建筑节能隔热涂料的研究进展
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我国建筑反射隔热涂料的应用与发展我国建筑反射隔热涂料的应用与发展来源:安徽省建筑科学研究设计院作者:徐峰时间:2018-09-231 我国建筑反射隔热涂料的发展除了军事及航天工程的应用外,我国反射隔热涂料的应用是在20 世纪末从石油、液化天然气的金属储罐和输油管道等化工领域中的应用开始的,在取得成功后引起建筑业界人士的关注并于21 世纪初开始在夏热冬暖地区的建筑屋面、外墙面和建材制品上得到应用,虽然取得明显的反射隔热效果,但应用量不大,其应用并未受到重视。
2006 年,国家开始强制实施建筑节能以后,由于建筑反射隔热涂料能够满足建筑节能的部分要求,其应用出现了新局面:应用区域扩宽、应用量增大、应用技术受到重视、应用水平不断提高、相关技术标准陆续颁布实施、产品品种增多。
迄今为止,该涂料已成为夏热冬暖和夏热冬冷地区一种重要的建筑节能技术。
1.1 建筑反射隔热涂料生产技术的发展在建筑反射隔热涂料应用的起步阶段,其主要品种是以丙烯酸酯及其共聚物乳液为基料,以空心玻璃或陶瓷微珠为功能性填料的合成树脂乳液类涂料。
随着近年来建筑反射隔热涂料应用需求的增长,其生产技术得到较快发展。
1.1.1 新产品的研发随着应用需求的增长和涂料生产技术的进步以及原材料的发展,出现了诸如透明型反射隔热涂料、高装饰性(非均质)反射隔热涂料、高性能反射隔热涂料等新品种。
透明型反射隔热涂料是基于纳米半导体材料[如氧化铟锡(ITO)、氧化锡锑(ATO)、氧化铝锌(AZO)等]对太阳光谱具有理想的选择性,即对红外光的反射性很强,而在可见光区透过率高的特性,使得涂膜能够反射红外线而阻隔热量传递,并使紫外线透过涂膜,因而具有透明和隔热的双重功能。
这类涂料既可以应用于玻璃表面制成反射隔热型节能玻璃,也可以和外墙涂料一起应用于外墙面砖表面。
该类涂料扩展了建筑反射隔热涂料的应用范围,也为建筑节能提供了重要的技术措施。
高装饰性建筑反射隔热涂料,也称非均质建筑反射隔热涂料,主要是指具有反射隔热功能的合成树脂乳液砂壁状涂料(反射隔热型真石漆)和水包水型多彩涂料。
隔热涂料的隔热机理及其研究进展一、本文概述随着全球能源短缺和环境污染问题的日益严重,节能减排已成为各行各业关注的焦点。
在建筑行业中,隔热涂料作为一种高效节能材料,其研究和应用受到了广泛关注。
本文旨在探讨隔热涂料的隔热机理及其研究进展,通过对隔热涂料的基本原理、种类、性能和应用进行综合分析,以期为推动隔热涂料的研究和应用提供有益的参考。
本文将介绍隔热涂料的基本概念和分类,阐述其隔热原理,包括热反射、热传导和热辐射等。
在此基础上,本文将重点分析各类隔热涂料的性能特点,如反射型隔热涂料、辐射型隔热涂料、混合型隔热涂料等。
本文将综述隔热涂料的研究进展,包括新型隔热涂料的开发、性能优化和应用拓展等方面。
通过对近年来国内外相关文献的梳理和分析,本文将总结隔热涂料在制备工艺、性能提升、环境友好性等方面的最新研究成果和趋势。
本文将展望隔热涂料的未来发展方向,探讨其在绿色建筑、航空航天、汽车制造等领域的应用前景。
本文还将提出隔热涂料研究中存在的问题和挑战,以期为进一步推动隔热涂料的研究和应用提供有益的启示。
二、隔热涂料的隔热机理隔热涂料的主要功能是通过降低热传导、热对流和热辐射三种方式来实现对基材的热保护。
其隔热机理主要可以归结为以下几种:热反射隔热机理:这类涂料通过在涂层表面添加具有高反射率的填料,如金属氧化物、玻璃微珠等,来反射太阳光的热辐射,从而减少热量向基材的传递。
热反射隔热涂料主要适用于高温环境和室外建筑,能有效降低物体的表面温度。
热阻隔热机理:这种涂料通过在涂层中添加导热系数低的填料,如硅藻土、玻璃纤维等,来阻碍热量的传递。
这些填料能够在涂层中形成热阻层,减少热量从高温区域向低温区域的传递,从而实现隔热效果。
热辐射隔热机理:这种涂料通过在涂层中添加具有高热发射率的填料,如氧化铁、石墨等,来增强涂层对热辐射的吸收和发射,从而降低涂层表面的温度。
热辐射隔热涂料适用于需要长期耐高温的场合,如炉膛、烟道等。
复合隔热机理:在实际应用中,往往将上述几种隔热机理结合起来,形成复合隔热涂料。
隔热涂料的研究一、前言地球每时每刻都受到太阳的照射,太阳给地球的光和热使万物得以生长和延续。
但是现代社会随着地球的不断变暖,过量的太阳热辐射使河湖干涸,土地沙化,危急着人类的生存;强烈的城市热岛效应,让人们忍受着难耐的高温。
人们采取种种办法克服着太阳带来的麻烦,但是这些喷淋装置、空调、冷气机和电风扇等降温制冷设备消耗越来越多的能量,目前常用的隔热方法有采用隔热层、金属镀膜和水喷淋降温。
以玻璃棉、泡沫塑料组成的隔热层,虽有一定的隔热效果,但是一旦热能传入内部,即使外部温度降低,热能还是困陷其中。
如在物体表面度一层金属膜,其隔热效果显著,但是工艺复杂,容易受到工作环境和基材的限制。
水喷淋水管的内外壁易锈蚀,循环水的污垢易长藻、长霉,影响生产环境。
因此,要选择最简单又经济的方法来降低或防止太阳的红外光强烈辐射所引起的升温,我们认为隔热涂料是最佳选择。
二、试验部分1 、隔热涂料的原理。
隔热涂料是通过涂料中颜填料的粒子将日光中的红外光辐射(主要热量来源)反射或将吸收的热能辐射外部空间,从而降低自身的温度。
将这种涂料涂在被涂装物体的表面,在强烈的太阳热辐射下可以使容器内部的物体的温度保持较稳定的低温,达到隔热效果。
2 、隔热涂料的制备。
由于隔热涂料可应用于房屋、油罐、石油管道等表面,要充分考虑到防腐性、耐磨性等多方面要求,所以需要底漆、中间层、面漆配套使用。
底漆采用环氧树脂为基料,增加防腐蚀性能;中间层采用低羟基丙烯酸树脂,加入空心玻璃微珠和较大的片状颜填料,中间层对底漆具有良好的附着力;面漆选用 HPE 树脂为基料,以及高目数的空心玻璃微珠。
3 、样板制备。
将自制隔热涂料喷涂、滚涂或刷涂在马口铁样板上,底漆二道 60~80μm(每道间隔24小时,实干后)→涂中涂一道30~50μm(间隔24小时,实干后)→涂面漆三道80~100μm(每道间隔24小时),测试各项性能。
4 、性能测试。
( 1 )常规性能。
容器中的状态分散均匀漆膜外观平整光滑固体含量% 56 ± 2细度(面漆)μ m ≤ 30干燥时间 h表干 0.5实干 24铅笔硬度 2H附着力(划格法)级 1耐冲击 cm 40柔韧性 mm 2耐水性 240h 无变化耐碱性( 5 % NaOH ) 24h 无变化耐酸性( 5 % HCl ) 24h 无变化( 2 )隔热效果的测定由于我国目前隔热涂料尚处于研制开发阶段,因此没有相应的企标或国标,大多参照美军标中所规定的检测方法。
2024年隔热涂料市场发展现状隔热涂料是一种新型的环保型涂料,能够显著减少建筑物表面的热量吸收和热辐射,从而降低建筑物的能耗和室内温度。
随着人们对节能环保的重视,隔热涂料市场呈现出快速的发展趋势。
本文将介绍隔热涂料市场的现状及其发展前景。
1. 隔热涂料市场概述隔热涂料市场是一个不断扩大的市场,主要用于建筑、工业和汽车等领域。
随着城市化进程的加快和建筑面积的增加,人们对建筑物节能减排的需求也越来越高,隔热涂料成为了重要的节能环保产品。
当前市场上的隔热涂料产品种类繁多,包括陶瓷颗粒型、纳米气凝胶型、反射膜型等。
2. 2024年隔热涂料市场发展现状2.1 市场规模和增长趋势据市场调研数据显示,隔热涂料市场呈现出快速增长的态势。
预计到2025年,全球隔热涂料市场规模将达到X亿美元,年复合增长率将超过X%。
主要驱动市场增长的因素包括政府政策的支持、建筑业的发展和人们对能源节约的越来越重视。
2.2 产品特点和应用领域隔热涂料的主要特点是具有优异的隔热性能和耐久性。
它能够有效减少建筑物表面吸收的太阳辐射热量,降低室内温度,并提高空调系统的效率。
目前,隔热涂料主要应用于住宅建筑、商业建筑和工业厂房等领域。
此外,隔热涂料还被广泛应用于汽车、船舶和航空器等交通工具的隔热维护。
2.3 市场竞争格局隔热涂料市场存在着较为激烈的竞争。
目前市场上的主要竞争者包括国内外知名涂料企业和新兴的初创企业。
随着技术的进步和产品的不断更新,市场竞争将更加白热化。
除了产品质量和性能之外,品牌建设和市场营销也成为企业获取竞争优势的关键。
3. 隔热涂料市场发展前景隔热涂料市场有着广阔的发展前景。
首先,随着能源危机的加剧和环境污染问题的日益严重,国家将进一步加大对节能环保产品的支持力度,有利于隔热涂料市场的发展。
其次,人们对舒适室内环境的需求也将推动隔热涂料的需求增长。
此外,新型材料和涂料技术的不断创新也将为隔热涂料市场带来更多机遇。
结论隔热涂料市场具有良好的发展前景,市场规模正在不断扩大,在建筑、工业和汽车等领域都有广阔的应用空间。
上海涂料30第 48 卷建筑隔热降温涂料的研究及展望黄 洁 张 松 李 永 蔡 森 刘宏宇 (海军后勤技术装备研究所,北京 100072)摘 要:隔热降温涂料作为降低能耗的一种手段,正从石油行业向建筑行业发展。
介绍了常用建筑隔热降温涂料的种类、作用机理,以及隔热降温涂料中各组分(如基料、功能性颜填料、助剂)的选择要求,并展望了未来的发展方向。
关键词:建筑涂料;隔热;降温中图分类号:TQ 637 文献标识码:A 文章编号:1009-1696(2010)04-0030-04[收稿日期] 2009-12-28[作者简介] 黄洁,女,工程师,主要从事防腐涂料的研究。
上海涂料SHANGHAI COATINGS 第 48 卷第 4 期2010 年 4 月Vol. 48 No. 4Apr. 20100 引言隔热涂料作为一种隔热手段,对它的研究起源于飞行器控温的需要,然后将其用于石油工业中取得了良好的降温效果,减少了油品的挥发,保证了贮罐的安全。
目前在我国,以空调为主的降温制冷设备所引起的能耗占整个能耗的1/3左右。
研发适宜的建筑隔热降温涂料,降低或防止太阳光强烈辐照所引起的升温,对节约能源,改善人们的生活和工作环境具有重要意义。
1 建筑隔热降温涂料的种类及其机理建筑隔热降温涂料属于功能性建筑涂料,根据隔热作用机理的不同,可以分为阻隔型、反射型和辐射型3类。
1.1 阻隔型建筑隔热降温涂料阻隔型建筑隔热降温涂料的隔热机理是阻止热传导。
这种涂料成膜后,涂膜中充满着孔隙,干涂膜的密度很低,其导热系数(λ)一般小于0.06 W/(m ·K),所以具有很好的隔热性能。
阻隔型隔热涂料的隔热效的挥发性有机化合物(VOC)有关。
这就要求转移涂料从溶剂型向水性化转化。
水性转移涂料具有以下优点:(1) 环保和成本优势。
以水为主要分散介质,基本不含有机溶剂,挥发性有机化合物(VOC)含量极低,生产成本低;(2) 印刷适应性好。
2024年隔热涂料市场前景分析导言隔热涂料是一种能够有效减少建筑物或其他物体表面热能传导的涂料。
随着人们对能源消耗和环境保护的关注增加,隔热涂料市场逐渐崭露头角。
本文将对隔热涂料市场的前景进行分析,并探讨其未来的发展趋势。
市场概况隔热涂料市场的发展受多种因素影响。
首先,建筑行业的快速增长为隔热涂料市场提供了巨大的机遇。
随着城市化进程的加快,建筑物密度增加,能源消耗量也随之上升。
隔热涂料作为一种省能源、环保的新兴材料,受到了广泛关注。
其次,隔热涂料的技术不断创新也推动了市场的发展。
通过不断改良产品的隔热性能和持久性,隔热涂料得以在市场中脱颖而出。
此外,政府对能源消耗的限制和环保政策的推动也为隔热涂料市场提供了发展的机遇。
市场规模分析根据市场研究报告,隔热涂料市场在过去几年中保持了快速增长的态势。
据预测,隔热涂料市场规模将在未来几年继续扩大。
这主要归功于以下几个因素:1.节能需求的增加:随着能源紧缺问题的加剧和能源价格的上涨,人们在建筑和工业领域的节能需求不断增加。
隔热涂料作为一种绿色环保的省能源技术,将成为未来节能市场的重要组成部分。
2.环保意识的提高:全球对环境问题的重视程度日益加深,环保意识逐渐普及。
隔热涂料具有减少温室气体排放的效果,能够减少空调和采暖设备的使用,因此受到了环保意识提升的消费者的青睐。
3.技术进步的推动:隔热涂料技术的不断创新和改进使其在保温隔热市场中具备了竞争优势。
新一代的高性能隔热涂料能够更好地减少热能传导,提供更高的隔热效果,进一步推动市场的增长。
市场发展趋势分析隔热涂料市场将在未来几年保持稳定的增长趋势,并呈现以下几个发展趋势:1.创新产品的推出:随着科技的不断进步,新型隔热涂料产品不断涌现。
例如,纳米隔热涂料、太阳能吸收型隔热涂料等具有更高隔热性能和环保性能的产品将得到更广泛的应用。
2.市场竞争的加剧:随着市场的不断扩大,隔热涂料市场竞争也越发激烈。
各家企业在技术创新、产品质量、服务等方面不断提升,以争夺更多的市场份额。
建筑节能隔热涂料的研究进展
发表时间:2019-02-27T14:25:32.943Z 来源:《防护工程》2018年第32期作者:陈志华1 郑云龙2 王春林3 [导读] 人们对隔热型保温材料将有更进一步的研究,隔热涂料将朝着更加多元化的方向发展,大力发展建筑节能隔热涂料及相关技术将拥有更广泛的应用前景。
1济宁市建筑工程施工图审查中心山东省济宁 272000;2济宁市兖州区政府和社会资本合作中心山东省济宁 272000;3济宁市兖州区建筑设计院山东省济宁 272000摘要:随着我国整体经济的快速发展,我国对于环保节能有了更加深刻的认知。
从隔热涂料的基本原理出发,根据热量传递方式设计出相应的阻隔型隔热涂料、反射型隔热涂料、辐射型隔热涂料和复合型隔热涂料,它们具有不同的隔热机理。
关键词:建筑节能;隔热涂料;研究进展引言我国建筑行业的快速发展为我国整体经济建设奠定了非常坚实的基础。
建筑涂料是涂料工业中的一大门类。
随着科技的快速发展和环保要求的不断提高,功能性建筑涂料受到越来越多的关注。
建筑涂料除了具有保护和装饰建筑物的基本功能外,还朝着保温隔热、防水防
渗、防火阻燃、防霉杀菌、隔声降噪等功能发展。
涂膜质量高、便于施工、节省能源、节省资源及适应环境的建筑涂料是当今发展的主要潮流。
节能性建筑涂料是一种保温隔热的功能性涂料,在夏热冬冷的地区具有较大应用潜力。
在当前世界能源紧张的大背景下,研制节能性建筑涂料具有重要的意义。
1隔热涂料的基本原理自然界热传递的方式主要是导热、对流和辐射。
隔热涂料的热导率正是通过这三种方式的综合效应决定。
导热主要指涂料中的固体、间隙中气体的热运动还有气体与固体发生碰撞产生的热传递。
对流是由气流宏观运动所引起的热转移和气流中分子导热两部分组成,因此对流时必然伴随着导热。
辐射和前两种方式相比不同,它主要是由涂料中的固相物质产生辐射热,然后通过传播、吸收和反射来实现热传递的。
2节能性建筑涂料的分类(1)阻隔型隔热涂料,阻隔型隔热涂料是通过减小涂料的导热系数,即增加涂料的导热阻力来进行隔热的。
所以,阻隔型隔热涂料具有密度低,孔隙率高、内部结构疏松等特点。
该种涂料的优点是原材料廉价易得,生产工艺及设备简单;缺点是保温层厚,吸水率高,抗震性能差,使用寿命较短,一般需要增设防水层和保护层。
(2)反射型隔热涂料,反射型隔热涂料是利用涂料表面对太阳光(主要是可见光和红外光)的反射来进行隔热的,涂料对太阳光的反射率越高,其隔热性能越好。
该种涂料的优点是与基材的结合力强,涂料所用溶剂环保性能好,而且不需要另设防水层和保护层;其缺点在于实际使用过程中主要使用的反射型隔热涂料是溶剂性体系,水性涂料是当前涂料的发展方向。
(3)辐射型隔热涂料,辐射型隔热涂料又称为红外辐射隔热涂料,是利用涂料在常温或低温条件下,红外辐射能力强的特点进行隔热的。
该种涂料的优点是可以主动降温,以热发射的形式辐射涂料吸收的热量,从而使室内外传热速率相等;其缺点是原料选取和制造工艺比较复杂。
(4)复合型隔热涂料,复合型隔热涂料是利用上述三种隔热涂料的优缺点,扬长避短,综合性能优异的隔热涂料,也是今后节能涂料的主要发展方向。
3隔热涂料的应用现状我国的建筑隔热节能技术发展于上个世纪90年代初,起初的建筑主要通过增加墙体厚度来提高建筑的隔热性能。
在2000年以前,我国的建筑隔热方式主要是内隔热。
但是这种建筑隔热材料防火性能差,内隔热容易在明火作用下产生火灾,并且建筑隔热材料容易引起室内空气污染,随着人们环保意识的提升,建筑内隔热的使用逐渐减少。
2000年以后,外墙外隔热技术快速发展,2005年外隔热技术已经基本取代了内隔热技术。
建筑物的保温及隔热主要是采用具有低导热系数材料,目前主要采用具有轻质结构的有机材料实现建筑物的保温隔热。
如今市场上的隔热涂料,主要是在普通涂料里添加玻璃微珠或者是陶瓷粉末材料,然而这类涂料的效果并没有想像的好。
具有易剥落、易开裂等缺点,还需再涂抹上一层保护漆。
所以这种方法施工也复杂。
因此,进行具有良好性能的隔热保温型涂料的研究,可以有效地降低建筑物和各种基础设施表面的温度,从而保护环境,降低能耗,以及实现可持续发展。
4建筑节能隔热涂料的发展趋势(1)现有产品及其技术的革新及进步。
降低成本、提升性能、扩大品种规格,以满足不同用户的需要。
提升作为基料的有机聚合物乳液的性能,使保温隔热材料导热系数更小,优化建筑节能隔热涂料的配方制备及工艺,充分发挥各项材料的功能特点,综合优势互补,加大力度开展隔热涂料有关技术的研究,制造出性能优异、价格合理的产品,以满足建筑节能发展需求。
(2)研究和发展复合多功能型保温隔热涂料。
当前市场的节能隔热涂料性能单一,综合隔绝型、反射型、辐射型隔热涂料的优缺点,研制复合多功能型的节能隔热涂料,集防水、防霉、节能隔热一体化的涂料,在利用单一品种涂料的同时可获得多项功效,这类将装饰性、功能性、环保性有机结合于一体的多功能型产品,将会得到更多用户的青睐。
(3)研究和发展纳米隔热涂料。
将空心微珠、二氧化钛或二氧化硅等物质作为颜填料,在多种助剂的配合下制备而成,涂刷在物体表面能够形成由封闭微珠连接在一起的三维网络空心结构,固体热传递只能沿着骨架传递,有效阻止热量传导,隔热保温极佳。
隔热涂料施工后在基材表层构成8~10μm的薄膜,可隔绝太阳光中80%以上的红外光和紫外光穿透玻璃进入室内,可见光透过率高达70%以上,即不影响视野,又可以使被照射物体表面温度降低5~10℃,室内平均温度下降3~5℃,达到隔热、保温的功效,使室内外温度的升降得以平衡,减少空调冷热机转换频次,节省能耗约20%~30%。
纳米隔热涂料是一种新型涂料,符合环保节能涂料的要求和特性,也是节能隔热涂料发展的重要方向。
(4)研究和发展环境友好型隔热涂料。
伴随经济的发展、科技的进步,以及生活水平的不断提高,人们在对环境质量要求愈加严格的同时,对自然环境的破坏也愈加严重。
因为溶剂型涂料VOC含量较高,而VOC又是造成PM2.5的重要来源。
而水性涂料、高固体份涂料、粉末涂料及高附加值的特种涂料等低VOC涂料将会成为工业涂料的主角,因此,环境友好型隔热涂料向低VOC、节约资源、优化环境的方向发展,是未来建筑涂料业发展的必然趋势。
结语
随着循环经济、可持续发展战略深入发展和新农村建设的实施,建筑节能的重要性将会显现到更多方面,建筑节能的市场也会更为广泛。
节能隔热涂料的发展和质量的提升进一步促进建筑节能领域的发展。
建筑节能与建筑隔热涂料的协调发展,将会给人们工作和生活提供更舒适的环境。
当前,隔热涂料应用最为广泛的仍然是阻隔型隔热涂料,将隔热涂料和保温材料相结合,制备成具有保温及隔热双重性能的外墙外保温系统,以满足夏热冬冷和夏热冬暖等地区的建筑节能需要,这也是外墙材料与建筑节能的发展趋势。
总之,随着技术的不断进步,人们对隔热型保温材料将有更进一步的研究,隔热涂料将朝着更加多元化的方向发展,大力发展建筑节能隔热涂料及相关技术将拥有更广泛的应用前景。
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