热反射型沥青路面涂层技术研究进展

一 、 热 反 射 涂 层 基 本 原 理
热 反射涂层 （Ｈｅａｔ Ｒｅｌｌｅｃｔｉｖｅ Ｃｏａｔｉｎｇｓ，ＨＲＣ）是指涂 装于物体表 面 的节 能型 功能 性 涂层 材料。它 对太 阳辐射中的可 见光区（０．４～０．７６ ｍ） 和 近 红 外 （０．７６～２．５ ｍ）具 有 高 反 射 率 ，同 时 将 吸 收 的 中 远 红 外 区 （＞２．５ ｎ１）辐 射 到 外部 空 间 ，在 不 消 耗 能 量 的 情 况 下 抑 制 涂 层 表 面 温 度 的 上 升 从 而 降 低 被 涂 装 物 内 部 和 周 围 温 度 ０。热 反 射 涂 层 工 作 原 理 如 图 ｌ所 示 。
国 内有 关热 反 射 涂 料 用 于 沥 青 路面 的研 究主要集 中在 哈尔滨 工业大 学 、长安大学 、重庆 交通大学等 几所高 校 。哈尔 滨 工业 大学 的梁 满 杰等 采用 自制 的试 验 系 统对 热 反射 涂 层 应 用 到 沥青 路 面 上 的 降 温 效果 进 行 了研 究 ，并结 合 太 阳热反 射 工作 原理 以及 理 想 灰 色太 阳热 反 射 涂层 理 论 分 析 了试 验 结果 。张 鑫等 着 重从 热反 射 涂层 的施 工 工艺 角 度 开展 了相 关研 究 ，并 利用 自主 研 发的 多功 能热 反射 涂层 撤布 车在 京 珠 、哈 阿高 速上铺 设 了试 验 路 。长安 大学 的汤琨 等 制备 了以聚丙 乙基树 脂为主要 成膜物质 的
选 用具 有较高 反射率 和发射率 的原材 料 。基 料 、颜填 料 、溶 剂和助 剂 构成 了 热 反射 涂层材料 的主要 成分 ’。
影响沥青路面 热反射涂层路 用性 能 的 因素主 要有 成膜 物 、功能填 料 和 助 剂等方 面。 １．成膜物 的影响
成膜物是 影响沥青路面热 反射 涂 层 路用性 能 的主 要 因素 ，由树 脂和 匹 配 的 固化剂 组 成。成膜物 中 的树脂 应
通 过 图 ｌ可 以 看 出 ，涂 覆热 反 射 涂层 的沥青路面可 以利用涂层 中颜填 料的高 反射性作 用有 效减 少沥青 路面 对于 太阳辐射 中可 光和近 红外光的 吸收 ，从而 降低沥青路面 的温度 。
二 ，热 反射涂 层的 材料组 及影 响因素
为有效降低涂 覆有涂 层的物体 衷 面 温度 ，选 择热 反射 涂 层材 料时需 要
领先地位 。２００２年 ，长岛特殊涂料 公 司 和 日本铺道 公司联合 开发 出一种 称为 “凉顶 ”（ｃｏｏＲｏｐ）的新型铺 路材料 ，能 够在 高 温季 节 从 路 面 自身 功 能性 的 角度 主 动 降低 公 路路 面 温度 ［１３１０２００４ 年，日本 国土交通省土木研究所开发 出 一 种 路面 功 能性 材料 ，该 材料 具有 较 强的反射 能力 ，涂 敷于路 面后 ，可 以减 少路面积 蓄热量 ，有效缓 解城市 “热岛 效应 “ 。北 园芳 人研 究 了热 反射 涂 层 涂 敷 于 不 同类 型 路 面上 的 降温 效 果 。试验 结果表 明 ，热反 射涂层在透 水 性 路面上 的降温效果 比在普通 路面上 温度 低 ４～５℃ “ 。西 冈等研 究 了不 同 颜色的热 反射涂料对 于沥青路 面的降 温效 。小作好 明等研究 了遮热性铺 装对 空气 温度 改善 以及 长波辐射 的传 输特点 。
２．功能填料的影响 颜 填 料 和着 色 颜 料 是 功 能填 料
的主要 成分 。其 中颜填 料在 沥青 路 面 太 阳热反射涂层 中起到 了主要 降温 作 用 ，着 色颜 料使 得 热反 射涂 层具 有 了 更 多色 彩选 择 。功 能填 料 的使用 在美 化 了道 路景观 的同时还起 到了增强 热 反射涂层 的耐久性 、附着 力的作用 。 ３．助 剂 的 影 响
助剂在沥青 路面太 阳热反射涂层 制备 材料 中是一 种辅 助成 膜 物质 ，作 用 是 改 善 制备 热反 射 涂 层 过 程 中 的 试验 条 件 ，进一 步 改进 热反 射涂 层 的 路 用 性 能 。助 剂在 热反 射 涂层 制备 中虽然 用量 不多 ，仅 占总量 的百 分之 几 ，但所起 到的作用 不容忽视 。它对 施 工 的和 易性 、储 存 的稳 定性 以及 热反 射涂层 的质量都有 较为显著 的影响 。
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热反射涂层 Ｉ
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町见尤和近 外高ｆ互射
高反９寸性 颜填料 １ ８●ｊ
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由含 吸 热基 团较 少 的环 氧树 脂 、酚 醛 树脂 组 成 ，从 而尽 可能 少 的吸 收太 阳 辐射 中的可见 光区和近 红外光 区的热 量 。对于 固化剂 的选用 ，应 根据不 同种 类 的树 脂和不 同的路用性 能要 求而有 所 区别。
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■ 文 ／辛 绍 强 齐 欣 吕艳梅 陈 仲 良 天 津 市 交通 科 学研 究 院
作 为在 公路与城 市道路主要铺 装 方式 的沥 青路 面 ，由于其组 成 中 的沥 青 材料属于 对太 阳热辐 射吸收率 较高 的物 质 ，从 而在高 温 季节 沥青 路面 吸 收 了 大 量 热 量 导 致 路 表 温 度 过 高 。过 高的温度 不仅使沥青 路面容易 产生车 辙 等高温病 害 ，还会加剧城 市“热岛效 应”。国 内外道路工 作者针对沥青 路面 高 温 危 害 开 展 了相 关研 究 ，并 提 出 了 一 系列 防治 技术措 施 ，其 中热 反射 涂 层技术是一 种极具 发展潜 力的沥青路 面 降 温 技 术 …。
三 热反射 涂层 在沥 青路 面中 的应用研究现状
热 反 射 涂层 技 术 可 广 泛 应 用 于 建 筑 、化 工 、石 油 、军 工 、航 天 等 领 域 ７ １２］０直至 ２１世纪 ，太 阳热反射材 料 在 路面 中才 得 以首 次应 用 。在 热反 射 涂层 路 面应 用 方面 ，日本一 直保 持 着