節(jié)能涂料發(fā)展意義分析

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編者按：本論文從發(fā)展節(jié)能涂料的意義的分析，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和能源的消耗與日俱增。我國(guó)能源緊缺的問(wèn)題日據(jù)加重。節(jié)能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的重要性。降低建筑能耗、節(jié)約資源可以使得節(jié)源涂料發(fā)展前景更大更廣。

摘要：建筑節(jié)能的大力發(fā)展能帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，本文通過(guò)節(jié)能涂料類型及其節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的論述，指出了涂料行業(yè)作為高能耗產(chǎn)業(yè)之一，有責(zé)任也有能力為建筑節(jié)能的發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：節(jié)能涂料建筑節(jié)能保溫隔熱

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。

1節(jié)能功能涂料的現(xiàn)狀

1.1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。

1.2目前市場(chǎng)上的保溫隔熱涂料主要分兩大類，一類以厚質(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)的硅酸鹽類復(fù)合涂料也是利用這一原理；另一類是薄層涂料，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。

2節(jié)能涂料類型及其節(jié)能技術(shù)

2.1反射隔熱涂料

2.1.1由太陽(yáng)光譜能量分布曲線可知，太陽(yáng)能量絕大部分處于400-1750nm范圍內(nèi)的可見光和紅外光區(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，反射可見及紅外光，以達(dá)到隔抗熱的目的。

2.1.2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。空心微珠填料對(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。

2.2.1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。來(lái)源于/

2.2.2研究表明，多種金屬氧化物，如Fe2O3、MnO2、CO2O3、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。

2.2.3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)，一旦熱能傳入，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。2.3真空隔熱涂料

2.3.1熱傳遞有三種方式：傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。真空狀態(tài)能使分子振動(dòng)熱傳導(dǎo)和對(duì)流傳導(dǎo)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。

2.3.2美國(guó)豪斯實(shí)驗(yàn)室對(duì)民用建筑使用真空陶瓷微珠效果的測(cè)試結(jié)果表明，上百萬(wàn)真空陶瓷微珠在波長(zhǎng)500-2500nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)對(duì)陽(yáng)光的反射率平均達(dá)到86%，夏天空調(diào)能耗至少節(jié)能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(dá)國(guó)家先后將其應(yīng)用到了民用建筑和工業(yè)設(shè)施。

2.4.1透明隔熱涂料是一種在可見光區(qū)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(dǎo)體粉體對(duì)可見光良好的透過(guò)率及對(duì)紅外光區(qū)極高的反射率來(lái)達(dá)到透明隔熱的目的。

2.4.2對(duì)于建筑物的大面積窗口及透明頂棚、汽車窗口等場(chǎng)合，太陽(yáng)光的熱輻射會(huì)增加空調(diào)的使用率，浪費(fèi)能源，傳統(tǒng)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(dá)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(xiàn)光污染問(wèn)題。納米材料的出現(xiàn)為透明隔熱問(wèn)題的解決提供了新的途徑。

2.5相轉(zhuǎn)變隔熱涂料

2.5.1從所周知。0℃的冰轉(zhuǎn)化為0℃的水需要吸收能量，0℃的水轉(zhuǎn)化為0℃的冰需要釋放能量。在這個(gè)相轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變涂料就是把特定熔點(diǎn)（例如25℃），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。固定的方式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。

2.5.2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。

3結(jié)論

由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和能源有著極為密切的關(guān)系，因此能源問(wèn)題是現(xiàn)實(shí)社會(huì)中一個(gè)具有戰(zhàn)略意義的重要問(wèn)題。社會(huì)各行業(yè)都要提倡發(fā)展節(jié)能產(chǎn)品，涂料行業(yè)作為高能耗產(chǎn)業(yè)之一，有責(zé)任也有能力為降低建筑能耗、節(jié)約資源、保進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。