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隔热涂料的研究现状及发展趋势

0¨年第4期(总第。 卷第 4 期’ 建筑节能 

No.4 in 201 1 fTolal No.242.Vo1.39) ●墙体与设计 

WALL&DESIGN 

doi:10.3969 ̄,issn.1673—7237.201 1.04,Ol6 

隔热涂料的研究现状及发展趋势 

吴国坚,金骏,蔡玉斌 

(国家建筑五金材料产品质量监督检验中心,杭州310019) 

摘要: 隔热涂料根据其隔热机理的不同可分为阻隔型、反射型、辐射型三类。概述了这3种类型隔热涂料的产品特点、应用现状,以及 

相关的国家、行业标准技术规范及发展方向。为适应隔热涂料的发展,研究中提出了隔热涂料应向环保、耐用、高效、复合化方 

向发展的观点。 

关键词: 隔热涂料; 阻隔型; 反射型; 辐射型 中图分类号:TU111.4 1 文献标志码:C 文章编号: 1673.7237(2011)04—0056—03 

Research Status and Development Trends of Thermal Insulation Coatings 

wu G∞-jJan.JIN Jun.CA,Yu—bin (ChinaNational ProductQuNitySupervisionInspectionCenterofBuilder'sFinishHardwareMaterial,HarlgTAaou 310019,China) 

Abstract:According to different mechanisms,thermal insulation coatings Can be dwided into three types:the block-based,the reflee- 

tire,and the radiation.The insulation coatings ol'e presented in several aspects,such ns athOS,application status,re&vant national and in- 

dusto'-standard spec ̄cations and development trends.In orderIo meet the development ofthermal insulation coatings,the thermal insulation 

coatings should be environmental-frie, ̄lG durable,efficient and complex. Key words:thermal insulation coatings;barrier;reflection;radiation 

O 引言 

节能降耗、提高经济效益是科学研究和技术开发 

的基本目标之~,涂料行业也不例外。20世纪70年 

代以来,世界气候变暖,地球能源日趋枯竭。因此,开 

发隔热涂料具有较大现实意义,尤其是与人类生活密 

切相关的建筑隔热涂料。 l 隔热涂料研究现状 

根据建筑隔热涂料隔热机理和隔热方式的不同, 

收稿日期:2010.11-08;修回日期:2010.11—18 将其分为阻隔型、反射型和辐射型3类【”。这3类涂料 

的绝热机理不同,应用场合和所得到的效果也不同。 

1.1阻隔型隔热涂料 

1.1.1 阻隔型隔热涂料的绝热原理及产品特点 

阻隔性隔热涂料是硅酸盐类复合涂料。硅酸盐涂 

料主要由海泡石、蛀石、珍珠岩粉等无机隔热骨料、无 

机及有机黏结剂及引气剂等助剂组成。经过机械打 

浆、发泡、搅拌等工艺制成膏状保温涂料。阻隔型隔热 涂料的隔热机理比较简单,是一种通过热传递的阻抗 

4结论 

f1)研究了苯磺酸钠稳泡剂激发剂与粉煤灰对泡 

沫稳定性的影响,为粉煤灰在泡沫混凝土中大量掺用 的可行性提供了理论依据。 

(2)掺入十二烷基苯磺酸钠和阿拉伯树胶均可提 高发泡倍数,在掺量为0~0.8%范围内,随着掺量的 

增加发泡倍数有提高的趋势。两种稳泡剂可同时提高 泡沫的稳定性,且掺量相同的条件下,阿拉伯树胶的 

改性作用更加显著。 

(3)粉煤灰泡沫混凝土是一种新型的无机轻质保 温材料,与其他建筑保温材料相比,具有足够大的强 

度、质量轻、热导率小、施工方便、不燃以及综合利用 废渣等优势,用其制备各种新型墙材制品具有综合的 

技术优势和良好的发展前景。 参考文献: 

【I1 。。。。祥.粉煤灰泡沫水泥的性能与应用[J].新型建筑材料,1996(7): 

12一l4. [2]李娟,等.大掺量粉煤灰泡沫混凝土的性能研究【J].粉煤灰综合利用, 

2003(3):34-35. 

[3]Kearsley E P,Wainwright P J.Ash Con ̄nt for Optimum Strength of Foamed Concrete[J].Cemem and Concrete Research,2002(32):241—246. [4】李青,李玉平,等.掺加稳泡剂HPMC对泡沫混凝土性能的影响[J]墙 

材革新与建筑节能,2008(9):33.35. 

【5】王翠花,潘志华.混凝土发泡剂的泡沫稳定性研究[J】.化学建材,2006 

(3):48-53. 

作者简介:李书进(1975),男,山东邹城人,副教授,材料学专业,从事 先进水泥基材料研究(1isj@czu.cn)。

 作用来实现隔热的被动式降温涂料。此类型涂料一股 

采用低导热率的组合物或在涂膜中引入热导率极低 的空气,以获得良好的隔热效果。阻隔型隔热涂料的 

施工主要是涂覆于设备或墙体的表面形成具有一定 

厚度的保温层,从而达到隔热保温的功能。阻隔型建 筑隔热涂料涂装成膜后涂膜中充满着孔隙,涂膜的干 

密度很低,其热导率(A)一般小于0.06 W/(m・K)[21,所 以具有很好的绝热性能。成本较低的复合硅酸盐隔热 

涂料在我国发展很快,其主要用作工业隔热涂料,如 

高温管道保温,或者锅炉、窑炉等的外壳保温,建筑物 内保温等方面。 1.1.2阻隔型隔热涂料的技术标准及检测方法 

国家质量技术监督局于1998年5月发布了硅酸 盐复合绝热涂料国家标准GB/T l7371一l998 r现己变 

更为GB/T 17371.2008),标准对涂料的常规物理指标 

及不同等级的硅酸盐复合绝热涂料的热导率A进行 了规定,同时还规定了热导率的测试采用GB/T 

10294—2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防 护热板法》,这就为复合硅酸盐隔热涂料的生产和应 

用提供了一个可供参照的技术标准。 1.1-3阻隔型隔热涂料存在的问题及发展趋势 

虽然近年来复合硅酸盐隔热涂料在建筑内保温方 

面的应用得到了逐步的认可,但仍存在着尚待解决的 问题。如干燥周期长、施工受季节和气候影响大、抗冲 

击能力弱、干燥收缩大、热导率值波动大等【3J缺陷。 针对以上的问题,应加强对上述硅酸盐复合绝热 

涂料诸多缺陷的攻关研究,从提高整体性能指标的角 

度去调整配方,同时加强对原材料的严格选择。 

1.2反射型隔热涂料 

1.2.1 反射型隔热涂料的绝热原理及产品特点 通常情况太阳能量主要集中在波长为0.4~ 

1.8/xm的可见光和近红外区。因此,如果研制的反射 型隔热涂料在此波长范围内对太阳辐射的反射率越 

高,涂层的隔热效果就会越好。反射型隔热涂料就是 通过选择合适的树脂、颜料、填料及生产工艺,制得 

高反射率的涂层来反射太阳热,从而达到隔热降温 

的目的。 

反射型绝热涂料开始是为满足军事上和航天上 的需求而发展起来的。由于反射型绝热涂料能够显著 

地降低暴露于太阳热辐射下的物体的表面温度,因而 该类涂料迅速在石油化工行业得到应用。 

反射型绝热涂料在建筑工程领域中主要应用于 

隔热场合,即在外围护结构的表面采用高反射性隔热 

涂料,能够减少建筑物对太阳辐射热的吸收,阻止建 

筑物表面因吸收太阳辐射导致的温度升高,减少热量 

向室内的传入。以前主要研究在屋面上应用,以降低 

温升并对屋面防水材料起保护作用。近年来由于国外 新型高效能反射材料玻璃空心微珠的出现,推动了这 类涂料在我国南方冬冷地区外墙面的应用。 空心玻璃微珠是20世纪五六十年代发展起来的 

一种微粒材料,是由钠硼硅酸盐材料经特殊工艺制成 

的薄壁、封闭的微小球体,球体内部包裹一定量的气 体,它具有低密度、低导热、低吸油率、耐高温、电绝缘 

强度高、热稳定性好、耐腐蚀、粒径及化学组成可控等 优点 ]。空心玻璃微珠是目前反射型隔热涂料的主要 

功能性填料。 目前市场上的几种主要反射型隔热涂料: 

(1)集保温隔热、耐候性好、防火阻燃、防尘自洁、 

无菌类及苔藓滋长、无挥发物、无毒环保于一身的无 机隔热反射墙体涂料。 

(2)热反射率可达85%以上,可与其他材料复合 使用,广泛应用于成品油罐及低温容器的隔热保温的 

薄层隔热反射涂料。 (31水性化是涂料发展的必然趋势,将金属薄片进 

行特殊处理或不采用金属薄片的水性反射隔热涂料 

已成为国内外隔热涂料研究的热点之一。 1.2.2反射型隔热涂料的技术标准及检测方法 

目前用于评价反射型隔热涂料的标准是JC/T 1040.2007《建筑外表面用热反射隔热涂料》和JG/T 

235—2008《建筑反射隔热涂料》,这两个标准中除了涉 及涂料有关的综合性能指标外,还规定了太阳反射比 

和半球发射率这两个代表反射型隔热涂料特性的指 

标和测试方法。 1.2.3反射型隔热涂料的发展趋势 

太阳热反射隔热涂层在国内仍处在研究阶段,目 前研究的工作主要集中在成膜物质选择及改性、功能 

填料及其粒径的选择、涂料配方的调整等方面睁83。但 

在隔热方面的综合研究与应用还是比较少。太阳热反 射隔热涂层呈现出以下发展趋势: 

(1)高寿命、长效性。加强对耐紫外线性能优异的 树脂的不断开发,同时配合高光学性能的颜填料,研 制出高耐候、长效性的太阳热反射涂料,大大延长使 

用寿命。 

(2)颜填料是太阳热反射涂料中的光学活性物质, 对涂层性能起决定性作用。通过研究不同元素的各种 

化合物光学性能、微观结构f晶体结构、聚集状态)对光 

学性能的影响以及通过特殊工艺(沉积、包覆等)制备 复合颜填料,可不断开发出性能、用途各异的新型颜 填料。 

(3)在实际应用中,有时外墙涂料需要调配成彩色 

涂料,涂料经过颜色调配后如何保证涂膜的反射性 

能,也是我们涂料研发工作者应关注的问题。 (4)太阳热反射隔热涂层隔热性能的测试方法还 

存在一定的局限性,并不适合于每一种反射型隔热涂 料,同时,其隔热性能的表征方法还不严格,千差万 

别。研究者们还应该进一步加强对光热反射、吸收及 

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