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太阳热反射隔热涂料标准及主要技术要点解析(下),建筑节能在当今社会受到广泛重视
2019年12月30日    阅读量:1222    新闻来源:中国牛涂网-涂料,化工,机械,建材,行业资讯门户网站  |  投稿

(3) 《金属表面用太阳光反射隔热涂料》(征求意见稿)

该标准规定产品太阳光热反射性能要求见表8。

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产品其他性能要求见表9,或按照具体应用领域的国家、行业标准规定执行。作为防腐涂层体系的太阳光反射隔热面涂层,在满足防腐面涂层的一般基本要求外,太阳光反射性能是最重要的技术指标涂料在线coatingol.com。太阳光反射比是指反射的与入射的太阳辐射能通量之比值,已有的国家标准仅给出了白色涂料的太阳光反射性能,而白色涂料一般均能达到太阳光反射比0.8的要求。


如果采用复色涂料,太阳光反射比会有不同程度的降低,如果再规定0.8的反射比,很难做到,实际上深色涂料达到0.5的太阳光反射比也很难,但既然作为太阳光反射隔热涂料,太阳光发射比就不能太低,因此规定了基本的太阳光反射比的技术指标≥0.6。


不同的颜色和明度值涂料在可见光部分的反射率是没有办法调整的,主要是近红外波段的反射率,只有红外反射率高的涂料才是真正的太阳光反射涂料,根据目前的技术水平,按照近红外反射情况分为三个等级:优等品,≥0.8;一等品≥0.65;合格品≥0.5。

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2 太阳光反射涂料技术要点

2.1 白色涂料的热发射性能

从国内已颁布的标准看,均规定了白色涂料的太阳光反射性能,那么市场上的热反射隔热涂料与传统的白色涂料有何区别,白色隔热涂料有何关键制备技术,是首先要搞清楚的问题。为此,笔者制备了一些白色涂料并与市场上普通白色涂料和热反射隔热涂料进行了太阳光反射性能表征,部分检测数据见表10。

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从表10 可以看出,各种白色涂料太阳光反射性能差异较小,甚至有些隔热涂料的太阳光反射性能还不如普通涂料。而从配方构成上两者虽有一些细微差别,但总体上白色隔热涂料与传统白色涂料制备技术并无特别之处:市场上普遍标榜的空心玻璃微珠,对白色涂料的太阳光反射涂料影响较小,甚至会降低太阳光反射性能;其他各种填料对太阳光反射涂料影响也较小,总体上填料的加入使得太阳光反射性能略有下降。


从标准角度讲,表10 所测定的白色涂料与国内标准太阳光反射涂料要求相近,太阳光反射比在0.75~0.86 之间,白色涂料的半球发射率均大于0.85,而且差异不大,似乎太阳光反射比稍大的,半球发射率值稍小。图1、图2 为白色涂料的太阳光反射比的谱图。


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从图中可以看出,12 种白色涂料的图谱形状非常相近,呈现相同的规律,填料的加入使得红外波段的反射增强,但可见光波段反射下降,在这一点上空心玻璃微珠表现得尤其明显,但总体上红外波段的反射增加赶不上可见光波段反射下降,因此填料的加入总体上使得太阳光反射性能下降。




2.2 单一颜色涂料的热反射性能

几种常用颜料的太阳光反射性能见表11 和图3、图4。


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从表11 可以看出,颜色的明度越高,太阳光反射比越高,而对于明度低的颜料,红外反射率呈现明显高于可见光波段反射率的特征。从表11 还可以看出,其他填料的加入对酞菁蓝颜料体系的太阳光反射性能存在一定影响,空心玻璃微珠虽然对白色涂料的太阳光反射比贡献不大,但是能够明显提高酞菁蓝颜料体系的红外波段的反射率,从而提高太阳光反射比。从图3 可以看出,各种颜料可见光反射谱图差异较大,而红外波段反射图谱呈现相近的图谱(黑色除外);


总体上在红外波段明度高的颜料反射率随波长增加呈现下降趋势,明度越高下降趋势越明显,而明度低的颜料如永固紫却随波长增加,反射率有增加趋势。从图4 可以看出,在酞菁蓝体系中加入各种填料,可见光谱图几乎一样,而红外反射图谱形状相近,反射率呈现较大差异;在红外大部分波段范围内反射率高低排序如下:12#>13#>10#>9#>11#。


2.3 复色涂料的热反射性能

表12 是采用功能反射填料和某些以白色为主色的复色涂料的太阳光反射数据。

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从表 12 可以看出,采用特殊黑色隔热颜料的太阳光反射比远大于炭黑的太阳光反射比,用该颜料调配的涂料比用一般颜料制备涂料的太阳光反射性能好得多。从表12还可以看出,由一般颜料制备的不同复色涂料太阳光反射比差异较大,其中的可见光部分反射率对总反射率提供了较大的贡献。


从图5 可以看出,特殊黑颜料在可见光区域几乎全吸收,在红外区域大部分波段保持了40%左右的反射率(一般炭黑在红外波段几乎全吸收),与白色涂料调色后反射率曲线介于白色和特殊黑色反射率曲线之间。从图6 可以看出,与白色涂料调漆后,除了黑色颜料外,其他颜料系在红外波段大部分范围内的反射图谱相近,而可见光区域的反射曲线差异很大。


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3 结语

已经颁布实施的几个太阳热反射隔热涂料标准仅规定了白色涂料的太阳热反射性能,而白色涂料本身就具有较高的太阳热反射性能,普通白色涂料基本能达到标准要求,因此标准的指导意义不大。


而新制定的几个标准充分考虑到了太阳热反射隔热涂料的本质是在红外线部分有着较高的反射率:日本标准JIS K 5675《屋顶用高太阳反射率涂料》对太阳热反射性能规定了非常高的红外反射性能要求:而国内标准《金属表面用太阳光反射隔热涂料》结合国内的研究现状和技术水平,根据红外波段的反射率规定了太阳热反射性能的等级,这样既能照顾到热反射隔热涂料的现有技术水平,又能引导向高性能方向发展。


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