日光反射隔热涂料——新一代节能材料

上海市闵行区科技协会腐蚀科技专业委员会 沈志聪 吴贤官

关键词：日光反射热 隔热 节能 温室气体排放

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，危及着人类的生存；强烈的城市热岛效应，让人们忍受着难忍的高温。人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料（如煤、石油等），排放大量CO2等多种起温室效应的气体。由于这些气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，这就是常说的“温室效应”，更导致了全球气候快速变暖。据统计近100年，气温上升了2.9℃。现在人们采取种办为了克服太阳热能带来的麻烦，采取种种办法如喷淋装置、空调、冷气机和电风扇等降温制冷措施和设备，但设备的使用，却又消耗能量，产生了温室效应，转而又导致环境气温升高，降温设备使用越多，耗能就越高，温室效应也越严重，形成了恶性循环。越来越多的能这也是近年来温室效应日益加剧的主要原因之一。放在我们面前的是如何节约能源、减少CO2 的排放，降低温室效应的产生是当务之急。近年来“节能减排全民行动”系列活动在国内积极开展，因这关系到国民经济可否持续发展，关系到广大人民群众切身利益。对全国对全球均是一颇大的课题，为此政府也出台了相应的政策。

为响应全国和全世界相应的节能要求，各种节能材料、节能设备和节能设施，都应运而生。这里向大家介绍的是新一代节能材料---日光反射隔热涂料。说到隔热，人们就会想到石棉、泡沫塑料、玻璃棉等保温材料。人们也许要问，薄薄的一层涂料，只有几张复印纸那么厚的涂层能隔热？也许会不信，就这么厚度为0.2毫米的涂层，能使房间内温度下降4～6度，与室外温度相差10多度。如果化学物品和石油制品储罐的外表涂装了日光反射隔热涂料的话，储存的物品也可比外界温度降低5～10度，储运中可减少1％的化学品及油品物料损耗。

日光反射隔热涂料近年来已得到石油化工、储运、建筑和涂料等行业的高度重视。政府及行业管理部门相应出台了二个标准：JC/T1040-2007 《建筑外表面用热反射隔热涂料》、JG/T××××－200×《建筑反射隔热涂料》。

二.什么是日光反射隔热涂料

日光反射隔热涂料是把太阳光中红外线产生的热量反（辐）射出去，从而起到隔热、保温的一种功能性涂料。

我们都知道，太阳光可分为紫外线、可见光、红外线和远红外线。其热量如表1所示可分为三

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部分，但主要是红外线，占总能量的50％。

（表1）太阳光热辐射的波长划分

紫外区 200～400 nm 占总能量的5％ 可见光区 400～700 nm 45％ 近红外区（NIR） 720～2500 nm 50％

热辐射是由于分子、原子的热运动引起的，其温度与辐射能量相关。并且与物体的材质以及表面特性相关。为了降低室内或储罐内的温度，必须把太阳光中的可见光、红外线反（辐）射出去。这样，一方面降低了太阳辐射的热积累，另一方面使物体本身的辐射向外传播。

人们知道涂料是由成膜材料、颜填料、特殊功能性材料及助剂组成。每种材料对红外线的吸收及反射率都不一样，因此在选材时要注意到每种材料的性能。

⑴ 成膜材料（树脂）： 作为成膜材料的大多数有机树脂在近红光区是透明的，而可见光则随着树脂颜色的不同而被吸收去部份能量。一般无色透明的树脂几乎不吸收太阳光的能量。因此一般涂料常用树脂都可用于太阳光热反射涂层。

用于日光反射隔热涂料的树脂，要求对可见光和近红外光吸收率越低越好，大部份树脂都能满足；要求树脂的透明度越高，太阳能吸收率则越低。可用于日光反射隔热涂料的树脂有：丙烯酸树脂、有机硅改性聚酯树脂、醇酸树脂、氟碳树脂、环氧树脂、环氧酯、聚氨酯树脂等。几种涂层的太阳热吸收率见表2所示：

（表2）几种涂层的太阳热吸收率

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民宅、车间、粮仓的降温更为明显。我国援建苏丹喀士慕炼油厂储罐建造中，由于沙漠的中午热得像烤炉，室外温度甚至高达80℃，援外项目的总设计师只能躲在涂装隔热涂料的储罐里工作。

例一：上海氯硷股份有限公司应用实例：

上海氯硷股份有限公司 FB401碳四球罐于1995年涂装隔热涂料，涂装后隔热效果明显。高温季节球罐表面温度下降达15℃，球罐内物料温度下降10℃。综合经济效益经计算：（以当年价格计算）

① 100天喷淋冷却水节约75000吨， 计37500元 ② 节约水泵电机动力电20000度， 计9400元 ③ 球罐涂装银粉漆（2年一次）， 每次2.5万元 ④ 球罐涂装隔热涂料（5年一次）， 每次2万元 ⑤ 可节支维修费 每年 0.85万元

综合上述费用，在五年内可节支30万元。节能节支效果明显，经过10多年的推广应用，已在

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