反射隔热涂料助力节能减排仍需均衡发展

■ 南京工业大学   赵石林

    经过十余年的发展，我国建筑节能涂料产业逐步趋于成熟。随着节能减排呼声的日益高涨，建筑节能涂料的市场前景广阔，市场竞争也日趋激烈。因此，我国建筑反射隔热涂料更需要规范与创新发展，才能促进整个建筑节能涂料的健康快速发展。

建筑反射隔热涂料的种类
 
　　  依反射隔热涂料在建筑结构中的应用位置划分，目前主要有四种反射隔热涂料：外墙反辐射隔热涂料，冷屋面涂料（建筑及石化设备金属表面），罩面用透明反射隔热涂料，内墙反射保温涂料。四种反射隔热涂料的作用原理及热效应如表1。
　　  外墙反射涂料主要靠涂料里的中空陶瓷微粒和红外线反射颜料，其中中空陶瓷颗粒和红外线反射颜料可以有效地反射太阳光，特别是近红外波段；中空陶瓷颗粒可以提高远红外波段的反射并且降低涂层的热传导率。
  　　冷屋面涂料（包括石化设备金属表面）通过屋面反射太阳光的大部分能量，减少进入屋内（或设备内）的热量。冷屋面的作用可以通过具有冷屋顶效果的涂料来完成。
  　　透明反射隔热涂料为一种反射型隔热涂料，其特点是透明且对太阳光热有高的反射率，作为罩面漆涂覆于瓷砖表面，适于对南方地区瓷砖外墙进行节能改造工程，也可作为外墙真石漆的罩面漆。
　　  内墙保温涂料是能将屋内热源产生的辐射热（主要是2~25微米的中远红外辐射热）反射回去，使墙面成为二次热源，这样室内的热不但不能散发出去，热量还有所“增加”。这种“热镜”作用是指室内的那一面能将房间内热源产生的中远红外辐射（2~25微米波）再反射回室内。
　　  以所用原料划分，国内反射隔热涂料的技术路线如表2。
  　　近年来我国建筑反射隔热涂料行业进步显著，一些典型的创新成果如表3所示。

产业发展的建议
 
    1.全面均衡发展
    目前主要应用广泛的是外墙反射隔热涂料，另三种也需给予重视和发展，全面发展和应用这四种涂料才能解决建筑外围护结构和石化设备的节能问题。此外，外墙反射隔热涂料一定要向薄层和高效方向发展。
    2.标准制定要有创新
　　  目前解决“建筑用反射隔热涂料”市场乱象问题的关键，是修订好该涂料的国家标准《建筑用反射隔热涂料》GB/T 25261—2010。修改该标准可参照“石油和化工设备用保温隔热涂料”等行业标准；修订好国家标准才能保证反射隔热涂料健康发展。
    3.国产原材料的开发
  　　通过对国内外反射隔热涂料所用的原辅材料样品作测试，所获结论如下：国内在陶瓷微珠、玻璃微珠、表面包覆陶瓷微珠品种上已达到国外同类产品水平；国内在气凝胶产品的性能方面已达到国外水平，大规模工业化生产需加强。国内在“冷颜料”的性能方面与国外有差距，极需加强研制满足市场需求。要积极研发和生产关键的反射隔热涂料的原材料（陶瓷微珠，远红外粉，气凝胶，冷颜料），尽快向行业提供性价比高的国产原材料，以促进生产高质量的反射隔热涂料。
    4.重视气凝胶及“透明反射隔热涂料”的开发与应用
  　　气凝胶是制备薄层反射隔热涂料的重要原料，要重视其开发应用。要研发“透明反射隔热涂料”，以解决瓷砖外墙节能改造工程的需要；另外，透明反射隔热涂料也可作为真石漆的罩面漆以增加其反射隔热功能。
 

表1  四种反射隔热涂料的节能原理及其热效应
反射隔热涂料类型                   作用原理                                       热效应
外墙反射隔热涂料 多反射（太阳光热）；吸热（中远 涂层表面温度低，散热快，传
    红外）后，快散热；中空隔热    导热量少
冷屋面涂料 靠反射性颜料，屋面多反射（太阳 涂层表面温度低，向屋内传导
    光热），少吸热    热量少
透明反射隔热涂料 可见光能透过，近红外光被反射 红外热不能透入底层，用作罩
     面漆
内墙反射保温涂料 内墙表面多反射中远红外光，是 内墙面成二次热源，具保温
    一种“热镜”原理    作用
 

表2  国内制造反射隔热涂料的技术路线
技术路线名称    典型隔热原料名称                   特点                      说明
珠（空心微珠） INSULADD（盈速粒）3M 以中空为主，导热系数低； 适于超薄层金属结构
    微珠，海泰陶瓷微珠    兼具反射辐射性    表面
粉（远红外粉) 远红外陶瓷粉 中远红外强发射率高 高效半球特征发射率
 海泰远红外粉  
浆（气凝胶浆） 气凝胶纳米材料 低导热系数，反辐射，零 低导热性，零对流，
     对流    隔热保温兼有
颜（反射颜料） FERRO冷颜料， 近红外反射性高 直接作颜料用或与
 HUNTSMAN反射颜料，     普通颜料配合
 

表3  反射隔热涂料典型的创新成果
序号                名称                                    内容                      创新人及单位
  1 新一代建筑用绝热节能涂料 气凝胶绝热原理制备，中国 赵石林，许仲梓等；南京
     发明专利：201510295734.1    工业大学材料学院
  2 “隔热温差测试仪”制造 解决评定反射隔热涂料、玻 赵石林，陶有全，朱明；
     璃隔热涂料等产品的质量    南京工业大学，扬州明
     优劣问题    珠试验机械公司
  3 工业生产包覆型陶瓷微珠及应用 提供性价比高的关键原料， 周海燕等；南京海泰纳米
     中国发明专利：    材料有限公司
     201510295464.4 
  4 “石化设备用保温隔热涂料” 国家涂料检验中心以此标准 国家涂料质量监督检验
 标准（2017报批稿）    依据，推动反射隔热涂    中心，南京工业大学等
     料健康发展    单位
  5 外墙用透明反射隔热涂料 应用于旧瓷砖墙体节能改造， 肖汝斌，孙玉琴，徐丹；
     也可作真石漆的罩面漆    广东美隔粒新材料科技公司