初,热反射涂料是为满足军事上的需求而发展起来的,涂装后可降低和削弱敌方热红外探测设备的效能,使自身的综合热散射特征与周围背景相适应。如今,国内外在反射涂料的理论研究方面日趋完善,已广泛应用于建筑、石油、运输等众多领域。用于建筑行业的热反射涂料,同时具有降低漆膜日光热老化作用,延长涂料使用周期,具有适应基材开裂的能力,及优良的防水性能。
在建筑节能外墙保温系统设计中,应用较多的为白色热反射隔热涂料,以空心微珠和高折射率TiO2为主要功能颜填料,对太阳光的热反射比可达80%以上。随着建筑节能的需求日益迫切,单一白色热反射涂料已不能满足多色彩的外墙涂料要求;而彩色热反射涂料因在可见光波段的高吸收性和颜料耐候性差,其使用和推广受到限制。选择红外反射性好的颜料,通过补色原理调色制备的灰色系涂料,成为节能涂料发展的主流。
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。
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。
热反射隔热涂料具有以下特点:
1. 高反射率:热反射隔热涂料能够反射大部分的太阳光热辐射,有效降低建筑物的表面温度。
2. 耐候性:这种涂料通常具有良好的耐候性能,能够经受长时间的紫外线辐射和各种气候条件。
3. 薄膜性:热反射隔热涂料一般施工薄膜较薄,不会对建筑物的外观产生明显影响。
4. 环保性:这种涂料通常采用、的材料,对环境无害。