填料,并只能对其低速搅拌(约400 r/min)。

4.2 体系的相容性

建筑反射隔热涂料应用时,保温体系中所用的材料不仅有涂料,还涉及保温层材料、界面材料,以及保温腻子和配套腻子等,因而涂层体系或外墙外保温体系中使用的材料相互之间必须相容。

4.3 涂层厚度

一般认为涂膜反射是表面反射,反射性能只与涂膜表面的反射率有关,而与涂膜厚度无关。但实际上,在一定的涂膜厚度范围内,反射率随涂膜厚度的增加而提高,只有在涂膜厚度达到一定值后,由于光线并不能透过涂膜照射到基层,因而涂膜厚度再增加,涂膜的反射率提高却不明显。同时,涂膜厚度对于其延伸率及其遮蔽基层裂缝能力的影响也很大。因而,应用时应给出建筑反射隔热涂料的最小设计膜厚。

廖翌滏等[5]选取空心玻璃微珠含量为11%的反射隔热涂料样品,研究了涂层厚度从0.2~1.3 mm的隔热效果。结果表明,当涂层厚度为0.2 mm时,涂层下表面温度为43.4℃,随着涂层厚度的增加,涂层下表面的温度呈明显的下降趋势,直到厚度增加到1.2 mm时,涂层下表面温度达到最低值39.3℃;继续增加涂层厚度,涂层下表面温度不再有明显的变化。此现象说明了反射隔热涂料的涂层厚度对反射隔热效果有显著的影响。当涂层较薄时,光线容易透过涂层,被底材吸收,隔热效果较差;随着涂层厚度的增加,透过的光线量也随之减少,因此,反射隔热效果也随着增强。当厚度达到一定值时,光线完全不能穿过,反射隔热效果达到最大值。

4.4应进行必要的维护

建筑反射隔热涂料在使用中应进行正常的维护。当涂层体系的隔热性能、装饰性能不能满足要求时,应及时进行维修或翻新。由于在设计涂层体系时已考虑了建筑反射隔热涂料对节能的贡献,因而应采用建筑反射隔热涂料进行维修和翻新,以保持建筑外墙外保温体系的保温效果。

摘要：在夏热冬冷和夏热冬暖地区,建筑外墙涂饰建筑反射隔热涂料后,除了夏季能够降低墙面的温度,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。影响建筑反射隔热涂料隔热性能的主要因素包括基料、颜填料和涂料的耐沾污性等。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%的要求。介绍了目前在符合公安部消防局公消[2011]65号文要求的条件下,适合建筑热反射隔热涂料应用的建筑外保温系统。提出应加强对彩色建筑热反射隔热涂料的研究,以及在反射隔热涂料生产及应用中应注意的问题。

关键词：建筑反射隔热涂料,隔热性能,红外反射颜料,外保温应用系统

参考文献

[1]丘童,徐强,李德荣,等.建筑外墙隔热涂料节能效果实测研究[J].新型建筑材料,2010(9):80-82.

[2]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.

[3]李运德.太阳热反射隔热涂料标准及主要技术要点解析[J].涂料技术与文献,2011(6):20-26.

[4]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.

[5]廖翌滏,曾碧榕,陈珉,等.反射隔热涂料的制备与隔热性能[J].高分子材料科学与工程,2012,28(4):121-124.

[6]林宣益.建筑反射隔热涂料的标准及应用探讨[J].中国涂料,2011,26(7):121-124.

[7]厦晶.复合无机颜料[J].涂料技术与文献,2011(9):40-44.

[8]杨文颐.热反射涂料太阳反射比测试方法及影响因素探讨[C]//2012高装饰功能性建筑涂料与地坪涂料研讨会论文集.上海:《涂料工业》杂志,2012:50-53.

[9]郭岳峰,陈铁鑫,杨斌,等.新型建筑太阳热反射涂料的制备[J].新型建筑材料,2012(8):36-38.

[10]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.

3.耐高温隔热保温涂料不断改进创新 篇三

耐高温隔热保温涂料不断改进创新

耐高温隔热保温涂料特点，水性无机绝热涂料，采用志盛威华特制的高温溶液并选用纳米陶瓷空心微珠、硅铝纤维等为无机原料精加工而成，耐温幅度在-80—1800℃，涂层导热系数只有0.03W/m.K（70℃测），ZS-1耐高温隔热保温涂料能有效抑制并屏蔽红外线的辐射热和热量的传导热，隔热保温抑制效率可达90%左右，可抑制高温物体的热辐射和热量的传导散失，对物体内部热量可保持70%以上的不散失，对低温物体可有效保冷并能抑制环境辐射热而引起的冷量损失，可防止物体冷凝发生。ZS-1耐高温隔热保温涂料还有隔音降噪、防火阻燃、耐磨耐压、绝缘抗击穿、耐酸碱、重量轻、施工方便、使用寿命长等特点。高性能的应用体现，新技术新材料的应用，耐高温隔热保温涂料今后还将有重大改进，导热系数还会下降到0.025W/m.K以下，使用其他性能也会达到最满意的要求。这一切都是以北京志盛威华公司遵循“创新-质量-信誉-品牌”这一主线，“发展涂料技术、创造高端自主品牌”，不断持续创新发展公司策略。北京志盛威华化工有限公司实行以“科技带动企业发展”的经营战略，公司现有科研技术人员28名，全部具有中级以上职称，硕士以上学历和高级工程师以上职称的专业技术人员占到62%。公司并在2003年投资建立技术科研中心，配有先进实验设备和检测设备。耐高温保温隔热涂料技术位于世界前列，涂料是一种高性能热阻隔复合型陶瓷隔热保温材料，军用高科技绝热涂层转为民用的一种多功能隔热保温涂料，采用国际上最新技术一体化隔热保温涂料成套生产设备，提高了隔热保温涂料的内在品质和各技术指标稳定性，大大提高工业设备节能率、降低能耗效果显着，在某些设备上使用，可以提高工业生产工艺状况，整体提升工业设备的质量，性能指标优异等。

4.太阳热反射涂料隔热降温清凉屏障 篇四

北京志盛威华化工有限公司ZS-221防晒热反射隔热涂料是集反射、辐射与空心微珠隔热于一体的新型隔热降温涂料, 能对400~2500 nm的太阳红外线、可见光和紫外线进行高反射, 不让太阳的热量在物体表面进行累积升温, 涂层又能自动进行热量辐射散热降温, 把物体表面的热量辐射到太空中去, 降低物体的温度。涂覆ZS-221防晒热反射隔热涂料后, 彩钢板的表面温度能隔热降温20℃以上, 涂刷热反射隔热涂料厂房内白天比夜晚的温度最多能升高2℃, 这样室内降温可以达到8℃。

5.建筑用反射隔热涂料 篇五

1 实验

1.1 实验原料

金红石型钛白粉:RCL595(澳洲美礼联),ALTIRIS-550、800(美国亨斯迈);空心玻璃微珠,美国3M公司;重质碳酸钙:1250 目,河北保定望都县白特粉体有限公司;煅烧高岭土:GT-1250,河北保定望都县白特粉体有限公司;沉淀硫酸钡:1250 目,郑州同创化工有限公司;纯丙乳液:AC-261,陶氏化学;水性国产色浆:炭黑、铁黄、铁红、酞菁蓝、酞菁绿、大红、有机橙;分散剂:731A,陶氏化学;消泡剂:CF246,英国布莱克本;润湿剂:CF-10,陶氏化学;p H值调节剂:AMP-95,安格斯;防腐剂:RS,英国索尔;流平剂:RM2020,陶氏化学;防冻剂:丙二醇,国产;成膜助剂:醇酯12,陶氏化学;增稠剂:ACRYSOL DR-72,陶氏化学。

1.2 主要仪器设备

高速分散机、色差仪、Perkin Elmer Lambda 950 型紫外-可见光-近红外分光光度计。

1.3 反射隔热涂料制备与性能测试

1.3.1 白色反射隔热涂料的制备

按表1 基础配方制备白色反射隔热涂料。

1.3.2 彩色反射隔热涂料的制备

在白色反射隔热涂料中加入普通色浆(炭黑、铁黄、铁红、酞菁蓝、酞菁绿、大红、有机橙)配制成彩色涂料。

1.4 光学性能测试方法

颜色:使用色差仪测试涂层的表面颜色参数L*、a*、b*值。

太阳光反射比和近红外反射比:制样和测试方法按JG/T235—2014《建筑反射隔热涂料》进行。

2 结果与讨论

2.1 白色涂料的光学性能研究

2.1.1 钛白粉对太阳光反射比的影响

金红石型钛白粉折射系数高,遮盖力好,是影响白色反射隔热涂料反射比性能的关键因素。按表1 配方,考察不同厂家和牌号的钛白粉对太阳光反射比的影响,测试结果见表2 和图1。

注:(1)TSR为总太阳光反射比,即250~2000 nm反射与入射太阳光辐射能量的比值;(2)RNIR为近红外反射比,即在780~2000 nm反射与入射太阳光辐射能量的比值。下同。

从表2 和图1 可以看出,不同厂家和牌号钛白粉的白色涂料总太阳光反射比差别不大,2#和3#涂料样品在长波近红外光区(1100~2500 nm)具有较高的反射比。这是由于钛白粉粒径不同造成的,普通金红石钛白粉的粒径为0.2~0.4 μm,而ALTIRIS -550 的粒径为0.6 μm,ALTIRIS -800 的粒径为0.9μm,比普通金红石钛白粉粒径大,红外光反射能力略有增大[1]。

2.1.2 常用填料对太阳光反射比的影响

以金红石型钛白粉RCL595 为着色颜料,按表1 白色涂料的基础配方,考察常用填料重质碳酸钙、煅烧高岭土、沉淀硫酸钡对太阳光反射比的影响,试验结果见表3、图2。

从图2 可以看出,加入不同的常用填料后,太阳光反射比随波长的变化规律基本一致,白色涂料的太阳光反射比差别不大。

2.1.3 空心玻璃微珠对太阳光反射比的影响

按表1 配方,以金红石钛白粉RCL595 为着色颜料,分别加入涂料质量4%和8%的空心玻璃微珠,测试涂膜的太阳光反射比,结果见表4 和图3。

从表4 和图3 可以看出,空心玻璃微珠的加入可以明显提高涂料的近红外反射比和太阳光反射比。这主要是因为空心玻璃微珠是薄壁中空球体,具有较低的导热系数,在涂层中紧密多级排列,形成真空层,对太阳辐射热有极强的反射和阻隔作用[2,3,4]。

2.2 普通颜料对涂料反射比的影响

在分别以金红石型钛白粉RCL595、金红石型钛白粉RCL595+空心玻璃微珠4%、亨斯迈钛白粉ALTIRIS-550 为着色颜料的白色基础漆(1＃、7＃、2＃)中,添加炭黑、铁黄、铁红、大红、酞菁蓝、酞菁绿、有机橙色浆,考察这些颜料对涂料反射比的影响,结果见表5~表7 及图4~图6。

从表5~表7 和图4~图6 可以看出,与白色基础漆相比,加入普通颜料后,太阳总反射比和近红外反射比均有所下降,涂料的反射比谱图变化较大。加入炭黑后,涂料的太阳光反射比和近红外反射比均大幅降低,不能达到JG/T 235—2014 的规定要求。其余颜料对涂料在1200~2500 nm范围内的反射比影响较小,主要影响在380~1200 nm范围内。铁红、大红、有机橙有很好的近红外反射比值,可以达到JG/T 235—2014的规定要求;酞菁绿在可见光范围内反射比值较低,从而使得涂料的太阳光反射比值较低;铁黄在380~780 nm可见光范围内反射比较高,780~1200 nm范围内的反射比较低,导致涂料的太阳光反射比合格,近红外反射比值不合格。

另外,加入空心玻璃微珠可以提高涂料的太阳总反射比和近红外反射比;亨斯迈钛白粉基础漆具有很好的近红外反射比,加入普通色浆后比相同明度和颜色的金红石型钛白粉RCL595 涂料的太阳光反射比和近红外反射比均较高。

3 结论

(1)白色涂料具有较高的太阳光反射比,钛白粉是影响白色涂料反射比的关键,ALTIRIS-550 和800 有较大的粒径,比普通金红石型钛白粉的白色基础漆有较高的近红外反射比;常用填料的影响很小。

(2)空心玻璃微珠可以提高反射隔热涂料的太阳光反射比和近红外反射比。

(3)炭黑明显降低太阳光反射比,不能用于反射隔热涂料配方中;铁黄的近红外反射比较低;酞菁绿的太阳光反射比较低;铁红、酞菁蓝、大红、有机橙可以用于反射隔热涂料配方中;除炭黑外,其它颜料加入到含有一定量空心玻璃微珠和钛白粉ALTIRIS-550 的白色基础漆中,反射隔热涂料反射比可以达到JG/T 235—2014 标准规定要求。

参考文献

[1]林宣益.有色反射隔热建筑涂料探讨[J].中国涂料,2013,28(9):23-26.

[2]刘亚辉,冯建林,许传华.空心玻璃微珠在反射隔热涂料中的应用[J].现代涂料与涂装,2014,17(2):22-24.

[3]张雪芹,徐超.建筑反射隔热涂料的关键技术及其应用[J].新型建筑材料,2015(10):1-4,57.

6.建筑用反射隔热涂料 篇六

入射在非透明建筑围护结构表面的太阳辐射主要被吸收和反射,其吸收率ρ和反射率γ的关系为:ρ+γ=1。而根据室外空气综合温度计算公式可知,要降低外墙和屋面隔热性能的措施主要有:(1)提高热工性能,降低传入室内的温差传热;(2)提高外表面的反射率,降低室内外的温差,减少传入室内的热量;(3)提高外表面的发射率,降低室内外温差,减少传入室内的热量;(4)提高墙体的热容量,降低传入室内的热量等方式。

目前市场上隔热涂料按其原理可分为3类:热阻型隔热涂料、反射型隔热涂料和发射型隔热涂料。反射型隔热涂料是以反射太阳热辐射部分为主的功能性涂料,主要是借助涂料的高反射率降低外围护结构的太阳得热,从而降低外表面的温度以实现隔热目的。本文主要对反射型隔热涂料的相关隔热性能进行了测试。测试采用的反射型隔热涂料和普通涂料的反射光谱如图1所示。

1 试验方法

针对隔热涂料的作用机理,利用室外隔热测试台在室外对颜色相同的隔热涂料和普通涂料在不同基墙上对比实测其有效传热系数[1,2],从而获得隔热涂料有效传热系数的实测修正值,具体测试方法如下:

隔热测试台由1个恒温防护热箱内套2个相同的对比测试箱(长×宽×高=2000 mm×2000 mm×2400 mm)组成,如图2、图3所示。测试时恒温防护热箱可保证测试箱体除接受太阳辐射面外其余5面温度均匀恒定。为了对不同朝向试件的隔热性能进行测试,整个测试台可360°自由旋转。

隔热性能的测试与室外环境参数(太阳辐射、室外干球温度、相对湿度、风速风向等)有直接的关系。本实验的室外环境测试系统可以逐时采集和存储室外水平面的太阳总辐射、测试箱体垂直面上的太阳总辐射、水平面的太阳散射辐射、室外干球温度、相对湿度、风速风向等环境参数。室内环境测试系统逐时采集测试箱内表面热流量、测试箱内表面温度、测试箱体内温度、辐射量和空调制冷量。

在晴朗天气条件下,对刷涂在2种基墙表面上的普通涂料和隔热涂料进行试验。试验步骤如下:

(1)隔热试件分别为以下2种材料制作的基墙:砖墙结构,20 mm抹面砂浆+120 mm空心黏土砖+20 mm抹面砂浆,传热系数为2.49 W/(m2·K);保温墙体,30 mm EPS外墙外保温系统+20 mm抹面砂浆+120 mm空心黏土砖+20 mm抹面砂浆,传热系数为0.87 W/(m2·K)。

(2)在2种不同基墙材料的测试面及参比面上分别涂刷颜色相同的隔热涂料及普通涂料。

(3)采用自然对流的方式控制参比箱体和试验箱体内空气温度保持一致,连续记录墙体内表面温度、外表面温度、热流量、测试面室外总辐射、室内外空气温度等试验数据。

2 试验结果及讨论

2.1 砖墙结构

图4为测试日砖墙结构的垂直墙面太阳辐射强度,图5、图6分别为普通涂料和隔热涂料砖墙体的传热量和内外表面温度。

从图4、图5和图6可以看出,当室外最大太阳辐射强度分别为700 W/m2、500 W/m2和300 W/m2时,采用普通涂料的墙体内外表面最大温差分别为15℃、8℃和5℃左右,而采用隔热涂料的墙体内外表面温差分别为8℃、5℃和3℃左右。这说明,采用隔热涂料后墙体外表面温度明显降低,而内表面温度有所降低,致使墙体内外表面的温差不同程度降低,使传入室内的热量相应减少。采用隔热涂料后,墙体晴天时累计传热量减少约40%左右,而无阳光时传热量则几乎无影响。

2.2 保温墙体

图7为测试日保温墙体的垂直墙面太阳辐射强度,图8、图9分别为普通涂料和隔热涂料保温墙体的传热量和内外表面温度。

从图7、图8和图9可以看出,当室外最大太阳辐射强度为300 W/m2时,隔热涂料外表面比普通涂料低5~8℃,内表面降低1~2℃。这说明,致使墙体内外表面温度差不同程度降低,使传入室内的热量相应减少。采用隔热涂料后保温墙体晴天时累计传热量减少约20%左右,而无阳光时传热量则几乎无影响。

根据式(1)计算隔热涂料在不同基墙表面在试验其间相对普通涂料的试验值对传热系数的修正系数ξ。

式中:∑△tiKef 1——隔热涂料围护结构的有效传热系数全天累计值,W/(m2·K);

∑△tiKef 2——普通涂料围护结构的有效传热系数全天累计值,W/(m2·K);

∑△tiq1——隔热涂料围护结构热流量全天累计值,W/m2;

∑△tiq2——普通涂料围护结构热流量全天累计值,W/m2。

根据实验数据分别计算实际天气状况下涂刷隔热涂料及普通涂料的有效传热系数(实际传热系数),由此可以得到有效传热系数的修正系数(见表1)。

3 结语

隔热涂料主要以改变外表面辐射换热的方式来改变围护结构的热工性能,从而降低建筑的空调能耗。隔热涂料节能效果的量化较为复杂,与当地气候状况、基墙状况、涂料的太阳光反射率等有直接关系。本文提出的一种简单的通过选择典型日进行室外试验评价的方法,测试有效传热系数从而计算获得隔热涂料的有效传热系数修正系数,将隔热涂料和普通涂料分别涂刷在砖墙和加外保温的砖墙上进行了试验,得到了相应的修正系数,分别体现了隔热涂料在2种基墙上应用的节能效果。采用反射型隔热涂料对于上海地区建筑能耗具有一定的影响,此影响随建筑类型的不同而不同。对于居住建筑而言,考虑到空调使用模式的不同,其墙体采用隔热涂料后建筑全年可节能2%(全年空调)~5%(仅夏季空调)左右。

参考文献

[1]NFRC 201—2004I,nterim standard test method for measuringthe solar heat gain coefficient of fenestration systems usingcalorimetry hot box methods[S].

7.红外反射隔热玻璃的研究进展 篇七

关键词：纳米,二氧化锡,隔热玻璃,红外反射

0 引言

隔热玻璃发源于美国,主要以掺杂ITO、Sn O2为主要物质的单层或多层膜吸附于玻璃表面达到隔热目的,1981年登陆欧洲,1985年在日本开始得到应用,在我国尚处于起步阶段前景广阔。

1 红外反射隔热玻璃的研究概况

1.1 纳米氧化锡的研究

纳米氧化锡是n型半导体[1],具有优良的导电性、高透射、耐候性和稳定性、耐强酸、强碱和机械磨损,纳米氧化锡具有明显的表面效应、体积效应、和量子隧道效应,所以它具有很多普通材料和微米材料所不具备的独特的物理化学性能,如减反射、抗辐射、红外反射等功能,应用于建筑低辐射玻璃、红外吸收隔热材料等领域中。制备纳米氧化锡的方法很多,包括溶胶-凝胶法、水热法、气相沉积法、微波法,共沉淀法、微乳液法等等。其中用途最为广泛的是溶胶-凝胶法和水热法[2]。溶胶-凝胶法制得的氧化锡颗粒尺寸均一,可控性高,比表面积大烧结温度低,但颗粒极易团聚[3]。水热法制得的晶体发育完整,粒度小,且无需高温热处理,颗粒分散性好;但是产出率不高。

1.2 国内外红外反射氧化锡隔热玻璃现状和存在问题

对于普通玻璃通常存在三种方法进行节能处理,一是将普通玻璃制造成镀膜玻璃;二是制造成贴膜玻璃;三是制造成涂膜玻璃。镀膜玻璃是在玻璃的表面镀一层或多层金属、合金或化合物,以改变玻璃的性能。一般可分为热反射玻璃和低辐射玻璃。但是镀膜玻璃的生产工艺比较复杂,而且工艺设备投资比较大,虽然其有较好的节能效果和较高的可见光透过率,但价格高,难以满足大众的需求,而且也不适用于既有建筑节能改造[4]。贴膜玻璃是由玻璃和有机薄膜两部分组成。膜是有多层坚韧的聚酯薄膜经本体染色、紫外线吸收剂注入、磁控溅射、多层复合、涂胶等工艺制成。这种玻璃膜可以直接装贴在玻璃表面使其具有极强的韧性,配合不同种类的膜和玻璃可达到不同层次的安全和节能效果。它在保证可见光透过率尽可能高的条件下,阻止室内辐射能量传递,达到节能效果,起了冬暖夏凉的作用。但是贴膜制造工艺比较复杂,使用设备价格高,因而使贴膜成本高,在建筑物玻璃上难以接受[5]。

涂膜玻璃是在玻璃表面通过一定的工艺涂上一层透明隔热涂料,在满足室内采光需要的同时(较高的可见光透过率),又使玻璃具有一定的隔热功能。采用此种玻璃涂膜技术对普通玻璃进行节能降耗处理,其成本低、操作简单,能够为大众所接受。国外对隔热涂料的研究较早,美国、日本、韩国等在透明隔热涂料方面已经申请了较多专利。日本三箭公司研制出一种可以过滤太阳辐射但不影响采光的高性能涂料,目前该涂料在日本已广泛应用于建筑物玻璃的节能降耗处理。涂膜后的普通玻璃能够在不影响采光的前提下,削减68%的红外线和95%的紫外线。目前国内对ATO粉体的研究较多,而对ATO隔热浆料的研究则刚刚起步。华东理工大学对ATO浆料的制备进行了研究,探讨了浆料稳定的机理及分散剂的使用效果,制取的ATO浆料主要应用在织物防静电等方面。在国家节能减排的号召下,国内如北京、上海、广州等地不少企业正在研究透明隔热涂料,但很多只限于购买国外的隔热浆料再进行配制。国外的隔热浆料价格昂贵,而且技术对外也高度保密,隔热涂料的关键是隔热浆料,能实现国产化研发则可极大降低成本[6]。

1.3 隔热薄膜材料的新型低温溶液制备技术

将带有亲水性功能基团(如磺酸基(-SO3H)、羧基(-COOH)等)组装到基底上,再将经表面功能化的基底浸入到前驱体的过饱和溶液中,通常反应温度低于100℃,通过组装诱导异相成核或胶体粒子的吸附,实现无机物在基底表面的结晶和生长的,薄膜材料具有结构均一致密、厚度和形态可控等优点[7]。Shirahata[8]等人利用亲水性液相沉积制备了二氧化锡薄膜,翟怡等[9]利用低温水溶液中制备纳米晶态薄膜材料,在单晶硅或玻璃基底表面制备出与基底结合紧密、结构致密均一、厚度可控的二氧化锡纳米晶态薄膜。

2 结论

节能玻璃窗可以透过可见光,但是阻挡红外线、远红外线等热辐射光,比普通玻璃窗节能75%,前景广阔。目前主要以掺杂ITO、Sn O2为主要物质的单层或多层膜吸附于玻璃表面达到隔热目的。对于普通玻璃通常存在三种方法进行节能处理,一是将普通玻璃制造成镀膜玻璃,二是制造成贴膜玻璃,三是制造成涂膜玻璃,此外还有隔热薄膜材料的新型低温溶液制备技术。

参考文献

[1]古凤才,赵竹萱,李英慧,等.表面修饰二氧化锡纳米微晶的制备与表征[J].物理化学学报,2003,19(7):621-625.

[2]江国栋,王庭慰,沈晓冬.sol-Gel法制备纳米Sn O2掺杂PMMA透明复合材料[J].材料科学与工艺,2005(5):544-547.

[3]王辉,杨旸.玻璃镀膜在建筑中的多种应用[J].四川建筑学研究,2011,37(3):282-285.

[4]王东新,钟景明,BAO X,等.水热合成法对纳米氧化锡粉体粒径和形貌的控制研究[J].无机化学学报,2008,24(6):892-896.

[5]涂料工艺编委会.涂料工艺[M].3版.北京:化学工业出版社,1997:594-693.

[6]王建.超声波-溶胶-凝胶法制备超细二氧化锡粉体的研究[D].昆明:昆明理工大学,2002:14-16.

[7]张贵军,陈中华,曹幸荣.纳米ATO在有机单体介质中的表面改性及分散研究[J].功能材料,2009,40(11):1918-1921.

[8]Shirahata N,Masuda Y,Yonezawa T,et al.,Control over film thickness of Sn O2ultrathin film selectively deposited on a patterned self-Assembled monolayer,Langmuir,2002,18,10379~10385.