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热反射隔热涂料可令被涂物在太阳光照射下产生温度调节效果的涂料称为热反射涂料,包括太阳能屏蔽涂料、太阳热反射涂料、太空隔热涂料、节能保温涂料、红外伪装降温涂料等。
节能涂料按其节能原理的可分为阻隔型、辐射型、反射型。这三种节能涂料因隔热机理不同,性能特点、应用场合及节能效果也不相同。反射型节能涂料也称太阳反射涂料,是一种简便易行、效果明显的节能材料,已成为人们研究和开发的热点。
阳辐射能的波长覆盖面很广,到达地面空间的波长在303nm~2500nm之间。波长在300nm~400nm之间的高能紫外光只占能量的5%,其大部分被吸收,其主要损伤和降解有机材料,如涂料中的聚合物;大约45%的太阳辐射能在波长为400nm~700nm之间的可见光,不同的颜色反射不同波段不同程度的光;波长在700~2500nm之间的太阳波谱属红外区域,占太阳辐射能的50%。红外辐射既可被吸收,又可被反射,吸收可致涂料升温,并通过远红外区将能量散发出去。
研究发现,一种颜料可以反射可见光区的光,吸收紫外区的光,透射红外区的光,或是任何其中3种情况的组合。这样其既有一定的色彩,甚至是较深的颜色,又能反射一部分红外光,减少热量的集结,起到降温作用。把在可见光区呈现一定的色彩,在红外区具有反射红外光性能的颜料称为红外反射颜料,简称IR颜料(Infrared Reflective Pigment)。具有这种特性的红外反射无机颜料由金属氧化物,硝酸盐,醋酸盐,或氧化物混合后经1000C以上高温煅烧、反应,原料中的金属离子和氧离子重新排列,形成更稳定的类似于尖晶石(spine1)结构或金红石型(rutile)结构。这些颜料里通常含有镍、锰、铬、钛、铁、钴等金属离子。
据研究,添加不同浓度的铁红、铁黄、酞青蓝和酞青绿,分别配制成深浅2种色调的涂料,共8种。结果表明,随添加色浆浓度的加深,对反射型建筑保温隔热涂料280~780 nm可见光范围的反射率影响大,在780~900 nm近红外范围内,色浆浓度对反射率影响也很大,在900~1200nm近红外范围内,色浆浓度对反射率影响开始减小,而1200~2500nm范围内,色浆浓度对反射率影响较小。在试验的4种色浆中,铁黄添加到隔热涂料中对反射比的影响小。
新开发的复合无机颜料技术,具有高度耐候、耐热、耐化学品性,用在耐候涂料配方体系中,可维续30年而无明显降解,由其配制出的涂料因升温低,热降解也低。复合无机颜料化学技术的新进展是已开发出新型红外反射黑颜料,早期研究的产品有3倍炭黑的反射率,而新品的反射率已超出炭黑5倍,而且黑度不变,效果极其明显。
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