反射隔热涂料问题及研究

摘要 反射隔热涂料的材性差异、原理、应用技术水平等，关系到隔热效率。从性能、环保、实用等综合考虑，无机复合厚浆型绝热涂料优于有机化学合成薄型反射隔热涂料。

关键词 反射隔热涂料  反射绝热涂料  绝热保温涂料

一、概论

反射型隔热或绝热、或保温涂料，是利用具有光反射性或绝热性较好的功能矿物材料，如玻璃陶瓷空心微珠、金红石钛白粉、以及复配的反射隔热粉，加上胶凝材料、各种助剂、填料、颜料等制成。涂刷于建筑物表面，具有反射或隔绝太阳光热和具有装饰等作用，主要解决夏季炎热天气时，因建筑物吸热导致室内温度升高的问题， 以此达到降低建筑能耗之目的。

研究和把握材料的技术性能，了解建筑与环境方面的知识，提高反射隔热涂料的隔热保温效率和应用技术水平是很有必要的。因为，建筑大多是永久性的，建筑所处的环境十分复杂多变，因此，反射型隔热或绝热、或保温涂料（也包括门窗玻璃用反射隔热涂料）在建筑上的推广与应用，一定要多加研究，慎之又慎，不能随意使用，更不能滥用。

二、我国环境与建筑

  我国南北温度和湿度差异较大，即使同一地区，冬天和夏天温度差异也是很大的，因此，反射隔热涂料只宜在南方夏季较热的地区有限使用或进行限制性使用，而绝热保温涂料则可以在南方、北方地区通用。

实际上我国应用反射隔热涂料的历史很长，可以追溯到数千年前的石灰抹墙，从南方一些省市保留下来古代建筑中可以看出，早期的南方建筑外墙大都是是以白色或灰白色为主，为什么古建筑会有冬暖夏凉的感觉，因为白色或浅色本身具有反射太阳光热的作用，而深色反射性较差、颜色越深反射越差，而深黑色具有较好的吸热性能。在冬季时，隔热反射材料会严重影响建筑物吸收太阳光热来提升室内温度，所以南方冬季的室内温度普遍较低，有时甚至比户外还要低（中午有光照情况下），又特别是环境空气湿度较高时，会感到异常寒冷。在这样的环境和条件下，反射型隔热涂料不仅毫无用途，反而会阻碍建筑物在冬季、早春、晚秋时节对自然太阳光能的利用。

三、反射隔热材料与技术

反射隔热材料有很多，绝大部分矿物材料或烧结材料、包括火山灰、废弃矿渣中含有的硅、铝、钙、镁等成分，甚至是土壤、植物纤维中的些结晶物，都具有反射太阳光的作用。

反射隔热与绝热保温是两个不同概念，其材性、作用、效率、应用都有很大差异，现分别介绍如下：

1、热反射隔热薄层涂料

主要反射太阳光在400~1800μm的光谱能量。其反射性材料为纳米材料。主要以纳米反射隔热材料、水性树脂、成膜助剂、颜料、填料组成，属于水性薄层涂料。这种涂料反射太阳光能力强，但隔热性和保温性较差，但不宜单独使用，可以与保温腻子、复合型保温浆料配合，进行有限使用，其效果较好。

2、防辐射型隔热涂料

主要是把吸收到的日照光线和热量以一定波长发射到空气中。其采用的材料为多种金属氧化物，通过固相烧结制备红外辐射材料，也可把上述几种功能进行复合，制造出既有阻隔又有反射功能的隔热涂料。

3、厚浆型绝热保温涂料

  产品为干粉状。采用热传导低、耐温性好、有阻断热传导功能的材料，来阻断材料的热传递性，这种绝热保温涂料主要选择热导率较低的物质，胶凝物质主要以植物与无机胶凝材料为主，可选配的隔热材料有轻质空心玻璃珠、空心陶瓷粉、空心纤维、粉煤灰提取物、海泡石、蛭石、膨胀珍珠岩等。这种绝热保温涂料具有耐老化、使用寿命长、环保无污染等优点，可以有效防止太阳辐射热能穿透涂层，还具有良好的保温效果、调湿功能、防火性能等，是建筑用隔热保温涂料发展方向。

四、反射隔热涂料的应用

1、慎用反射型隔热涂料

我国自然气候情况复杂，反射型隔热涂料在夏天可以反射太阳光热，以避免建筑物受热升温，但在冬季、早春、晚秋时节，隔热反射材料会严重阻碍建筑物吸收太阳光热来提升室内温度。因此，不宜在永久性建筑上使用反射型隔热涂料，除非有特殊需要。

一般反射型涂料大都是以大量化学乳液、化学助剂为胶凝成膜物，添加隔热反射材料、颜料、填料等制成，虽然是水性涂料，但其大量的有害化学品，对空气、水源、土壤，以及人居环境和城市自然环境仍有较严重污染，化学材料性能差、老化快、作用时间短、寿命有限。

化学类反射性隔热涂料只有反射作用，毫无保温作用，其应用和发展必然会受到一些限制。

2、厚浆型反射隔热涂料

建筑物遭受太阳长时间辐射所产生的热能，通过墙体材料的传导和材料毛细孔的对流作用，影响居住环境的温度及舒适度，而影响室内舒适度的因素，不仅是温度、还有湿度的影响：炎热夏季当空气环境温度高于35℃、空气湿度高于85%时和寒冷冬季当空气环境温度低于15℃、空气湿度高于85%时，人体会明显感觉很不舒适因此，用于建筑保温、调温、节能的材料，宜采用具有绝热、保温和调湿能力的绝热保温涂料。

厚浆型反射隔热涂料不仅具有一定反射太阳光能的作用，还有阻隔冷热对流、保温性能和调湿能力，不仅可用于外墙和内墙，还可以在南方、北方地区通用。

3、复合厚浆型绝热保温涂料

从材料耐温性及对温度的反应性的研究结果，采用耐温极性超过1000℃-1600℃筛状、柱状 、空心、多孔、轻质材料，并利用可分散植物胶粉与矿物材料中的硅铝等活性成分生成网络状凝胶物的地聚物的技术路线，制成一种复合型绝热保温材料，这种材料不仅具有优良的抗太阳辐射性能、绝热 、耐高温、阻隔热传递、还有很好的保温性能、调节空气湿度、净化空气等功能，其适用性较好，南方和北方都适合使用（在我国最冷黑龙江漠河长达五年的应用，包括钢结构的耐火极限上的测试，都取得了良好效果），涂层的耐老化性能好，可以与建筑物同寿命。

复合厚浆型隔热保温涂料不仅可以具有反射、阻隔太阳光能的作用，还有阻隔冷热对流、保温性能和调湿能力，可单独用于内墙或外墙，也可内墙、外墙都用时使用，效果会更好，还可以南方较热地区、北方寒冷地区通用。

五、反射隔热涂料的施工工艺及注意事项

1、基层条件及界面问题

要求基层强度稳定，平整坚实干净，含水率不大于10%；

有机化学合成薄型反射隔热涂料使用封闭底漆或界面剂、无机复合厚浆型绝热保温涂料使用界面砂浆，对基层界面进行封闭和加固处理。

2、防水问题及处理

反射隔热涂料、特别是用于外墙的轻质厚浆型反射隔热涂料，具有较强的吸水性，一旦材料吸水吸湿、含水量过高，会直接影响保温绝热性能，因此，要从根本上解决水气对于隔热材料的隔热性能的影响，正确处理好材料及系统与水气环境的关系，反对在材料中滥用化学防水材料、憎水材料（因其性能差、作用有限）。

（1）窗台的防水构造及墙体裂纹裂缝

窗台部位密封和防水构造要有可靠保证，要做到不渗漏水；墙体无大于0.1毫米裂纹裂缝，涂层不得有空鼓、起皮、粉化现象。

（2）保证基层、涂层、及其表面的防护层的整体系统防水性达到要求。

3、工程质量监控

工程交付使用前，必须严格验收，以后在每年雨季到来前，要对涂层质量状况例行细致检查一次，如发现墙体和涂层有开裂、空鼓、起皮、粉化等质量问题，应及时进行修复或做技术处理。

六、综述

以化学材料为主的、使光反射的薄层涂料，环保性差、容易老化，虽然夏天能使太阳光热反射，但在秋、冬、春天，会严重阻碍建筑物对太阳光热的利用；而厚浆型绝热保温涂料，抗老化，安全环保，具有绝热、保温、调湿、空气净化等多种功能，有更好的隔热保温性能和推广应用价值。

来源：北京环益美高分子聚合物研究所