建筑节能隔热涂料的研究进展

建筑节能隔热涂料的研究进展

发表时间：2019-02-27T14:25:32.943Z 来源：《防护工程》2018年第32期作者：陈志华1 郑云龙2 王春林3 [导读] 人们对隔热型保温材料将有更进一步的研究，隔热涂料将朝着更加多元化的方向发展，大力发展建筑节能隔热涂料及相关技术将拥有更广泛的应用前景。1济宁市建筑工程施工图审查中心山东省济宁 272000；2济宁市兖州区政府和社会资本合作中心山东省济宁 272000；3济宁市兖州区建筑设计院山东省济宁 272000摘要：随着我国整体经济的快速发展，我国对于环保节能有了更加深刻的认知。从隔热涂料的基本原理出发，根据热量传递方式设计出相应的阻隔型隔热涂料、反射型隔热涂料、辐射型隔热涂料和复合型隔热涂料，它们具有不同的隔热机理。关键词：建筑节能；隔热涂料；研究进展引言我国建筑行业的快速发展为我国整体经济建设奠定了非常坚实的基础。建筑涂料是涂料工业中的一大门类。随着科技的快速发展和环保要求的不断提高，功能性建筑涂料受到越来越多的关注。建筑涂料除了具有保护和装饰建筑物的基本功能外，还朝着保温隔热、防水防

渗、防火阻燃、防霉杀菌、隔声降噪等功能发展。涂膜质量高、便于施工、节省能源、节省资源及适应环境的建筑涂料是当今发展的主要潮流。节能性建筑涂料是一种保温隔热的功能性涂料，在夏热冬冷的地区具有较大应用潜力。在当前世界能源紧张的大背景下，研制节能性建筑涂料具有重要的意义。1隔热涂料的基本原理自然界热传递的方式主要是导热、对流和辐射。隔热涂料的热导率正是通过这三种方式的综合效应决定。导热主要指涂料中的固体、间隙中气体的热运动还有气体与固体发生碰撞产生的热传递。对流是由气流宏观运动所引起的热转移和气流中分子导热两部分组成，因此对流时必然伴随着导热。辐射和前两种方式相比不同，它主要是由涂料中的固相物质产生辐射热，然后通过传播、吸收和反射来实现热传递的。2节能性建筑涂料的分类（1）阻隔型隔热涂料，阻隔型隔热涂料是通过减小涂料的导热系数，即增加涂料的导热阻力来进行隔热的。所以，阻隔型隔热涂料具有密度低，孔隙率高、内部结构疏松等特点。该种涂料的优点是原材料廉价易得，生产工艺及设备简单；缺点是保温层厚，吸水率高，抗震性能差，使用寿命较短，一般需要增设防水层和保护层。（2）反射型隔热涂料，反射型隔热涂料是利用涂料表面对太阳光（主要是可见光和红外光）的反射来进行隔热的，涂料对太阳光的反射率越高，其隔热性能越好。该种涂料的优点是与基材的结合力强，涂料所用溶剂环保性能好，而且不需要另设防水层和保护层；其缺点在于实际使用过程中主要使用的反射型隔热涂料是溶剂性体系，水性涂料是当前涂料的发展方向。（3）辐射型隔热涂料，辐射型隔热涂料又称为红外辐射隔热涂料，是利用涂料在常温或低温条件下，红外辐射能力强的特点进行隔热的。该种涂料的优点是可以主动降温，以热发射的形式辐射涂料吸收的热量，从而使室内外传热速率相等；其缺点是原料选取和制造工艺比较复杂。（4）复合型隔热涂料，复合型隔热涂料是利用上述三种隔热涂料的优缺点，扬长避短，综合性能优异的隔热涂料，也是今后节能涂料的主要发展方向。3隔热涂料的应用现状我国的建筑隔热节能技术发展于上个世纪90年代初，起初的建筑主要通过增加墙体厚度来提高建筑的隔热性能。在2000年以前，我国的建筑隔热方式主要是内隔热。但是这种建筑隔热材料防火性能差，内隔热容易在明火作用下产生火灾，并且建筑隔热材料容易引起室内空气污染，随着人们环保意识的提升，建筑内隔热的使用逐渐减少。2000年以后，外墙外隔热技术快速发展，2005年外隔热技术已经基本取代了内隔热技术。建筑物的保温及隔热主要是采用具有低导热系数材料，目前主要采用具有轻质结构的有机材料实现建筑物的保温隔热。如今市场上的隔热涂料，主要是在普通涂料里添加玻璃微珠或者是陶瓷粉末材料，然而这类涂料的效果并没有想像的好。具有易剥落、易开裂等缺点，还需再涂抹上一层保护漆。所以这种方法施工也复杂。因此，进行具有良好性能的隔热保温型涂料的研究，可以有效地降低建筑物和各种基础设施表面的温度，从而保护环境，降低能耗，以及实现可持续发展。4建筑节能隔热涂料的发展趋势（1）现有产品及其技术的革新及进步。降低成本、提升性能、扩大品种规格，以满足不同用户的需要。提升作为基料的有机聚合物乳液的性能，使保温隔热材料导热系数更小，优化建筑节能隔热涂料的配方制备及工艺，充分发挥各项材料的功能特点，综合优势互补，加大力度开展隔热涂料有关技术的研究，制造出性能优异、价格合理的产品，以满足建筑节能发展需求。（2）研究和发展复合多功能型保温隔热涂料。当前市场的节能隔热涂料性能单一，综合隔绝型、反射型、辐射型隔热涂料的优缺点，研制复合多功能型的节能隔热涂料，集防水、防霉、节能隔热一体化的涂料，在利用单一品种涂料的同时可获得多项功效，这类将装饰性、功能性、环保性有机结合于一体的多功能型产品，将会得到更多用户的青睐。（3）研究和发展纳米隔热涂料。将空心微珠、二氧化钛或二氧化硅等物质作为颜填料，在多种助剂的配合下制备而成，涂刷在物体表面能够形成由封闭微珠连接在一起的三维网络空心结构，固体热传递只能沿着骨架传递，有效阻止热量传导，隔热保温极佳。隔热涂料施工后在基材表层构成8～10μm的薄膜，可隔绝太阳光中80%以上的红外光和紫外光穿透玻璃进入室内，可见光透过率高达70%以上，即不影响视野，又可以使被照射物体表面温度降低5～10℃，室内平均温度下降3～5℃，达到隔热、保温的功效，使室内外温度的升降得以平衡，减少空调冷热机转换频次，节省能耗约20%～30%。纳米隔热涂料是一种新型涂料，符合环保节能涂料的要求和特性，也是节能隔热涂料发展的重要方向。（4）研究和发展环境友好型隔热涂料。伴随经济的发展、科技的进步，以及生活水平的不断提高，人们在对环境质量要求愈加严格的同时，对自然环境的破坏也愈加严重。因为溶剂型涂料VOC含量较高，而VOC又是造成PM2.5的重要来源。而水性涂料、高固体份涂料、粉末涂料及高附加值的特种涂料等低VOC涂料将会成为工业涂料的主角，因此，环境友好型隔热涂料向低VOC、节约资源、优化环境的方向发展，是未来建筑涂料业发展的必然趋势。结语