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反射隔熱涂料問題及研究

摘要 反射隔熱涂料的材性差異、原理、應用技術水平等，關系到隔熱效率。從性能、環保、實用等綜合考慮，無機復合厚漿型絕熱涂料優于有機化學合成薄型反射隔熱涂料。

關鍵詞 反射隔熱涂料  反射絕熱涂料  絕熱保溫涂料

一、概論

反射型隔熱或絕熱、或保溫涂料，是利用具有光反射性或絕熱性較好的功能礦物材料，如玻璃陶瓷空心微珠、金紅石鈦白粉、以及復配的反射隔熱粉，加上膠凝材料、各種助劑、填料、顏料等制成。涂刷于建筑物表面，具有反射或隔絕太陽光熱和具有裝飾等作用，主要解決夏季炎熱天氣時，因建筑物吸熱導致室內溫度升高的問題， 以此達到降低建筑能耗之目的。

研究和把握材料的技術性能，了解建筑與環境方面的知識，提高反射隔熱涂料的隔熱保溫效率和應用技術水平是很有必要的。因為，建筑大多是永久性的，建筑所處的環境十分復雜多變，因此，反射型隔熱或絕熱、或保溫涂料（也包括門窗玻璃用反射隔熱涂料）在建筑上的推廣與應用，一定要多加研究，慎之又慎，不能隨意使用，更不能濫用。

二、我國環境與建筑

  我國南北溫度和濕度差異較大，即使同一地區，冬天和夏天溫度差異也是很大的，因此，反射隔熱涂料只宜在南方夏季較熱的地區有限使用或進行限制性使用，而絕熱保溫涂料則可以在南方、北方地區通用。

實際上我國應用反射隔熱涂料的歷史很長，可以追溯到數千年前的石灰抹墻，從南方一些省市保留下來古代建筑中可以看出，早期的南方建筑外墻大都是是以白色或灰白色為主，為什么古建筑會有冬暖夏涼的感覺，因為白色或淺色本身具有反射太陽光熱的作用，而深色反射性較差、顏色越深反射越差，而深黑色具有較好的吸熱性能。在冬季時，隔熱反射材料會嚴重影響建筑物吸收太陽光熱來提升室內溫度，所以南方冬季的室內溫度普遍較低，有時甚至比戶外還要低（中午有光照情況下），又特別是環境空氣濕度較高時，會感到異常寒冷。在這樣的環境和條件下，反射型隔熱涂料不僅毫無用途，反而會阻礙建筑物在冬季、早春、晚秋時節對自然太陽光能的利用。

三、反射隔熱材料與技術

反射隔熱材料有很多，絕大部分礦物材料或燒結材料、包括火山灰、廢棄礦渣中含有的硅、鋁、鈣、鎂等成分，甚至是土壤、植物纖維中的些結晶物，都具有反射太陽光的作用。

反射隔熱與絕熱保溫是兩個不同概念，其材性、作用、效率、應用都有很大差異，現分別介紹如下：

1、熱反射隔熱薄層涂料

主要反射太陽光在400~1800μm的光譜能量。其反射性材料為納米材料。主要以納米反射隔熱材料、水性樹脂、成膜助劑、顏料、填料組成，屬于水性薄層涂料。這種涂料反射太陽光能力強，但隔熱性和保溫性較差，但不宜單獨使用，可以與保溫膩子、復合型保溫漿料配合，進行有限使用，其效果較好。

2、防輻射型隔熱涂料

主要是把吸收到的日照光線和熱量以一定波長發射到空氣中。其采用的材料為多種金屬氧化物，通過固相燒結制備紅外輻射材料，也可把上述幾種功能進行復合，制造出既有阻隔又有反射功能的隔熱涂料。

3、厚漿型絕熱保溫涂料

  產品為干粉狀。采用熱傳導低、耐溫性好、有阻斷熱傳導功能的材料，來阻斷材料的熱傳遞性，這種絕熱保溫涂料主要選擇熱導率較低的物質，膠凝物質主要以植物與無機膠凝材料為主，可選配的隔熱材料有輕質空心玻璃珠、空心陶瓷粉、空心纖維、粉煤灰提取物、海泡石、蛭石、膨脹珍珠巖等。這種絕熱保溫涂料具有耐老化、使用壽命長、環保無污染等優點，可以有效防止太陽輻射熱能穿透涂層，還具有良好的保溫效果、調濕功能、防火性能等，是建筑用隔熱保溫涂料發展方向。

四、反射隔熱涂料的應用

1、慎用反射型隔熱涂料

我國自然氣候情況復雜，反射型隔熱涂料在夏天可以反射太陽光熱，以避免建筑物受熱升溫，但在冬季、早春、晚秋時節，隔熱反射材料會嚴重阻礙建筑物吸收太陽光熱來提升室內溫度。因此，不宜在永久性建筑上使用反射型隔熱涂料，除非有特殊需要。

一般反射型涂料大都是以大量化學乳液、化學助劑為膠凝成膜物，添加隔熱反射材料、顏料、填料等制成，雖然是水性涂料，但其大量的有害化學品，對空氣、水源、土壤，以及人居環境和城市自然環境仍有較嚴重污染，化學材料性能差、老化快、作用時間短、壽命有限。

化學類反射性隔熱涂料只有反射作用，毫無保溫作用，其應用和發展必然會受到一些限制。

2、厚漿型反射隔熱涂料

建筑物遭受太陽長時間輻射所產生的熱能，通過墻體材料的傳導和材料毛細孔的對流作用，影響居住環境的溫度及舒適度，而影響室內舒適度的因素，不僅是溫度、還有濕度的影響：炎熱夏季當空氣環境溫度高于35℃、空氣濕度高于85%時和寒冷冬季當空氣環境溫度低于15℃、空氣濕度高于85%時，人體會明顯感覺很不舒適因此，用于建筑保溫、調溫、節能的材料，宜采用具有絕熱、保溫和調濕能力的絕熱保溫涂料。

厚漿型反射隔熱涂料不僅具有一定反射太陽光能的作用，還有阻隔冷熱對流、保溫性能和調濕能力，不僅可用于外墻和內墻，還可以在南方、北方地區通用。

3、復合厚漿型絕熱保溫涂料

從材料耐溫性及對溫度的反應性的研究結果，采用耐溫極性超過1000℃-1600℃篩狀、柱狀 、空心、多孔、輕質材料，并利用可分散植物膠粉與礦物材料中的硅鋁等活性成分生成網絡狀凝膠物的地聚物的技術路線，制成一種復合型絕熱保溫材料，這種材料不僅具有優良的抗太陽輻射性能、絕熱 、耐高溫、阻隔熱傳遞、還有很好的保溫性能、調節空氣濕度、凈化空氣等功能，其適用性較好，南方和北方都適合使用（在我國最冷黑龍江漠河長達五年的應用，包括鋼結構的耐火極限上的測試，都取得了良好效果），涂層的耐老化性能好，可以與建筑物同壽命。

復合厚漿型隔熱保溫涂料不僅可以具有反射、阻隔太陽光能的作用，還有阻隔冷熱對流、保溫性能和調濕能力，可單獨用于內墻或外墻，也可內墻、外墻都用時使用，效果會更好，還可以南方較熱地區、北方寒冷地區通用。

五、反射隔熱涂料的施工工藝及注意事項

1、基層條件及界面問題

要求基層強度穩定，平整堅實干凈，含水率不大于10%；

有機化學合成薄型反射隔熱涂料使用封閉底漆或界面劑、無機復合厚漿型絕熱保溫涂料使用界面砂漿，對基層界面進行封閉和加固處理。

2、防水問題及處理

反射隔熱涂料、特別是用于外墻的輕質厚漿型反射隔熱涂料，具有較強的吸水性，一旦材料吸水吸濕、含水量過高，會直接影響保溫絕熱性能，因此，要從根本上解決水氣對于隔熱材料的隔熱性能的影響，正確處理好材料及系統與水氣環境的關系，反對在材料中濫用化學防水材料、憎水材料（因其性能差、作用有限）。

（1）窗臺的防水構造及墻體裂紋裂縫

窗臺部位密封和防水構造要有可靠保證，要做到不滲漏水；墻體無大于0.1毫米裂紋裂縫，涂層不得有空鼓、起皮、粉化現象。

（2）保證基層、涂層、及其表面的防護層的整體系統防水性達到要求。

3、工程質量監控

工程交付使用前，必須嚴格驗收，以后在每年雨季到來前，要對涂層質量狀況例行細致檢查一次，如發現墻體和涂層有開裂、空鼓、起皮、粉化等質量問題，應及時進行修復或做技術處理。

六、綜述

以化學材料為主的、使光反射的薄層涂料，環保性差、容易老化，雖然夏天能使太陽光熱反射，但在秋、冬、春天，會嚴重阻礙建筑物對太陽光熱的利用；而厚漿型絕熱保溫涂料，抗老化，安全環保，具有絕熱、保溫、調濕、空氣凈化等多種功能，有更好的隔熱保溫性能和推廣應用價值。

來源：北京環益美高分子聚合物研究所