建筑環(huán)保節(jié)能保溫涂料研究與應(yīng)用

仉振云

（身份證號：1311211974****3466）

國內(nèi)外都遍重視保溫材料的生產(chǎn)和在建筑中的應(yīng)用，力求大幅度減少能源的消耗量，從而減少環(huán)境污染和溫室效應(yīng)。所以全球建筑保溫材料市場正在快速發(fā)展。目前，發(fā)達(dá)國家對建筑節(jié)能的重視和采取的一些行之有效措施取得了巨大的成效，使這些國家的建筑能耗大幅度下降。如丹麥1985年比1972年采暖面積增加了30%，但采暖能耗卻減少了318萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。采暖能耗占全國總能耗的比重也由39%下降為28%，故此，建筑保溫材料的研制與應(yīng)用越來越受到世界各國的普遍重視。積極發(fā)展綠色保溫材料制品，從原材料準(zhǔn)備、產(chǎn)品生產(chǎn)及使用和日后的處理問題都要求最大限度節(jié)約資源和減少對環(huán)境的危害，新型保溫材料正在不斷地涌現(xiàn)。

一、彈性墻體隔熱保溫涂料技術(shù)

彈性墻體隔熱保溫涂料技術(shù)是應(yīng)用復(fù)合隔熱保溫技術(shù),采用逐層漸變、柔性釋放應(yīng)力的原則,以達(dá)到保溫、抗裂的目的。底涂料層由彈性粘結(jié)劑、廢聚苯泡沫顆粒、硅酸鋁和聚丙烯纖維、填料和助劑等組成,形成具有良好相容性、粘結(jié)性的灰白色膏狀材料,直接涂抹于墻體,然后在其表面刷涂或噴涂熱反射型薄層隔熱保溫涂料,形成美觀、整體性強(qiáng)的復(fù)合隔熱保溫體系。底涂層內(nèi)大量密閉的微小氣囊阻止熱對流和熱傳導(dǎo),使其具有導(dǎo)熱系數(shù)低、隔音、憎水隔熱保溫等特性。表面涂層以防水彈性交聯(lián)粘合劑、特殊粒徑的真空微珠和顏填料等組成,具有超強(qiáng)的熱反射,阻止熱對流、熱傳導(dǎo)、防水和隔熱功能,0.33 mm厚表面涂料能反射約90%太陽輻射熱。該涂層體系與墻面間具有兼容性、協(xié)同性,形成一個復(fù)合整體,使用壽命達(dá)25 a以上,節(jié)能效率超過70%,成本較低。

彈性隔熱保溫面涂層選用具有高反射(輻射)率、低導(dǎo)熱和低蓄熱系數(shù)的熱反射真空玻璃微球,使復(fù)配的涂料具有卓越的反射功能、超強(qiáng)的阻隔熱對流和熱傳導(dǎo)的能力,在建筑物內(nèi)外構(gòu)筑有效的熱屏障,阻斷“熱橋”,有效保護(hù)建筑物內(nèi)部的溫度恒定,達(dá)到隔熱保溫的目的。該復(fù)合隔熱保溫體系隔熱保溫性能大大優(yōu)于其他保溫材料,節(jié)能效率高,成本大幅度降低；另外,該涂料對墻壁粘結(jié)力好,防水性能好,使用壽命長,熱反射率達(dá)80%以上。該涂料既可單獨使用,也可與泡沫保溫板配合使用,效果良好,可廣泛應(yīng)用于民用和工業(yè)建筑、辦公樓、倉庫、車間廠房、石油和化工罐體、油氣儲罐等外部的隔熱保溫。

二、反射型隔熱降溫涂料

反射型隔熱降溫涂料的隔熱機(jī)理是通過涂膜的反射作用將太陽中的可見光和近紅外光部分反射到外部空間，使太陽照射到涂膜上的大部分能量反射，而不是被涂膜吸收。涂料隔熱性能只與涂膜表面的反射率有關(guān)，而與涂膜厚度無關(guān)。代表類型是ZS-221防曬隔熱涂料和ZS-222熱反射隔熱涂料，熱反射率都可以達(dá)到90%以上，隔熱降溫15℃以上，金屬表面可以達(dá)到30℃。

ZS-211反射隔熱保溫涂料能在建筑墻體表面形成由封閉微珠連接在一起的三維網(wǎng)絡(luò)空心結(jié)構(gòu)，這樣的納米空心陶瓷微珠和微珠之間形成了一個個疊夾的靜態(tài)空氣組，也就是一個個隔熱保溫單元，涂層導(dǎo)熱系數(shù)0.04W/m.K，可以有效阻止熱量傳導(dǎo)，涂層的絕熱等級達(dá)到R-30.1，熱反射率為90%以上，隔熱保溫抑制效率可達(dá)90%左右，可以保持房間內(nèi)70%以上的熱量不流失。ZS-211反射隔熱保溫涂料涂刷在建筑墻體上，能有效防寒防冷，冷氣屏蔽率高，涂刷3毫米以上，隔熱保溫率達(dá)到90%，冬天可以提高室內(nèi)溫度5℃以上。

三、陶瓷微泡隔熱保溫涂料

二十世紀(jì)七十年代初，美國涂料專家利用物質(zhì)在真空狀態(tài)下，其分子振動熱傳導(dǎo)和對流傳導(dǎo)兩種方式完全消失的特性，采用NASA航天器隔熱材料技術(shù)，將粒徑在6-10um的球形空心陶瓷微泡填懸于惰性乳膠基料(水性)中，得到一種高性能，高品質(zhì)的絕熱材料——陶瓷微泡隔熱保溫涂料。自此，采用空心微粒作為填料以制備性能優(yōu)良的保溫涂料成為特殊機(jī)能涂料研究的熱點。

這種特殊機(jī)能涂料在建筑構(gòu)件表面薄薄的涂刷一層，就可有效地增強(qiáng)建筑的隔熱保溫效果，不僅在采暖季節(jié)可使室溫提高3－5℃，夏天可使室內(nèi)降低同樣甚至更低的溫度。由于這種涂料本身特殊的由極微小的空心陶瓷微泡和與其相適應(yīng)的環(huán)保乳液組成的水性涂料體系，使得該涂料不僅能有效地絕熱，而且還有著優(yōu)良的防水、防潮、防腐蝕、防紫外線老化、耐酸堿、耐鹽霧等性能，材料無有害物質(zhì)成分，其固化物含量高，延展性、附著性好，施工簡便，使用壽命長。它與墻體、金屬、木制品等基底有較強(qiáng)的附著力，直接在基體表面涂抹0.3mm左右即可達(dá)到隔熱保溫目的。由于涂料的特殊成分和涂層內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點，所以涂層內(nèi)蓄積的熱量很少，形成可高達(dá)95%的絕熱效果，降低建筑能耗可高達(dá)30-60%。

目前，陶瓷微泡隔熱保溫涂料已經(jīng)進(jìn)入中國市場，并且在建筑、橋梁、交通、海上鉆井平臺，化工儲罐，石油管道等方面已經(jīng)有了成功地運用。由此可見，建筑隔熱涂料的發(fā)展已經(jīng)突破了傳統(tǒng)建筑涂料的功能界限，正向著功能復(fù)合型以及應(yīng)用納米技術(shù)方向快速發(fā)展。

四、納米透明隔熱涂料

玻璃納米隔熱保溫涂料是采用多種金屬納米粉體材料加工制備的一種涂料，其中所采用的納米材料本身具有特殊的光學(xué)性能，即在紅外光區(qū)、紫外光區(qū)有很高的阻隔率，在可見光區(qū)有很高的透過率。利用該材料的透明隔熱特性，與環(huán)保型高性能樹脂混合，經(jīng)過特殊的加工工藝處理，制備出節(jié)能環(huán)保的隔熱保溫涂料。在不影響玻璃采光的前提下，夏季達(dá)到節(jié)能降溫效果，冬季達(dá)到節(jié)能保溫效果。產(chǎn)品符合國家建筑材料檢測標(biāo)準(zhǔn)。

使用方法：首先在玻璃表面涂上去油膏，加少量水后對玻璃進(jìn)行清潔。噴少量酒精（95%的工業(yè)酒精，主要起除塵作用）后用潔凈的絨布檫干，并在玻璃周邊貼上保護(hù)膠帶。將隔熱涂料主劑與固化劑按固定比例在量桶中攪拌均勻后倒入小槽中。用特制的涂刷器沾取液體后進(jìn)行施工，也可采用噴涂施工。該涂料為雙組分常溫固化型，1小時表干，8小時實干。