隔热涂料的研究

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1、隔热涂料综述高分子08218陈劲雄摘要：随着社会的发展，隔热涂料在节能方面逐渐得到广泛的应用，木文主要介绍隔热涂料的隔热机理，总结了阻隔型、反射型、辐射型和其他隔热涂料的研究进展，比较了各种类型隔热涂料的优缺点以及改进。关键词：隔热涂料阻隔反射辐射机理优缺点改进引言：隔热涂料是一种新型的功能性涂料。它能够冇效地阻止热传导，降低表面涂层和内部环境的温度，从而达到改善工作环境，降低能耗的口的，因而广泛应用于建筑外墙，船舶甲板、汽车外壳、油罐外壁和军事航天等领域。本主要介绍隔热涂料的机理，研究进展以及各自的优缺点以及改进。1阻隔型隔热涂料1.1隔热机理阻隔型隔热涂料通常以

2、表现密度小、内部结构疏松、气孔率高、含水率小的材料作为轻骨料，依靠粘结剂作用使其结合在一起，直接涂抹于设备或墙体表面形成具有一定厚度的保温层，从而达到隔热保温的效果。1.2阻隔型隔热涂料的研究进展口前应用最为广泛的阻隔型隔热涂料是硅酸盐类复合涂料。它是以天然矿物纤维材料、人造硅酸盐纤维材料为主，再辅以填料、助剂、粘结剂等按一定比例,经过松散、混合、打浆、鼓泡而制成的粘稠浆体川。硅酸盐类复合涂料摆脱了冇机物，成为无毒、无味的“环保”型涂料。硅酸盐复合保温涂料结构上是一种固体基质连接的封闭孔网状结构，在保温层内部不形成沟状热流，这样人人减少了热流量，显著降低了导热系数。

3、硅酸盐复合保温涂料主要品种有“复合硅酸镁铝隔热涂料”、“稀土保温涂料”、“一保温涂料”、“涂敷型复合硅酸盐隔热涂料”等。而对于外墙外保温隔热涂料则一般由保温轻骨料、胶粘材料和助剂混合而成，其外观为粉状，现场按比例加水搅拌成粘稠浆液，以抹涂方式涂装。对丁•隔热涂料中使用的保温轻骨料通常冇膨胀珍珠岩、膨胀蛙石、发泡聚苯乙烯和矿岩棉等。1.3阻隔型隔热涂料的优缺点。阻隔型隔热涂料原材料易得，生产设备简单，投人少产出大施工方便,适于弯头、阀门、旋转体、球体等异形体的保温施工，可不停工对热管、设备进行施工。其缺点是对降低对流和辐射传热效果差11保温层较厚，吸水率高，不抗振动，

4、使用寿命短，而且为了形成一个稳定的保温体系,还需另设防水层及外护层。1.4阻隔型隔热涂料的改进用于热反射隔热涂料的填料应具备低导热系数（即高热阻性能）特性。根据研究可知，满足要求的填料主要为高填充结构材料，如空心微球、软木粉等。口前,使用最多的是空心玻璃或陶瓷微珠。这类材料具有较多优点:导热系数小，一般为0103〜011W/（m•K）;堆积密度小，用很少质量的空心微珠即可达到很好的隔热效果;表面积小，大量添加而粘度保持在可接受的程度;耐用性、耐候性、耐腐蚀性优良。对掺入中空微球复合材料而言,一方面，中空微球导热系数低,当热流遇到中空微球吋将会出现分流，热流在复合材料

5、屮传递路径变长并复杂化,导致复合材料的传热性能下降;另一方面，涂料在固化成膜过程中,空心微珠将进行多级组合排列，形成一层热缓冲层，阻隔热量传递。因此，随着屮空微球添加量的增加，涂膜比重逐渐减小，隔热性能提高。然而空心微珠的添加量不是越高越好，过多的空心微珠会导致涂料的机械性能下降。随着纳米材料的开发与应用，有人提出:当涂膜屮气孔的直径小至纳米数量级时（如小于50nm），气孔内的空气分子将完全被吸附在气孔壁上而不能自由运动,这样的气孔实际上相当于真空状态。如果保持涂膜的体积密度及其屮的气孔直径足够小，则可以使涂膜的分了振动热传导和对流热传导率接近于0;而且,众多足够小

6、的微孔使得涂膜中界面的数量趋于无穷多，可以使材料内部冇非常多的反射界面，从而使辐射热传导的效率趋近于0。因此，从理论上说获得比静止空气导热系数更小、甚至趋近于0的隔热涂膜是完全有可能的。2反射型隔热涂料2.1隔热机理墓层編体界面层俣溫层抗裂保护层任何物质都具有反射或吸收一定波长的太阳光的性能。由太阳光谱能量分布曲线口J知，太阳能绝大部分处于可见光和近红外区，即400〜1800nm范围。在该波长范围0B1外墙保温隔热层的辅助配套防护层内，反射率越高，涂层的隔热效杲就越好。因此通过选择合适的树脂、金属或金屈氧化物颜填料及生产工艺，可制得高反射率的涂层仮射太阳热，以达到隔

7、热的目的，图1为机理图。2.3反射型隔热涂料的研究进展反射隔热涂料的研究报道也较多。N.M.Nahar等对干旱地区太阳光的冷却技术进行研究后发现，涂有反射涂层的测试室内的温度比未涂反射层的测试室内的温度低得多。刘先春以改性内烯酸醇酸树脂为主要成膜物质，并与颜料、溶剂及助剂配合使用而制得的表而隔热涂料,这种涂料具冇优异的物理化学性能及极强的亮度，对太阳热的反射率高，可明显降低房屋表面的温度。由于金屈薄片在溶剂型涂料中能够较长时间稳定存在，而在水性体系中则不能，因此人多数反射隔热涂料为溶剂体系，但水性涂料是建筑涂料的发展趋势和必然归宿，因此将金属薄片进行特殊处理或不