0 引言

在我国，夏热冬暖地区包括海南全境、广东大部、广西大部、福建南部、云南小部分，以及香港、澳门与台湾地区。这些地区夏季漫长，冬季寒冷时间很短，甚至几乎没有冬季，长年气温高而且湿度大，太阳光照射强烈；部分夏热冬冷地区则包括四川、重庆、湖北、湖南、江西、江苏、浙江、安徽、上海和福建北部。隔热涂料对太阳光具有很高的反射率，能阻缓热能向物体内部传导，并将吸收的热能辐射出去。这种涂料在炎热的夏季可降低建筑物表面温度，降低空调等制冷设备的能耗，同时涂料所用的基料为水性乳液，对环境友好。因此隔热涂料具有环保与节能的功效，符合当今涂料发展的趋势，适用于上述地区。

1 隔热涂料的分类及隔热机理

1.1 阻隔型隔热涂料

阻隔型隔热涂料是通过热传递的阻抗作用实现隔热的被动式降温涂料。该涂料的导热系数大小是涂料隔热性能的决定因素，导热系数越小，保温隔涂膜中引入导热系数极低的空气可获得良好的隔热效果，这就是阻隔型隔热涂料研制的基本依据。目前研发和应用较多的阻隔型隔热涂料是采用无机或有机黏结剂配用低导热系数的填料（如膨胀珍珠岩和海泡石粉等填料）制备而成，其中空心陶瓷微珠密度小、导热系数低、隔热效果非常显著。有机隔热材料成本较低，但受潮时容易腐烂且易燃烧，在实际应用时主要考虑无机隔热材料，如水泥和水玻璃及一些硅酸盐类的隔热材料等，这些材料具有原料易得、施工方便等优点，但无机隔热材料保温层较厚，对抗裂防护层的要求很高。

1.2 反射型隔热涂料

反射型隔热涂料是通过反射可见光及红外光，使太阳光能量隔绝的涂料。通过采用对可见光、近红外光有高反射性的材料，从而大限度地减少目标表面对太阳光入射能量的吸收，进而起到降低表面温度的作用。该涂料的反射率取决于颜料与树脂折光指数的比值、涂层厚度、颜料粒径、纯度以及涂料的颜料体积浓度（PVC）。其中以颜料与树脂折光指数的比值的影响显著，由于不同有机树脂的折光指数差别不大，因此，热反射的强弱主要是用颜料的折光指数来表征，其折光指数越大，对太阳光的反射、散射能力越强。

1.3 辐射型隔热涂料

辐射型隔热涂料以热辐射的形式将吸收的热量辐射出去，从而促使目标物的内外以同样的速率降温，因而具有较高的降温速率。但基料的选取和填料的制备工艺较复杂，想达到稳定的辐射率有待进一步研究。辐射率取决于涂层的组分、性质和添加量，涂膜的表面温度和表面状况，尤其是填料的固有性质，如晶粒形状、大小、晶相结构、晶界特性、晶相内自由载流子数目、类型等，与外界条件无关。根据应用的场合不同，对于辐射型隔热涂料辐射率的要求也不同，如：对于强化辐射隔热的场合，需要高温辐射涂料，提高短波段的发射率；对于要求红外隐身的涂料，需降低中远红外的发射率。近年来，将红外辐射材料用于红外辐射纺织物，如冶金、炼钢系统的工作服以及红外辐射窗帘布等，此外红外辐射建筑材料也已成为新的发展方向，具有广泛的应用前景。
 

2 隔热涂料的组成及作用

2.1 合成树脂乳液

隔热涂料所用的合成树脂乳液主要根据应用场合和各种材料的性能选取，比如：用于反射型隔热涂料的树脂乳液，由于要求对可见光和近红外光的吸收越小越好，因此，应选择透明度高（透光率>80％），且结构中尽量少含—C—O—C—、—C=O、—OH 等吸能基团的树脂乳液。另外，还必须具有良好的耐候性及保色性，优异的附着力及耐沾污性，以及尽量适应环保的要求。

目前所用的合成树脂乳液种类较多［5］，包括聚（甲基）丙烯酸及其酯类、醇酸树脂、聚氨酯、高氯化聚乙烯等均聚物，乙酸乙烯- 顺丁烯二酸二丁酯、乙酸乙烯- 丙烯酸丁酯、苯乙烯- 丙烯酸丁酯等共聚物，以及有机硅改性的聚酯树脂、环氧树脂、丙烯酸酯等。它们各有特点，比如：丙烯酸树脂的耐水性和黏结力强，色浅，耐光，耐化学品沾污；有机硅改性环氧树脂的耐热性和耐化学腐蚀性好，机械强度高；聚氨酯改性高氯化聚乙烯的耐冲击性和柔韧性好，机械强度高，耐候性和阻燃性好。

2.2 颜填料

基料对涂料性能有重要的影响，但颜填料的性质及其和基料间的作用对涂料的物理化学性能也具有相当大的影响，甚至有时起决定性的作用。对于反射型隔热涂料，涂层对太阳光的反射、散射能力主要取决于颜填料和树脂折光指数的差异，必须选取折光指数高的颜填料，如金红石型TiO2、ZnO 和Fe2O3的折光指数分别为2.8、2.2 和2.3，它们都是常用的颜填料；对于阻隔型隔热涂料必须选取耐热性好的填料，如空心玻璃微珠等；对于辐射型隔热涂料，必须选取辐射性能好的填料。由于中空微珠含有封闭的小孔或“微泡”，具有质量轻、强度高、导热系数小等特点，形成一种“海岛”结构，起到隔热、防腐的作用。此外，中空微珠还是一种性能优良的热红外伪装填料，可增加涂层的表面发射率，具有明显的消光作用，且降温效果显著。