近年來(lái)，反射隔熱涂料因具有成本更低、降溫效果更好，還兼具防腐防水等特性，而備受關(guān)注。依據(jù)隔熱原理可將隔熱涂料劃分為三類：輻射型、阻隔型和反射型隔熱涂料。其中，反射隔熱涂料能夠顯著減少建筑物的熱量積累、改善居住和工作環(huán)境，因而在建筑領(lǐng)域最具經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)反射隔熱涂料均進(jìn)行了大量的研究，尤其是國(guó)外已有相關(guān)優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品投入生產(chǎn)應(yīng)用。就研究現(xiàn)狀而言，反射隔熱涂料的研發(fā)工作主要集中在以下幾個(gè)方面：現(xiàn)有顏填料的改性，如改性鈦白，以此來(lái)進(jìn)一步提升對(duì)可見(jiàn)光及近紅外光的反射比；新原料的開(kāi)發(fā)，近年來(lái)熱門的新原料有二氧化硅氣凝膠、中空玻璃微珠等，其隔熱性能優(yōu)異，有望應(yīng)用于涂料中，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)；對(duì)配方的優(yōu)化，配方中涉及到的原材料眾多，對(duì)部分原材料進(jìn)行調(diào)整替換可以達(dá)到降本目的。相比于國(guó)外，國(guó)內(nèi)反射隔熱涂料的研究起步較晚，還不夠深入系統(tǒng)，存在一些不足之處。首先，市面上大多數(shù)產(chǎn)品是用經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的原材料制備而成，這類產(chǎn)品在遮蓋、耐磨、耐候等方面的提升空間還較大；其次，對(duì)涂料產(chǎn)品的把控還有待加強(qiáng)，比如相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)還不夠完善，部分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于相同指標(biāo)的達(dá)標(biāo)率不盡相同；最后，在實(shí)際應(yīng)用方面還需考慮各個(gè)地區(qū)的情況和施工人員的技術(shù)水平。因此，對(duì)于以上提及的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)未來(lái)反射隔熱涂料仍有較大的發(fā)展空間。

本文結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)以及近幾年關(guān)于反射隔熱涂料相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道和政策，重點(diǎn)闡述了反射隔熱涂料的隔熱原理、標(biāo)準(zhǔn)、配方設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用效果，旨在能為反射隔熱涂料的深入研究和商業(yè)應(yīng)用提供參考。

一、反射隔熱涂料的研究背景

1.1反射隔熱涂料的作用機(jī)理

反射隔熱的提出是為了解決太陽(yáng)光照射所導(dǎo)致的建筑物表面升溫問(wèn)題。涂層將太陽(yáng)光反射回外界環(huán)境，保證建筑物外表面不會(huì)過(guò)多吸收太陽(yáng)光中的能量，因此理想的反射隔熱涂料都具有較高的太陽(yáng)光反射比、近紅外反射比和半球發(fā)射率，能夠有效反射太陽(yáng)輻射。主流的反射隔熱涂料作用機(jī)理如圖1所示。由圖1可以看出，使用了反射隔熱涂料的基材對(duì)太陽(yáng)光的反射比較高，大量的光線不被基材吸收，基材升溫得到明顯控制。

圖1 普通隔熱涂料與反射隔熱涂料的反射隔熱性能對(duì)比

然而，幾乎很難有涂料能夠做到百分之百反射太陽(yáng)光，總有部分光會(huì)被涂料所吸收，被吸收的那部分太陽(yáng)光無(wú)疑會(huì)產(chǎn)生熱量。因此，除了傳統(tǒng)的反射隔熱涂料以外，部分新型反射隔熱涂料還具有一定的輻射效果，即將吸收的少量熱量又重新輻射回外部空間，相比于只能“被動(dòng)”反射太陽(yáng)光，此類兼具“主動(dòng)”輻射的涂層表現(xiàn)出更強(qiáng)的隔熱性能。

1.2反射隔熱涂料的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

在目前節(jié)能環(huán)保的大背景下，反射隔熱涂料已經(jīng)展現(xiàn)了潛在的使用價(jià)值，如何對(duì)反射隔熱涂料的性能進(jìn)行有效評(píng)估和選用成為推進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展的重要步驟。

（1）JC/T1040—2020《建筑外表面用熱反射隔熱涂料》。此標(biāo)準(zhǔn)替代了JC/T1040—2007《建筑外表面用熱反射隔熱涂料》。在JC/T1040—2007中提出了“耐人工氣候老化性”等17項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，不足的是只有太陽(yáng)光反射比和半球發(fā)射率這2項(xiàng)關(guān)于隔熱性能的功能指標(biāo)。而在JC/T1040—2020中做出了更加細(xì)化的性能指標(biāo)規(guī)定，例如，將漆膜分為平涂和質(zhì)感2種類型分別制定指標(biāo)、根據(jù)實(shí)測(cè)涂料的明度（L值）分別制定指標(biāo)等。

（2）JG/T235—2014《建筑反射隔熱涂料》。該標(biāo)準(zhǔn)是JG/T235—2008《建筑反射隔熱涂料》的修訂版，也是目前使用最為廣泛的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。在JG/T235—2008中增加了隔熱溫差和隔熱溫差衰減兩項(xiàng)熱工性能的檢測(cè)指標(biāo)。增加的這2項(xiàng)指標(biāo)能夠評(píng)估涂料產(chǎn)品的隔熱性能，但其溫差檢測(cè)方法的設(shè)計(jì)存在缺陷，并且配套的檢測(cè)儀器規(guī)范性不足，導(dǎo)致各個(gè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)結(jié)果不易統(tǒng)一，故在修訂后的JG/T235—2014中取消了。此外，JG/T235—2014提高了相同指標(biāo)的達(dá)標(biāo)門檻，新增了近紅外反射比考察指標(biāo)、污染及老化后對(duì)性能指標(biāo)的影響，并且對(duì)彩色隔熱涂料提出了反射指標(biāo)。這些功能指標(biāo)的完善使得企業(yè)對(duì)反射隔熱涂料的研發(fā)和生產(chǎn)更為嚴(yán)格，不足之處是缺乏對(duì)溫差的相關(guān)規(guī)定。

（3）GB/T25261—2018《建筑用反射隔熱涂料》。此標(biāo)準(zhǔn)替代了GB/T25261—2010《建筑用反射隔熱涂料》。在GB/T25261—2010標(biāo)準(zhǔn)中提出的反射隔熱涂料等效熱阻這一熱工性能指標(biāo)，可以作為理論依據(jù)來(lái)評(píng)價(jià)涂料產(chǎn)品的實(shí)際節(jié)能效果。但規(guī)定中只有太陽(yáng)光反射比和半球發(fā)射率兩項(xiàng)光學(xué)指標(biāo)，且達(dá)標(biāo)門檻低，很難把控涂料產(chǎn)品的質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上替換的GB/T25261—2018標(biāo)準(zhǔn)不僅提高了太陽(yáng)光反射比和半球發(fā)射率兩項(xiàng)指標(biāo)的要求，還新增了近紅外光反射比、污染后太陽(yáng)光反射比保持率等功能指標(biāo)。

（4）HG/T4341—2012《金屬表面用熱反射隔熱涂料》。該標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)基材選擇范圍有限，只適用于涂覆在金屬表面的反射隔熱涂料。其優(yōu)勢(shì)在于增加了近紅外光反射比并對(duì)反射隔熱涂料進(jìn)行分級(jí)，有利于產(chǎn)品質(zhì)量的改進(jìn)和提升。

綜合以上標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，我國(guó)對(duì)反射隔熱涂料性能評(píng)估最主要的2項(xiàng)指標(biāo)是太陽(yáng)光反射比和半球發(fā)射率。太陽(yáng)光反射比考察的是涂層對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收能力，太陽(yáng)光反射比越大，對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收量就越少；半球發(fā)射率考察的是涂料將吸收的能量返回周圍環(huán)境的能力。這2項(xiàng)指標(biāo)在很大程度上可以決定涂料的隔熱保溫性能，但是并不能準(zhǔn)確地判斷涂料產(chǎn)品的節(jié)能效果，且在建筑用反射隔熱涂料標(biāo)準(zhǔn)中也沒(méi)有給出具體可行的節(jié)能評(píng)價(jià)方法。另外，現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)體系里還缺乏對(duì)彩色涂料的性能評(píng)估指標(biāo)，僅對(duì)明度的分類是否合適涂料的色彩體系有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

二、反射隔熱涂料的配方設(shè)計(jì)

2.1配方設(shè)計(jì)

反射隔熱涂料通常為水性涂料體系，配方中主要物質(zhì)為水、成膜物質(zhì)、顏填料和助劑。目前反射隔熱涂料用成膜物主要是丙烯酸乳液、苯丙乳液等。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，成膜物對(duì)太陽(yáng)光反射比影響不大，對(duì)其進(jìn)行改性更多集中在提高反射隔熱涂料的耐候性、耐久性等其他性能。而近年來(lái)，新型氟碳樹(shù)脂的應(yīng)用受到了持續(xù)的關(guān)注，尤其是建筑行業(yè)里流行的“冷屋頂”系統(tǒng)。例如，Dong等用氟碳樹(shù)脂制備出的反射隔熱涂料，展現(xiàn)了優(yōu)異的降溫能力和耐候性。當(dāng)在室外陽(yáng)光直射的情況下，測(cè)試時(shí)間為上午11點(diǎn)到下午2點(diǎn)，基面平均降溫可達(dá)5℃。此外，對(duì)漆膜進(jìn)行高溫、水浸和曝曬測(cè)試，發(fā)現(xiàn)其光學(xué)性能幾乎沒(méi)有變化。相較于成膜物，顏填料的選擇是反射隔熱涂料配方設(shè)計(jì)中更為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。和普通涂料不同，反射隔熱涂料中的顏填料不僅起到提供漆膜遮蓋、形成骨架的作用，還必須保證足夠的太陽(yáng)光和近紅外光反射功能。和其他水性建筑涂料類似，反射隔熱涂料配方中也需要搭配一些助劑來(lái)保證涂料產(chǎn)品在生產(chǎn)、貯存、施工等環(huán)節(jié)中的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。常用的助劑包括增稠劑、分散劑、成膜助劑和防霉殺菌劑。值得一提的是，為了避免涂層沾染污漬影響光反射性能，有時(shí)會(huì)使用一些疏水改性劑來(lái)提高涂層的耐沾污性。

2.2影響反射性能的主要因素

在研發(fā)反射隔熱涂料的過(guò)程中，反射性能是考察其實(shí)用性的一個(gè)重要指標(biāo)。涂料產(chǎn)品的反射強(qiáng)弱與其對(duì)太陽(yáng)光反射率有關(guān)。不同顏料制備出的反射隔熱涂料因顏色不同，對(duì)太陽(yáng)光反射率也不一樣。一般來(lái)說(shuō)，白色涂料的反射性能最佳。即使是相同顏料，不同的粒徑、晶型和表面處理方式均會(huì)對(duì)涂料的反射性能造成差異，其中以較大粒徑的金紅石二氧化鈦反射性能最強(qiáng)，并且金紅石二氧化鈦的熱力學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定、遮蓋力很高，因此是反射隔熱涂料中不可缺少的白色顏料。行業(yè)內(nèi)對(duì)鈦白的研究報(bào)道很多，An等從冰屋理念中得到靈感，設(shè)計(jì)出了由二氧化硅氣凝膠和二氧化鈦組成的多層納米復(fù)合材料。結(jié)果表明該材料的導(dǎo)熱系數(shù)低至0.029W/（m·K），可見(jiàn)光反射率達(dá)90%，并且具有很高的耐磨性和耐久性，可廣泛應(yīng)用于節(jié)能建筑、車輛及電子產(chǎn)品中。Rong等將納米二氧化鈦、中空玻璃微珠和氧化鐵紅按一定比例添加，研發(fā)出了高性能、安全耐用的隔熱涂層，并探討了其在熱帶地區(qū)建筑外墻的降溫節(jié)能效果，結(jié)果顯示年節(jié)能率可達(dá)12.9%，同時(shí)低亮度的特性能夠滿足居住的舒適度。但白色涂料存在耐沾污性差的問(wèn)題，并且污染后反射性能會(huì)急劇下降。通過(guò)添加色漿可對(duì)涂料進(jìn)行調(diào)色，在彩色涂料體系里，有調(diào)研顯示各種顏色的金屬氧化物顏料是反射隔熱涂料實(shí)現(xiàn)反射功能的關(guān)鍵。這類由金屬氧化物和可溶性鹽高溫煅燒后得到的復(fù)合無(wú)機(jī)顏料色彩豐富、反射性能優(yōu)異。例如，呂秋瑞用Fe2O3、Sb2O3、Al2O3和TiO2四種金屬氧化物制備了淺黃色、土黃色、紅褐色和黑色顏料，太陽(yáng)光反射率分別可達(dá)83.1%、79.7%、52.4%和44.5%，顯著提高了涂層反射性能。此外，配方中所使用到的其他填料物質(zhì)具有不同的太陽(yáng)光反射比，也會(huì)對(duì)涂料的反射性能產(chǎn)生一定影響。

2.3影響隔熱性能的主要因素

除了上述提及的涂層反射性能外，隔熱性能也是評(píng)估反射隔熱涂料的重要指標(biāo)之一。影響隔熱性能的主要因素有填料的種類和含量以及涂層的厚度。反射隔熱涂料的隔熱能力是通過(guò)引入對(duì)太陽(yáng)光高反射率的功能填料來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其中，空心微珠和二氧化硅氣凝膠是研究比較廣泛的2種填料?？招奈⒅榫哂兄锌蛰p質(zhì)的特點(diǎn)，雖然反射能力不是它的強(qiáng)項(xiàng)，但它的導(dǎo)熱系數(shù)低，能夠有效地阻隔熱量的傳遞，達(dá)到隔熱的效果。在此特性基礎(chǔ)上，對(duì)空心微珠進(jìn)行改性可以達(dá)到更優(yōu)異的性能。蔣平等在空心玻璃微珠表面包裹一層二氧化鈦，進(jìn)一步提高了反射隔熱涂料的保溫隔熱性能。值得注意的是，空心微珠壁薄易碎并且添加量過(guò)多會(huì)降低涂料的耐沾污性能。二氧化硅氣凝膠具有較高孔隙率、極大比表面積和較低導(dǎo)熱系數(shù)等優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)為是有較大發(fā)展?jié)摿Φ墓δ芴盍现唬涑杀具^(guò)高和不易分散的問(wèn)題是目前需要攻克的難題。李偉勝等通過(guò)改變多種助劑的用量和分散方式，獲得分散性較高的二氧化硅氣凝膠，進(jìn)而控制氣凝膠的用量和涂料成本。此外，反射隔熱涂料中常用的填料還有重質(zhì)碳酸鈣、硫酸鋇等。最近，對(duì)填料的研究熱點(diǎn)涉及到有機(jī)填料。Sun等通過(guò)Pickering乳液聚合法合成了微孔聚苯乙烯球，并將其作為反射隔熱涂料中的功能性填料使用。利用掃描透射電鏡和比表面積測(cè)試，觀察并證明了微球的平均內(nèi)孔徑小于氣體分子運(yùn)動(dòng)的平均自由程，說(shuō)明微孔聚苯乙烯球具有較好的隔熱能力，有望在反射隔熱涂料中得到應(yīng)用。利用這類填料制備的反射隔熱涂料總能表現(xiàn)出良好的隔熱性能，其隔熱原理是通過(guò)涂層對(duì)太陽(yáng)輻射的阻隔作用。當(dāng)建筑物內(nèi)外溫差過(guò)大時(shí)，涂料可以削弱過(guò)大的溫差引起的熱傳導(dǎo)作用，有效地阻隔涂層表面的熱量向建筑物等基材內(nèi)部傳遞，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)較高的隔熱性能。

三、反射隔熱涂料的實(shí)際應(yīng)用

3.1特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

反射隔熱涂料是近年來(lái)新型的功能涂料，相比于傳統(tǒng)的保溫材料，如保溫板等，反射隔熱涂料具有如下諸多特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)：（1）降溫效果顯著，節(jié)能環(huán)保；（2）輕巧便利，安全性高；（3）施工簡(jiǎn)便，應(yīng)用范圍廣；（4）裝飾效果佳。

3.2應(yīng)用案例

隨著對(duì)反射隔熱涂料研究的不斷深入以及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，越來(lái)越多的反射隔熱涂料已經(jīng)投入實(shí)際使用，且產(chǎn)生了一定的效果。例如，邱童等利用復(fù)層設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，研制出兼具多彩裝飾效果及高反射比的涂層，應(yīng)用于建筑外墻時(shí)，耐污性和隔熱性都非常優(yōu)異。徐品等配合使用真石漆和水泥基材料，研制出新型外墻保溫系統(tǒng)，相較于單獨(dú)使用隔熱涂料，該體系不僅可以提高外墻保溫性能，還可以降低材料負(fù)荷。在夏季炎熱地區(qū)的建筑外墻使用中，降溫節(jié)能成效顯著。國(guó)外對(duì)反射隔熱涂料的研究起步更早。Li等采用具有較高電子帶隙的碳酸鈣填料制備的碳酸鈣-丙烯酸涂料，中午涂層表面溫度比周圍環(huán)境溫度低1.7℃以上；此外，該涂料還具有成本低、兼容性好等優(yōu)點(diǎn)。Li等為了證明硫酸鋇納米顆粒的可行性和可靠性，將硫酸鋇應(yīng)用于丙烯酸涂料中，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果表明，該涂料可以產(chǎn)生同樣高的隔熱能力。

四、結(jié)語(yǔ)

在建筑中使用反射隔熱涂料能大幅降低因建筑內(nèi)部溫度調(diào)節(jié)所導(dǎo)致的能源消耗。然而，反射隔熱涂料至今仍未實(shí)現(xiàn)大面積的使用，主要原因是：

（1）冬季或寒冷地區(qū)保溫性能欠缺。在冬季或寒冷地區(qū)，反射隔熱涂料往往很難發(fā)揮作用，甚至起到反效果。

（2）成本過(guò)高。如高太陽(yáng)光反射率的鈦白的價(jià)格約為普通鈦白價(jià)格的5倍。

（3）調(diào)色限制較多。大部分反射隔熱涂料無(wú)法做到全色系調(diào)色。

（4）產(chǎn)品配套不足。目前大多數(shù)供應(yīng)商只是停留在單一的面漆開(kāi)發(fā)而忽視了配套，造成涂層在不同基面、不同環(huán)境下的反射隔熱效果懸殊。

雖然反射隔熱涂料面臨著巨大的挑戰(zhàn)，但隨著節(jié)能環(huán)保政策的不斷貫徹，相應(yīng)領(lǐng)域基礎(chǔ)研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的不斷深入，堅(jiān)信上述問(wèn)題可以逐步得到解決，反射隔熱涂料終將在節(jié)能減排方面發(fā)揮更大的價(jià)值。

五、夢(mèng)能服務(wù)與支持

1、免費(fèi)樣品

如果您對(duì)我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請(qǐng)樣品試用，請(qǐng)與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506

油漆樣品適用范圍：

用于新建項(xiàng)目：驗(yàn)證油漆配套的可行性、檢驗(yàn)附著力、效果圖與實(shí)際顏色的色差。

用于維修項(xiàng)目：驗(yàn)證與舊涂層的兼容性。

用于日常修補(bǔ)：提供少量樣品用于修補(bǔ)破損處。

申請(qǐng)用量：在1KG以內(nèi)免費(fèi)送貨上門。

2、免費(fèi)打樣

如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實(shí)際應(yīng)用、外觀、性能測(cè)試，請(qǐng)與我們客服人員聯(lián)系，將樣板寄往夢(mèng)能科技營(yíng)銷部，由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。

3、服務(wù)團(tuán)隊(duì)

夢(mèng)能對(duì)技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理，從專業(yè)培訓(xùn)到日常報(bào)告的管理都有一整套完善的體系。夢(mèng)能公司每年都會(huì)對(duì)技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計(jì)，以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì)，每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗(yàn)儀器，儀器設(shè)備均按規(guī)定的時(shí)間期限進(jìn)行定期校驗(yàn)，以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。

4、購(gòu)買通道

零售：購(gòu)買50kg以內(nèi)，線上購(gòu)買，抖店直接下單購(gòu)買。

工廠業(yè)務(wù)：長(zhǎng)期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調(diào)試、質(zhì)量檢測(cè)、開(kāi)具13%專用發(fā)票

貿(mào)易、代理：提供代工業(yè)務(wù)支持，項(xiàng)目保護(hù)。

業(yè)主、總包、設(shè)計(jì)院：提供防腐方案設(shè)計(jì)、性能檢測(cè)、施工方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。

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