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反射隔熱保溫塗料研究的最新進展

 

  一般來說,建築材料的能耗過程包括材料生產過程鋁擠型工作桌、施工安裝過程和使用過程等,而目前我國的建築物約90%以上是非節能建築,因此建築節能已經成為我國節約能源的重要目標之一。有資料表明,我國建築使用過程中所消耗的能量已占社會總能耗的27。6%,而且經濟越發達輸送機、生活水平越高,這個比例也會越大。當前,我國每年約有近4萬億的房地產投入,以及近20萬億m2的竣工建築面積,可以預料,建築塗料的用量會急劇增加,因此建築物節能已成為牽動社會經濟發展全局的大問題。

  黨的十八大報告提出了推動新型“城鎮化”的規劃,從報告內容看,新型城鎮化已經上升到國家戰略層面。國務院副總理李克強多次指出:“未來幾十年最大的發展潛力在城鎮化”,這表明我國城鎮化將進入一個高速發展的時期。城鎮化建設的高速發展將導致城市人口的急速增長,加之產業發展、汽車擁有量猛增、建築物越來越多,這些都會使城市的“熱島效應”變得越來越明顯,從而使城區內的平均溫度會比城區外溫度高出4~8℃。而且,隨著全球變暖的氣候狀況和能源消耗量的日生產線設備益增加,可以預料城市的這種“熱島效應”會更為突出,這將使建築物對隔熱、保溫的要求會更加迫切,因此隔熱保溫塗料已經成為新材料研制和生產的新熱點。

  建築塗料是塗料生產中最大的品種,也是建材行業生產和銷售中非常重要的產品。然而,以往的隔熱保溫技術主要是采用低導熱系數的材料來實現對建築物的隔熱和保溫。特別是由於要考慮到建築物的荷重,因而大都選用輕質的有機材料來實現建築物的節能和保溫,如常用的聚苯板材料厚度達到30~50mm,且其保溫體系結構復雜,施工難度很大。


與此相反,隔熱保溫塗料是通過在建築物內外牆和頂部塗復一層具有阻隔、反射、輻射等作用的塗層來實現節能和保溫目的的薄型功能性塗料。近年來,市場上已經有一些隔熱保溫塗料銷售,主要通過在塗料中加入空心玻璃微珠和特種陶瓷粉末來進行隔熱保溫,但其隔熱效果並不是很好,並且一般需要在外層再塗一道保護漆,還存在著容易剝落、開裂,施工較為復雜等缺點[4]。此外,由於目前大量使用的溶劑型塗料的刺激性氣味大,容易對人體造成危害,已經在市場上逐漸受到了冷落,而水性塗料因為具有無毒、無味、不易燃等諸多優點,越來越受到了廣泛的青睞。隨著消費者對自身健康的重視,以及外界氣候條件、消費習慣等因素的影響,水性塗料在日本、歐美國家的市場占有率已在60%以上,而我國這一比例則明顯偏低。此外,從20世紀70年代開始,一些工業發達國家就已經開始研究可反射太陽熱能的保溫塗料,國內不少單位也在傳統水性塗料配方的基礎上加入具有高反射率功能材料,開始了新型保溫塗料的研究和開發,以取代目前大量應用的有機隔熱材料,逐漸地,反射隔熱保溫塗料成為了塗料研發的一個重要方向。有研究表明,溫度每降低1℃所需能耗是將溫度升高1℃所需能耗的4倍,可見降溫遠比升溫的難度大。為此,研制高性能的反射隔熱塗料,實現有效降低建築物、各種設施的表面溫度,對於保護環境、節省能源和改善生活環境等都具有非常重要的意義。


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