隔熱涂料為什么能隔熱？

熱能具有傳導性，當當照射在屋頂墻面的太陽光轉為熱能，再通過墻面或屋頂?shù)幕鶎樱瑐鲗У绞覂?nèi)，房屋的悶熱由此而來。采取阻隔切斷熱能傳導到室內(nèi)措施，房屋空間溫度自然不會受到陽光照射的影響，獲得一個舒適宜人的生活環(huán)境。涂刷隔熱涂料就是其中一個較好的隔熱辦法。

反射隔熱涂料通常為水性涂料體系，配方中主要物質為水、成膜物質、顏填料和助劑。熱反射顏填料中白色顏料的反射性能最佳。較大粒徑的金紅石二氧化鈦反射性能最強，其折射率為2.76，是所有白色顏料中折射率最大的，對太陽光具有最強的反射作用，并且熱力學性質十分穩(wěn)定、遮蓋力很高，因此是反射隔熱涂料中不可缺少的白色顏料。由二氧化硅氣凝膠和二氧化鈦組成的多層納米復合材料導熱系數(shù)低至0.029W/（m·K），可見光反射率達90%，并且具有很高的耐磨性和耐久性。

白色涂料存在耐沾污性差的問題，并且污染后反射性能會急劇下降。由金屬氧化物和可溶性鹽高溫煅燒后可得到的復合無機顏料色彩豐富、反射性能優(yōu)異。如用Fe2O3、Sb2O3、Al2O3和TiO2四種金屬氧化物制備了淺黃色、土黃色、紅褐色和黑色顏料，太陽光反射率分別可達83.1%、79.7%、52.4%和44.5%，顯著提高了涂層反射性能。

反射隔熱涂料中的熱阻隔型填料具有空氣傳熱系數(shù)低，能有效延緩熱量向建筑體內(nèi)的傳遞。中空玻璃微珠是常用的熱阻隔型填料，粒徑分布較寬的空心玻璃微珠隔熱性能最好，因為粒徑分布寬的微珠群能更好地填補涂料中中空玻璃微珠之間的間隙，形成致密的熱阻隔層。二氧化硅氣凝膠具有較高孔隙率、極大比表面積和較低導熱系數(shù)等優(yōu)勢，被認為是有較大發(fā)展?jié)摿Φ淖韪粜吞盍希涑杀具^高和不易分散的問題是目前需要攻克的難題。

最近，有機填料也成為研究熱點，通過Pickering乳液聚合法合成的微孔聚苯乙烯球，微球的平均內(nèi)孔徑小于氣體分子運動的平均自由程，可以削弱過大的溫差引起的熱傳導作用，具有較好的隔熱能力。

熱輻射型填料有氧化鋅和滑石粉，但兩者的熱輻射性能不足。三氧化二鐵、二氧化錳、氧化鎳、三氧化二鈷和氧化銅等金屬氧化物摻雜形成的反尖晶石結構具有較高的紅外發(fā)射率，可顯著提高涂料的對外熱輻射性能。在硅酸鹽結晶相中加入三氧化二鋁等金屬氧化物細粉制備出紅外發(fā)射粉，制備的熱輻射型涂料全發(fā)射率大于85%。石墨烯的半球發(fā)射率達到96%，具有優(yōu)異的熱輻射性能，但缺點是價格昂貴，顏色較深。

反射隔熱涂料研究主要集中在具有熱反射、熱輻射和熱阻隔性能優(yōu)勢和成本優(yōu)勢的顏填料，及涂層的耐污性和耐候性方面。隨著節(jié)能環(huán)保政策的不斷貫徹，相應領域基礎研究和產(chǎn)品開發(fā)的不斷深入，反射隔熱涂料將在節(jié)能減排方面將發(fā)揮重要的作用。