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在當(dāng)前“雙碳”大背景下，節(jié)能降耗已成為各行各業(yè)的共識(shí)。而在建筑、管道、物流、能源等領(lǐng)域，因保溫缺陷帶來(lái)的熱能損失規(guī)模巨大，無(wú)疑為節(jié)能降耗帶來(lái)了很大阻礙。針對(duì)這一問(wèn)題，隔熱保溫涂料因含有特殊的功能性顏填料，能大大減緩熱能的傳導(dǎo)，或是顯著提高涂層的熱反射、熱輻射系數(shù)，從而達(dá)到保溫隔熱的效果，為節(jié)能降耗提供了高效、便捷、綠色的解決方案。

1. 阻隔型涂料

阻隔型涂料通常在涂料體系中添加發(fā)泡劑以引入空氣，或添加具有中空結(jié)構(gòu)的隔熱填料，來(lái)降低涂層的熱傳導(dǎo)，從而被動(dòng)隔斷熱量傳遞。添加發(fā)泡劑獲得的孔結(jié)構(gòu)較脆弱且容易吸水，會(huì)大大影響涂層力學(xué)性能和壽命，因此業(yè)內(nèi)常用的方法，是將成膜樹(shù)脂與具有多孔結(jié)構(gòu)和低導(dǎo)熱系數(shù)的隔熱填料共混，以制備隔熱涂料。此方法形成的涂層較為致密，既能隔熱保溫也能盡可能降低疏松結(jié)構(gòu)對(duì)涂層防腐防水的負(fù)面影響。

在隔熱填料的選擇上，海泡石、蛭石、珍珠巖粉、有機(jī)氣凝膠等都被用于阻隔型隔熱保溫涂料體系中。近年來(lái)，空心玻璃微珠和二氧化硅氣凝膠因其作為隔熱填料的突出性能，吸引了較大的研究熱度?？招牟Ａ⒅榫哂袑?dǎo)熱系數(shù)低、密度小、機(jī)械性能好等優(yōu)點(diǎn)；二氧化硅氣凝膠則具有比表面積高、孔隙率高、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、密度低、導(dǎo)熱系數(shù)低等顯著特征，其空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的孔隙能夠有效地阻隔固體熱傳導(dǎo)，并延長(zhǎng)空氣熱對(duì)流路徑，具有良好的隔熱效果。

2. 反射型涂料

反射型隔熱涂料主要是針對(duì)可見(jiàn)光及近紅外區(qū)段內(nèi)的能量起作用，靠添加具有高反射率、高孔隙率、低導(dǎo)熱系數(shù)的功能填料，在涂層內(nèi)部構(gòu)建封閉的孔隙結(jié)構(gòu)，促使進(jìn)入涂層內(nèi)部的熱量發(fā)生二次反射和散射，從而減少涂層以及基體對(duì)熱量的吸收，實(shí)現(xiàn)隔熱。因其附著力好，耐候性強(qiáng)，反射型涂料目前主要應(yīng)用于建筑表面、道路表面及化學(xué)品存儲(chǔ)罐等。

該類(lèi)型涂料的反射率主要取決于顏填料與樹(shù)脂的折射系數(shù)，顏填料與樹(shù)脂的折射系數(shù)越高，涂層反射率越高，因此其隔熱填料通常選用具有高折射系數(shù)的顏填料。鈦白粉是反射型涂料中常用的功能顏填料，具有折射系數(shù)高、密度小、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、健康環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。為了滿(mǎn)足對(duì)色彩的需求，鐵紅、鐵黃、鉻綠等也常作為反射型涂料的顏填料。氧化鈷、氧化鋅、硫化鋅、鋅鋇白、氧化亞銅等物質(zhì)，因具有較高折射系數(shù)，也在其中得到了廣泛應(yīng)用。

3. 輻射型涂料

將具有高輻射率的材料添加到涂料體系中，使涂層和基體吸收的熱量通過(guò)輻射以一定波長(zhǎng)射入空氣中，從而降低熱量在基體表面的儲(chǔ)存，這便是輻射型隔熱涂料的原理。碳化硅、氧化鎳、三氧化二鉻、二氧化鋯、硅酸鋯等材料，因具有較高的輻射率，已被廣泛用于輻射型隔熱涂料。

由于輻射型隔熱涂料能主動(dòng)降低材料內(nèi)部熱傳遞，因此其隔熱效果要優(yōu)于反射型隔熱涂料，但高輻射率材料的制備過(guò)程復(fù)雜且成本較高，所以此類(lèi)涂料在建筑、物流等日常領(lǐng)域使用較少，目前主要應(yīng)用于航空航天等高溫特種領(lǐng)域。

4. 隔熱保溫涂料的發(fā)展趨勢(shì)

上述3種不同機(jī)理的隔熱保溫涂料各有千秋，而在實(shí)際運(yùn)用中，單獨(dú)一種作用機(jī)理的隔熱涂料往往難以滿(mǎn)足高質(zhì)量的保溫需求，因此研發(fā)具有復(fù)合功能的隔熱保溫涂料已成為成為該行業(yè)的一大趨勢(shì)。復(fù)合型隔熱保溫涂料包含2種甚至多種隔熱保溫機(jī)理，不同機(jī)理協(xié)同作用、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，可更好地減少基體表面涂層對(duì)熱量的吸收和累積，在熱量傳遞各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行合理有效的分工，從而實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的隔熱效果。

健康環(huán)保無(wú)疑也是隔熱保溫涂料的一大發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)前，以水為分散介質(zhì)的水性隔熱涂料，因其低VOC、操作簡(jiǎn)便、應(yīng)用廣泛，有助于改善居民日常生活、推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，引發(fā)了較大的研究興趣。此外，隔熱保溫涂料的眾多功能性顏填料中，有不少價(jià)格偏貴，還有個(gè)別顏填料不乏對(duì)人體和環(huán)境有害的重金屬元素，這都給其推廣應(yīng)用帶來(lái)了一定的制約。因此，開(kāi)發(fā)出更多高效、健康、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境友好的功能性顏填料，對(duì)于隔熱保溫涂料的創(chuàng)新與發(fā)展而言具有重要意義。

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