外墙隔热反射涂料应用发展趋势
华南理工大学材料科学与工程学院　陈中华 王玉琼
　　建筑保温隔热涂料也称为建筑绝热涂料，属于功能性建筑涂料，根据保温隔热作用机理的不同，可以分为阻隔
型、反射型和辐射型三类。反射型建筑绝热涂料也称反射太阳热型绝热涂料，其基本原理是通过涂膜的反射作用将
日光中的红外辐射反射到外部空间，从而避免物体自身因吸收辐射导致的温度升高。
    国外已实现工业化生产
　　现在世界涂料排名前四的跨国公司阿克苏诺贝尔、PPG、Sherwin Williams和杜邦公司均拥有反射型隔热涂料
的技术和产品，其中阿克苏诺贝尔的“Cool Chemistry”、美国的Therma Cover、德国的Thermo Shield和澳大利
亚的Insulseal产品已经进入中国多年。在美国，占全国涂料企业10%以上的厂家在制造并供应水性反射型隔热涂
料。热岛集团曾对美国11座大城市的建筑物采用浅色屋顶涂料的节能潜力进行测算，估计每年可为美国节能7.5
亿美元。日本的三菱、立邦、关西、中涂等公司都在制造水性反射型隔热涂料。日本还将此类涂料用于道路、汽车
等领域，取得了很好的效果。
　　目前反射型建筑隔热涂料的研究主要是在保持可见光、近红外光高反射性能的基础上，提高反射涂料的适用性
与色彩的多样性等方面。BARTEK R等使用一种高反射率、发射率的颜料，在弹性体聚合物的基础上，制备了一种非
沥青型屋顶反射涂料，该种涂料能够有效满足EPA能源之星标准以及一些国外反射标准（如加利福尼亚24号标准）。
Nono N采用锐钛型钛白、ZnO作为白色填料，铁红或二羟基喹啉并吖啶作为红色填料，铁黄与铬黄及氮系化合物作
为黄色填料，铬绿和酞菁蓝作为蓝绿系填料，以聚合物为基料，制备了一种太阳热反射与自洁功能涂料。该种涂料
热反射能力符合日本标准JIS A5759-1998，同时其表面存在一层光催化层，能够在反射太阳热能量的同时有效分解
涂层表面的污染物。ANDERSON M T等研制了一种非白色的抗菌自洁型热反射涂料。该种涂层含有两个反射层，在第
二反射层含有抑菌和自洁组分，在770～2500 nm波段热反射能力大于25％。GROSS C L等研制了一种非白色太阳热
反射涂料，该种涂料同样具有两个反射层，两个反射层结合获得的涂层对太阳光直射反射率大于25％。
     国内尚处于研发阶段
　　我国科研工作者在科技攻关中发现，采用中空玻璃微珠或粉煤灰漂珠等部分甚至全部替代中空陶瓷微球亦能达
到较为满意的结果。郭声波等在微米级的云母粉表面镀上纳米厚度的高折射率金属氧化物作为反光填料，制成的反
光隔热防水涂料隔热效果良好。马承银等采用TiO2包覆空心玻璃微珠作为隔热填料，制备了一种对近红外线反射率
超过80％的涂料。孙元宝等对云母粉采用加碱法包膜TiO2制得高反射率颜料，添加高温远红外陶瓷粉提高涂层的
热辐射能力，制成了一种绿色热反射涂料。刘杰等以水性丙烯酸树脂为成膜基料，以金红石型钛白粉、硫酸钡、空
心陶瓷微珠为隔热功能颜填料，再加上云母、水及助剂等，制备出的反射型隔热涂料的热反射率达92%，对红外线
的反射率约为95%。中华制漆（深圳）有限公司采用红外高反射率的空心玻璃珠和彩色空心陶瓷珠制备得到复合型
建筑反射隔热涂料。周学梅等以高温烧结彩色陶瓷空心微珠为热反射隔热涂料的功能填料，制备了各色热反射隔热
涂料, 结果显示：在相同颜色条件下，添加彩色陶瓷空心微珠的涂层热传导率低，近红外反射率明显高于普通涂层。
王晓莉等选用质量比为2∶1的纯丙乳液和硅丙乳液作为成膜物质，添加7.0%左右的空心玻璃微珠及适量颜填料和
助剂，制备出的反射隔热涂料热效果良好。
　　孙明杰等采用耐候性能优异的氟碳树脂为成膜物质，研究了TiO2粒径和不同质量分数对涂料反射隔热性能的影
响，并制备出一种反射率高于90%、隔热性能达到14.6℃的建筑反射隔热涂料。华南理工大学联合广州集泰有限公
司研制出了一种抗污及隔热性能优异的外墙涂料，该涂料在可见光波段反射比高达91％，在全波段的太阳热反射比
为86％。邱童等对上海市中心城区的既有建筑采用热反射隔热涂层进行屋面改造测试，研究了热反射隔热屋面的节
能效果，并通过理论分析及试验的方式获取了隔热屋面的传热系数的修正系数，以量化热反射隔热屋面的节能效果。
       发展趋势
　　（1）目前来讲，太阳热反射隔热涂层一般是采用对近红外辐射具有高反射的功能填料，尽管这种涂层具有相当
好的太阳反射率，但是红外辐射率较差；在阳光下，由于能量的积累，涂层的内部环境温度还是会高于外部大气温
度。因此，开发一种集近红外高反射、热红外高辐射于一身的制冷隔热涂层是目前涂料研究者的主攻方向。
　　（2）在当今倡导节能减排降耗的新形势下，环保是新材料开发首要考虑的因素。传统的太阳热反射隔热涂层多
为溶剂型，施工后涂层中的有机溶剂会挥发，污染了环境，也对人体健康构成严重威胁。因此，开发水系耐久性隔
热涂层刻不容缓。
　　（3）目前太阳热反射隔热涂层一般为白色，由于存在眩目、闪光以及人们对不同颜色审美的追求，这种涂层的
应用受到了限制；特别是对于太阳热反射隔热涂层织物来说，制备不同颜色的隔热涂层织物才能赢得更大的市场。
因此，开发包括黑色在内的具有太阳高反射率的隔热涂层至关重要。
　　（4）太阳热反射隔热涂层隔热性能的测试还没有统一的标准，从目前研究来看，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、吸收及辐射等基础理论，以及聚合物和无机材料中热能储
存、转换及传递规律的研究，制定出一个比较规范、相对严格的表征太阳热反射隔热涂层隔热性能的标准。