今年5月,國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)建材工業(yè)穩(wěn)增長(zhǎng)調(diào)結(jié)構(gòu)增效益的指導(dǎo)意見(jiàn)》中,推廣新型墻材部分文字為,“發(fā)展本質(zhì)安全、節(jié)能環(huán)保、輕質(zhì)高強(qiáng)的墻體和屋面材料、外墻保溫材料,以及結(jié)構(gòu)與保溫裝飾一體化外墻板”。內(nèi)容中,國(guó)務(wù)院明文點(diǎn)出了“保溫裝飾一體化外墻板”要著重大力發(fā)展。自身的優(yōu)越性能及施工上的優(yōu)勢(shì)讓“保溫一體化外墻板”一路綠燈,而作為其一部分的保溫功能外墻涂料也得到了大力發(fā)展的機(jī)會(huì)與環(huán)境。
國(guó)外早在20世紀(jì)70~80年代,就有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)由丙烯酸乳液及復(fù)合材料制成的用于金屬表面的絕緣涂膜具有隔熱的物理特性。20世紀(jì)末,美國(guó)出現(xiàn)了將陶瓷保溫涂料涂覆在金屬表面上的應(yīng)用,尤其是在燃?xì)廨啓C(jī)柴油機(jī)上應(yīng)用的隔熱涂層。陶瓷保溫涂料因其經(jīng)濟(jì)、使用方便和隔熱效果好等優(yōu)點(diǎn),成為在歐美廣泛采用的新型建筑保溫材料。國(guó)內(nèi)目前生產(chǎn)和使用最為廣泛的保溫涂料仍然是阻隔型保溫涂料,尤其是復(fù)合硅酸鹽類(lèi)保溫涂料。
阻隔性隔熱涂料
阻隔性隔熱涂料是通過(guò)對(duì)熱傳遞的阻斷作用來(lái)實(shí)現(xiàn)隔熱目的。阻隔型保溫涂料的原材料很容易得到,生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單,投入少產(chǎn)出大,施工方便;此類(lèi)涂料的缺點(diǎn)是對(duì)降低對(duì)流和輻射傳熱效果差,且保溫層較厚、吸水率高、不抗振動(dòng)、使用壽命短,而且為了形成一個(gè)穩(wěn)定的保溫體系,還需要另外設(shè)防水層以及外保護(hù)層。應(yīng)用最廣泛的阻隔型保溫涂料是復(fù)合硅酸鹽保溫涂料。近年來(lái),復(fù)合硅酸鹽保溫涂料用于建筑物保溫已得到認(rèn)可,并已有廣泛的實(shí)際應(yīng)用。但該涂料仍存在自身材料結(jié)構(gòu)帶來(lái)的缺陷,如干燥周期長(zhǎng)、施工受季節(jié)和氣候影響大、耐沖擊性較差、干燥收縮大、吸濕率大、對(duì)墻體的粘結(jié)強(qiáng)度偏低、施工不當(dāng)易造成大面積空鼓現(xiàn)象且裝飾性有待進(jìn)一步改善等不足。因此,充分利用我國(guó)在這方面所取得的技術(shù)優(yōu)勢(shì),進(jìn)一步提高復(fù)合硅酸鹽保溫涂料的綜合性能,是今后的研究重點(diǎn)之一。
反射型隔熱涂料
選擇性熱反射涂料是最近幾年國(guó)外開(kāi)發(fā)出的效果顯著的隔熱涂料,其理論研究也日臻完善。它是一種以反射太陽(yáng)光中近紅外部分為主的涂料,通過(guò)選擇合適的樹(shù)脂、金屬或金屬氧化物顏料、填料及生產(chǎn)工藝,制得高反射率的涂層,能反射掉大量的太陽(yáng)輻射,減少空調(diào)能耗,有顯著的節(jié)能效果,可用于建筑物屋頂、玻璃幕墻、海上鉆井平臺(tái)、油缸、石油管道、汽車(chē)、火車(chē)、飛機(jī)表面、船殼、以及坦克、軍艦、火箭和宇宙飛船上,但此類(lèi)涂料目前在我國(guó)仍處于研制開(kāi)發(fā)階段。反射型保溫涂料應(yīng)具備對(duì)各種基材附著力好、與底漆中間漆的相容性好、耐候性?xún)?yōu)異等特點(diǎn),其制備采用的溶劑應(yīng)無(wú)刺激性氣味,可減少施工對(duì)環(huán)境的影響。
輻射型隔熱涂料
最佳隔熱保溫涂料的基本功能應(yīng)該是在陽(yáng)光照射下具有全面協(xié)同的光譜特征和阻止熱傳遞的功能?,F(xiàn)階段最有效可行的方法是制備一個(gè)多涂層的復(fù)合體系,面涂層的功能要求符合光、熱的反射、吸收和發(fā)射機(jī)理;中涂層的功能是通過(guò)熱傳遞的阻抗作用實(shí)現(xiàn)隔熱,一般采用低導(dǎo)熱率的組合物或在涂膜中引入熱導(dǎo)率極低的空氣,以獲得良好的隔熱效果;配合具有防腐防水功能的底漆,使之成為一個(gè)完整的隔熱體系。制備既有良好的隔熱效果又較薄的保溫涂料一直是廣大涂料研究人員的努力目標(biāo)。業(yè)內(nèi)專(zhuān)家余麗蓉等人選取了近紅外反射率較高的改性空心玻璃微珠、金紅石型二氧化鈦、可見(jiàn)光反射率較高的遠(yuǎn)紅外陶瓷粉為填料,與純丙、硅丙等彈性乳液共混,制備了環(huán)保型彈性反輻射保溫涂料,該涂料具有良好的隔熱效果和施工、使用性能。殷武等人則選用合適的中空玻璃微珠、納米漿料和氟硅改性丙烯酸乳液,制得一種耐久性好、熱反射率高且導(dǎo)熱系數(shù)低、可薄涂施工的新型保溫涂料,將其用于外墻外保溫體系中作飾面涂層,可防止外墻外保溫體系中的聚苯板保溫層因外界環(huán)境溫差的劇烈變化而產(chǎn)生開(kāi)裂、脫落等現(xiàn)象,從而大大提高了保溫體系的使用壽命。采用耐候性、韌性、成膜性及耐溫性等性能好的基料,以及輕質(zhì)、孔隙率高、熱絕緣系數(shù)大、反射率高、表面光潔的填料,輔以合適的分散劑、阻燃劑、成膜助劑等,目前已能制備出熱反射率可達(dá)85%以上的薄層隔熱反射涂料。通過(guò)阻隔、反射、輻射等機(jī)理來(lái)降低被涂物內(nèi)部的熱量積累,目前國(guó)內(nèi)外對(duì)這種涂料的研究取得了一些進(jìn)展。
隨著研究的不斷深入,技術(shù)的不斷成熟,集阻隔型、反射型、輻射型3種隔熱功能為一體的高效薄層隔熱防腐一體化的隔熱涂料將成為研究的主要方向。