[发明专利]一种彩色反射隔热涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种彩色反射隔热涂料及这种涂料的制备方法，具体涉及一种具有低吸收率高发射率的彩色反射隔热涂料及其制备方法。本发明涂料可用于建筑、交通工具、室外设备、管道等表面，主要应用于建筑表面。

背景技术

房屋的冬暖夏凉是人类自古以来追求的梦想，遗憾的是现实世界往往出现冬冷夏热，原因在于太阳对一定纬度地面入射角在冬夏发生较大变化及建筑材料的太阳能吸收率和热发射率不能随季节变化而产生变化，只能以采暖制冷来营造建筑热舒适环境，大量消耗地球矿物能源、污染环境、加剧全球温室效应。据统计，美国建筑能耗已占全美总能耗的38%，在我国仅采暖能耗也已超过10%，且随着空调的普遍使用建筑能耗增势迅猛，2003年盛夏全国出现的“电荒”是一明证。为节约能源，人们采用轻质多孔材料、绝热涂料等,在房屋顶部开设通风窗、采用太阳能反射涂料和浅色降温涂料、太阳光谱选择性吸收涂料等多种方式对建筑物进行保温绝热处理，上述各种方法未能在冬夏两季都充分处置利用太阳能，故对要求冬暖夏凉的建筑物来说均存在很大局限性。

鉴于每秒到达地面的太阳总辐射能高达60万亿千瓦，为全球总发电量的5万倍以上，且为一种永久性、洁净无害能源，充分利用太阳能无疑是一种解决建筑耗能的有效途径。在此方面，人们已采用了特朗伯(Trombe)墙、太阳能电池、TIM（Transparent Insulation Materials）材料、集热屋顶、可调太阳墙等材料和装置来充分处置利用太阳能。其中TIM材料为在外墙面上涂覆太阳能吸收涂料，然后外加铝箔帘幕组合而成，研究结果表明该材料可使人们几乎完全摆脱对地球矿物能源的依赖而舒适地生活。这些结果说明通过对太阳能的合理处置利用可以营造出建筑热舒适环境，从而彻底解决建筑耗能和环境保护问题。

一种低吸收率高发射率涂料填料（已申请中国专利，专利公开号CN101671502）可用于制备反射型隔热涂料，涂覆后可有效阻止材料以及室内环境温度的升高，在炎热地区有广阔的应用前景。且该涂料适用多种建筑材料表面。相关实验研究发现，在沥青表面涂覆该涂料可起到5.2℃的降温效果，在混凝土（砂浆）表面涂覆该涂料可起到2.5℃的降温效果，在油毛毡表面涂覆该涂料可起到10.8℃的降温效果，在彩钢板表面涂覆该涂料可起到3.8℃的降温效果，在红砖（瓦）表面涂覆该涂料可起到2.8℃的降温效果。在实际房间中的测试结果表明，顶部涂有该涂料的房间与相同顶部为裸露彩钢板的房间，日间最大温差达5.0℃。作为用该低吸收率高发射率涂料填料（已申请中国专利，专利公开号CN101671502）制成的反射型隔热涂料商品，由于颜料种类的选择，使反射型隔热涂料的使用寿命色彩效果等不够满意。

发明内容

针对市售涂料存在的不足，本发明的目的之一在于提供一种具有丰富色彩，且具备低吸收率高发射率性质的反射隔热涂料；

本发明的另一目的在于提供这种彩色反射隔热涂料的制备方法。

为了达到上述目的，本发明立足于利用此种低吸收率高发射率涂料填料的优异反射隔热性能，与适当种类以及质量比的丙烯酸、颜料、水、助剂制备成一种彩色反射隔热涂料，满足该涂料在具备低吸收率高发射率的基础上，拥有丰富的色彩，适应复杂的实际应用要求。

有关颜料种类的选择，本发明做出了以下分析：

太阳辐射作为一种电磁波，当其照射到物体表面时，光子会与物质的原子产生作用，发生碰撞，从而把能量传递给物质的原子，使物质原子震动加剧，从而温度升高同时由电磁波能量公式E=hν式中，E为能量，h为普朗克常数，ν为频率。电磁波的能量与频率成正比，波速一定时，与波长成反比，因此电磁波波长越长，能量越小。但是由于物质的原子等的振动频率多分布在红外光谱区，因此红外线具有特殊的热效应。通过分析，白色涂料在可见光区域的反射率是最高的，当加入其它颜色的颜料时，必定会使涂料在可见光区域吸收增加，对涂料的性能存在一定的影响。对于制备彩色涂料所用颜料的选择，应满足一定的条件。首先，颜料应有较好的着色力和遮盖力、较好的分散性、颜色鲜艳、色谱齐全、对光稳定、耐候性好、耐碱性佳等性能，同时，作为“晒不热”涂料的颜料，还应具有尽可能大的反射率。