节能性建筑涂料的节能原理及研究现状

刘兴勤 石勤

（兰州石化职业技术学院，甘肃 兰州 730060）

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[1-2]。

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[3]。

1 节能性建筑涂料的分类及原理

节能性建筑涂料节能的基本原理是保温隔热。热量传递方式不同，隔热机理和隔热方式也不同，故节能性建筑涂料分为阻隔型隔热涂料、反射型隔热涂料和辐射型隔热涂料三种类型[4]。

1.1 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。

1.2 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。

1.3 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。

1.4 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。

2 节能性建筑涂料的研究现状

国外科技工作者对节能性建筑涂料的研究起步早，研究也比较深入。美国太阳能集团公司制备了一种隔热效果良好的涂料，用于建筑物外墙和屋顶，能够使室内的温度降低5.5～14.5℃[5]；日本研制了一种陶瓷材料的节能性建筑涂料，具有导热系数小，热容低的特点，研究发现涂料粒径对隔热性能具有较大影响[6]。维纳公司研制的陶瓷隔热涂料具有附着力强，只需涂抹0.3mm便能达到良好的隔热效果[7]。

我国对节能性建筑涂料的研究起步相对较晚。近年来，国内科研工作者对节能性建筑涂料作了大量的研究。张立德等[8]研制了一种水性纳米隔热涂料，可用于建筑及工程领域，隔热效果较好。叶秀芳等[9]制备了四种水性丙烯酸酯外墙隔热涂料，通过正交实验设计得到了一种复合型节能建筑材料，隔热温差可达8.7 ℃，涂膜性能好，具有很大的应用潜能。潘启昭等[10]制备了纳米复合型外墙隔热涂料，导热率为 0.072 W/（ m·K），具有良好的保温隔热性能。彭红等[11]制备了反射型外墙隔热涂料，研究结果表明，在涂料中添加适量的空心玻璃微珠或陶瓷微珠，有效提高了涂层的隔热性能。

3 结语

在能源紧缺的今天，研制节能性建筑涂料是涂料工业的一个重点方向。节能建筑涂料在研制过程中，为了获得较大的隔热保温效果，应综合考虑不同的隔热保温机理，重点研制具有多种功能的复合型节能建筑涂料。