國務院辦公廳印發的《關于促進建材工業穩增長調結構增效益的指導意見》中,推廣新型牆材部分文字為,發展本質安全、節能環保、輕質高強的牆體和屋面材料、外牆保溫材料,以及結構與保溫裝飾一體化外牆闆。内容中,國務院明文點出了保溫裝飾一體化外牆闆要着重大力發展。
自身的優越性能及施工上的優勢讓保溫一體化外牆闆一路綠燈,而作為其一部分的保溫功能外牆塗料也得到了大力發展的機會與環境。
國外早在20世紀70~80年代, 就有文獻報導由丙烯酸乳液及複合材料制成的用于金屬表面的絕緣塗膜具有隔熱的物理特性。20世紀末,美國出現了将陶瓷保溫塗料塗覆在金屬表面上的應用,尤其是在燃氣輪機柴油機上應用的隔熱塗層。國内目前生産和使用最為廣泛的保溫塗料仍然是阻隔型保溫塗料,尤其是複合矽酸鹽類保溫塗料。
一、阻隔性隔熱塗料
阻隔性隔熱塗料是通過對熱傳遞的阻斷作用來實現隔熱目的。阻隔型保溫塗料的原材料很容易得到,生産設備簡單,投入少産出大, 施工方便;此類塗料的缺點是對降低對流和輻射傳熱效果差,且保溫層較厚、吸水率高、不抗振動、使用壽命短,而且為了形成一個穩定的保溫體系,還需要另外設防水層以及外保護層。
應用最廣泛的阻隔型保溫塗料是複合矽酸鹽保溫塗料。近年來,複合矽酸鹽保溫塗料用于建築物保溫已得到認可,并已有廣泛的實際應用。但該塗料仍存在自身材料結構帶來的缺陷,如幹燥周期長、施工受季節和氣候影響大、耐沖擊性較差、幹燥收縮大、吸濕率大、對牆體的粘結強度偏低、施工不當易造成大面積空鼓現象且裝飾性有待進一步改善等不足。因此, 充分利用我國在這方面所取得的技術優勢,進一步提高複合矽酸鹽保溫塗料的綜合性能, 是今後的研究重點之一。
二、反射型隔熱塗料
選擇性熱反射塗料是最近幾年國外開發出的效果顯著的隔熱塗料,其理論研究也日臻完善。它是一種以反射太陽光中近紅外部分為主的塗料,通過選擇合适的樹脂、金屬或金屬氧化物顔料、填料及生産工藝,制得高反射率的塗層, 能反射掉大量的太陽輻射,減少空調能耗,有顯著的節能效果。
可用于建築物屋頂、玻璃幕牆、海上鑽井平台、油缸、石油管道、汽車、火車、飛機表面、船殼、以及坦克、軍艦、火箭和宇宙飛船上,但此類塗料目前在我國仍處于研制開發階段。反射型保溫塗料應具備對各種基材附着力好、與底漆中間漆的相容性好、耐候性優異等特點,其制備采用的溶劑應無刺激性氣味, 可減少施工對環境的影響。
三、輻射型隔熱塗料
最佳隔熱保溫塗料的基本功能應該是在陽光照射下具有全面協同的光譜特征和阻止熱傳遞的功能。現階段最有效可行的方法是制備一個多塗層的複合體系,面塗層的功能要求符合光、熱的反射、吸收和發射機理;中塗層的功能是通過熱傳遞的阻抗作用實現隔熱,一般采用低導熱率的組合物或在塗膜中引入熱導率極低的空氣,以獲得良好的隔熱效果;配合具有防腐防水功能的底漆,使之成為一個完整的隔熱體系。制備既有良好的隔熱效果又較薄的保溫塗料 一直是廣大塗料研究人員的努力目标。
業内專家選取了近紅外反射率較高的改性空心玻璃微珠、金紅石型二氧化钛、可見光反射率較高的遠紅外陶瓷粉為填料,與純丙、矽丙等彈性乳液共混,制備了環保型彈性反輻射保溫塗料, 該塗料具有良好的隔熱效果和施工、使用性能。
選用合适的中空玻璃微珠、納米漿料和氟矽改性丙烯酸乳液, 制得一種耐久性好、熱反射率高且導熱系數低、可薄塗施工的新型保溫塗料,将其用于外牆外保溫體系中作飾面塗層,可防止外牆外保溫體系中的聚苯闆保溫層因外界環境溫差的劇烈變化而産生開裂、脫落等現象, 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、孔隙率高、熱絕緣系數大、反射率高、表面光潔的填料,輔以合适的分散劑、阻燃劑、成膜助劑等,目前已能制備出熱反射率可達85%以上的薄層隔熱反射塗料。通過阻隔、反射、輻射等機理來降低被塗物内部的熱量積累,目前國内外對這種塗料的研究取得了一些進展。
随着研究的不斷深入,技術的不斷成熟,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塗料将成為研究的主要方向。
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