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隨著夏季的到來，日曬對建筑、路面、車輛等帶來的高溫愈發給人們帶來了不適，同時也影響著設施設備的能耗、壽命與安全。熱反射涂料能利用填料的高折光率對太陽輻射進行有效反射，來降低物質吸收的熱量，從而緩解高溫日曬對物體表面帶來的影響，提高節能性、安全性與舒適性。

1. 熱反射涂料的降溫機理

太陽輻射波段中，可見光與紅外光分別占輻射總能量的50%和43%，且后者照射至物體表面后轉化成熱量的速度很快。熱反射涂料主要是對可見光區（400~760 nm）和紅外光區（760~2500 nm）輻射進行反射，其必須具備盡可能高的反射率和盡可能低的吸收率，才能確保熱量能最大程度不被吸收，實現降溫。

同時，根據大氣對紅外輻射的吸收特性，更為理想的情況則是熱反射涂料可以將吸收的能量以800~1400 nｍ波長的能量反射出去，這個波段的能量被大氣吸收少，可以更好地實現物體表面及周圍環境的持續降溫，緩解夏季“熱島效應”。

2. 熱反射涂料的成膜物質

熱反射涂料的成膜物質一般為樹脂。在眾多樹脂品類中，一般選擇透明度高（≥80%）、對太陽能吸收率低的樹脂作為成膜物質。

聚氨酯樹脂涂料能表現出良好的柔韌性能，加之聚氨酯樹脂合成單體多，配方調整空間大，可以與丙烯酸、環氧、有機硅和有機氟單體進行改性，性能調試空間大，因此在被廣泛應用于車輛、家具、化工儲罐、船舶等領域。但由于其生產成本昂貴，粘接性能略差，應用于建筑、道路的熱反射涂料并未普及。

環氧樹脂具有價格低、粘接性能優、強度高、使用范圍廣等特點。常用胺類物質或酸酐類物質對環氧樹脂進行固化，前者在室溫下就可固化，而后者需在高溫下固化。由于環氧樹脂結構中存在大量苯環、環氧基團，其耐老化性能（尤其是抗紫外老化性能）較差，因此不適用于青藏、云南等海拔高、紫外線強的地區。有研發團隊通過摻入特定型號的紫外吸收劑與受阻胺光穩定劑，讓環氧樹脂熱反射涂料的耐老化性能顯著改善。

丙烯酸樹脂是一個大家族，包括氟丙樹脂、醋丙樹脂、叔丙樹脂、純丙樹脂、硅丙樹脂、苯丙樹脂等，研制熱反射涂料時應根據所需要的性能選擇合適的丙烯酸樹脂。日本某科研團隊發明的一種用于瀝青路面的丙烯酸樹脂熱反射涂料具有固化快、降溫效果好等優點，涂料顏色有黑色和灰色兩款，能使瀝青路面溫度分別降低10 ℃和17 ℃ 。不過，丙烯酸樹脂熱反射涂料也存在氣味重、大面積施工時VOC釋放量較高、玻璃化溫度偏低、材料損耗因子高、耐磨性差等缺點。

綜上所述，單一樹脂具有各自的優缺點，難以將涂料的性能發揮到極致。因此在熱反射涂料的實際研發中，更傾向于運用復合樹脂可將單一樹脂的優勢進行互補，明顯改善性能。

3. 熱反射涂料的填料

熱反射涂料的填料包括著色功能顏料和反射功能填料。著色功能顏料改變涂料顏色，使設施設備更加美觀；反射功能填料則尤為重要，它確保了涂料對于太陽輻射的高反射率和低吸收率，決定了物體表面的冷卻性能。填料的折光率越大、對光線的反射率越高、吸收率越低，涂料的冷卻性能就越好。研究發現，熱反射涂料的填料粒徑也會影響反射波長，因此在選擇填料時應進行實驗驗證。

常見填料的折光率

近年來，多重降溫功能填料成為研究熱點，如輻射降溫填料、隔熱降溫填料等。中空玻璃微珠由于具有質輕、隔音、隔熱等特點，經常與反射功能填料共同使用制備熱反射涂料；二氧化鈦作為一種高折光率物質也常應用于涂料中。

4. 熱反射涂料的助劑

熱反射涂料中的助劑用量雖然很少，僅占百分之幾，卻能明顯提高熱反射涂料的應用性能。油性熱反射涂料和水性熱反射涂料中的助劑種類與用量均有所差異：油性熱反射涂料主要使用消泡劑、分散劑和降黏劑等調節涂料使用性能；水性熱反射涂料與涂覆表面存在較大的表面張力差，使用時還需考慮因界面產生的涂層缺陷，因此使用助劑種類較多，如成膜助劑、消泡劑、分散劑、增稠劑、防沉劑、濕潤劑和流平劑等，助劑用量也較多。

5. 熱反射涂料的展望

隨著綠色化、宜居化、科技感成為當前城市發展建設的趨勢，作為一種新型節能材料的熱反射涂料也受到了行業的關注與青睞。而由于技術研發、苛刻環境與涂裝施工等的局限，熱反射涂料依然存在較大的發展空間。

目前大多數熱反射涂料仍為溶劑型，在使用過程中存在高VOC的問題，對環境和人員健康造成危害。水性化和無溶劑化是其發展趨勢，但與傳統溶劑型涂料相比，環保型水性涂料的一些性質依然有待改進，大范圍替代仍需加大投入研發。

其次，無論溶劑型還是水性熱反射涂料的耐久性均不是很理想。在長期的高溫照射下，樹脂老化、顏填料剝離、抗紫外性下降等問題最終都容易導致涂層被破壞。因此，延長熱反射涂料的使用壽命、提高其耐候性能也是今后的研究方向。

此外，由前文可知，熱反射涂料的降溫節能效果源自于高效的反射功能填料，高反射率、低吸收率的功能填料無疑成為了當前的研發重點。與此同時，功能復合型、質輕、制備容易、施工方便、低成本、性能穩定等也是理想型功能填料需要追求的。

終狀態。施工中需嚴格區分兩者，避免因干燥階段判斷失誤導致涂層缺陷。

來源：聚氨酯涂料技術信息

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