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太陽熱反射隔熱涂料標準及主要技術要點解析(下),建筑節能在當今社會受到廣泛重視
2019年12月30日    閱讀量:1238    新聞來源:中國牛涂網-涂料,化工,機械,建材,行業資訊門戶網站  |  投稿

(3) 《金屬表面用太陽光反射隔熱涂料》(征求意見稿)

該標準規定產品太陽光熱反射性能要求見表8。

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產品其他性能要求見表9,或按照具體應用領域的國家、行業標準規定執行。作為防腐涂層體系的太陽光反射隔熱面涂層,在滿足防腐面涂層的一般基本要求外,太陽光反射性能是最重要的技術指標涂料在線coatingol.com。太陽光反射比是指反射的與入射的太陽輻射能通量之比值,已有的國家標準僅給出了白色涂料的太陽光反射性能,而白色涂料一般均能達到太陽光反射比0.8的要求。


如果采用復色涂料,太陽光反射比會有不同程度的降低,如果再規定0.8的反射比,很難做到,實際上深色涂料達到0.5的太陽光反射比也很難,但既然作為太陽光反射隔熱涂料,太陽光發射比就不能太低,因此規定了基本的太陽光反射比的技術指標≥0.6。


不同的顏色和明度值涂料在可見光部分的反射率是沒有辦法調整的,主要是近紅外波段的反射率,只有紅外反射率高的涂料才是真正的太陽光反射涂料,根據目前的技術水平,按照近紅外反射情況分為三個等級:優等品,≥0.8;一等品≥0.65;合格品≥0.5。

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2 太陽光反射涂料技術要點

2.1 白色涂料的熱發射性能

從國內已頒布的標準看,均規定了白色涂料的太陽光反射性能,那么市場上的熱反射隔熱涂料與傳統的白色涂料有何區別,白色隔熱涂料有何關鍵制備技術,是首先要搞清楚的問題。為此,筆者制備了一些白色涂料并與市場上普通白色涂料和熱反射隔熱涂料進行了太陽光反射性能表征,部分檢測數據見表10。

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從表10 可以看出,各種白色涂料太陽光反射性能差異較小,甚至有些隔熱涂料的太陽光反射性能還不如普通涂料。而從配方構成上兩者雖有一些細微差別,但總體上白色隔熱涂料與傳統白色涂料制備技術并無特別之處:市場上普遍標榜的空心玻璃微珠,對白色涂料的太陽光反射涂料影響較小,甚至會降低太陽光反射性能;其他各種填料對太陽光反射涂料影響也較小,總體上填料的加入使得太陽光反射性能略有下降。


從標準角度講,表10 所測定的白色涂料與國內標準太陽光反射涂料要求相近,太陽光反射比在0.75~0.86 之間,白色涂料的半球發射率均大于0.85,而且差異不大,似乎太陽光反射比稍大的,半球發射率值稍小。圖1、圖2 為白色涂料的太陽光反射比的譜圖。


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從圖中可以看出,12 種白色涂料的圖譜形狀非常相近,呈現相同的規律,填料的加入使得紅外波段的反射增強,但可見光波段反射下降,在這一點上空心玻璃微珠表現得尤其明顯,但總體上紅外波段的反射增加趕不上可見光波段反射下降,因此填料的加入總體上使得太陽光反射性能下降。




2.2 單一顏色涂料的熱反射性能

幾種常用顏料的太陽光反射性能見表11 和圖3、圖4。


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從表11 可以看出,顏色的明度越高,太陽光反射比越高,而對于明度低的顏料,紅外反射率呈現明顯高于可見光波段反射率的特征。從表11 還可以看出,其他填料的加入對酞菁藍顏料體系的太陽光反射性能存在一定影響,空心玻璃微珠雖然對白色涂料的太陽光反射比貢獻不大,但是能夠明顯提高酞菁藍顏料體系的紅外波段的反射率,從而提高太陽光反射比。從圖3 可以看出,各種顏料可見光反射譜圖差異較大,而紅外波段反射圖譜呈現相近的圖譜(黑色除外);


總體上在紅外波段明度高的顏料反射率隨波長增加呈現下降趨勢,明度越高下降趨勢越明顯,而明度低的顏料如永固紫卻隨波長增加,反射率有增加趨勢。從圖4 可以看出,在酞菁藍體系中加入各種填料,可見光譜圖幾乎一樣,而紅外反射圖譜形狀相近,反射率呈現較大差異;在紅外大部分波段范圍內反射率高低排序如下:12#>13#>10#>9#>11#。


2.3 復色涂料的熱反射性能

表12 是采用功能反射填料和某些以白色為主色的復色涂料的太陽光反射數據。

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從表 12 可以看出,采用特殊黑色隔熱顏料的太陽光反射比遠大于炭黑的太陽光反射比,用該顏料調配的涂料比用一般顏料制備涂料的太陽光反射性能好得多。從表12還可以看出,由一般顏料制備的不同復色涂料太陽光反射比差異較大,其中的可見光部分反射率對總反射率提供了較大的貢獻。


從圖5 可以看出,特殊黑顏料在可見光區域幾乎全吸收,在紅外區域大部分波段保持了40%左右的反射率(一般炭黑在紅外波段幾乎全吸收),與白色涂料調色后反射率曲線介于白色和特殊黑色反射率曲線之間。從圖6 可以看出,與白色涂料調漆后,除了黑色顏料外,其他顏料系在紅外波段大部分范圍內的反射圖譜相近,而可見光區域的反射曲線差異很大。


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3 結語

已經頒布實施的幾個太陽熱反射隔熱涂料標準僅規定了白色涂料的太陽熱反射性能,而白色涂料本身就具有較高的太陽熱反射性能,普通白色涂料基本能達到標準要求,因此標準的指導意義不大。


而新制定的幾個標準充分考慮到了太陽熱反射隔熱涂料的本質是在紅外線部分有著較高的反射率:日本標準JIS K 5675《屋頂用高太陽反射率涂料》對太陽熱反射性能規定了非常高的紅外反射性能要求:而國內標準《金屬表面用太陽光反射隔熱涂料》結合國內的研究現狀和技術水平,根據紅外波段的反射率規定了太陽熱反射性能的等級,這樣既能照顧到熱反射隔熱涂料的現有技術水平,又能引導向高性能方向發展。


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