隔热保温涂料的现在与发展前景

来源：南宁维一浏览：次发布时间：2019-04-11

前言

随着能源的日益紧缺，节能降耗已经成为经济发展中不可回避的话题。近年来，隔热保温材料的市场规模随需求不断扩大，在工业、建筑等领域有着广泛的应用。而在众多隔热保温材料中，隔热保温涂料在很多应用场景下也许并非首选，但是不可否认的是，随着技术的进步，隔热保温涂料开始受到广泛地关注，它众多的优点将在未来给下游应用带来更多的可能性。今天，我们就来为您系统地介绍一下隔热保温涂料。

什么是隔热保温涂料？

隔热保温涂料是一种为了满足社会日益紧迫的节能环保需求而研发的一种功能性涂料，这种涂料可以根据不同的环境要求采取不同的复配方案来有效阻止热量传递，从而达到节能降耗、改善工作环境的目的。它将涂料的浆体状态与保温隔热材料的隔热保温功能合二为一，在高温管道、容器、设备、建筑物等表面涂刷，干燥固化后会形成具有一定强度和韧性的涂层，有效抑制热量散失。

隔热保温涂料的应用领域有哪些？

1.石油化工行业
储罐、油罐、油库、管道、裂解设备、海洋钻井平台等

2.建筑行业
外墙保温系统、内墙装饰环保系统等

3.汽车行业
汽车车身、内部部件、发动机、车窗玻璃、排气管等

4.军事装备
坦克装甲、飞机表面、船舱甲板、宇宙飞船、火箭等

5.其它领域
加热炉、蒸汽管道、锅炉、热交换器、烟囱烟道等

隔热保温涂料的分类有哪些？

隔热保温涂料按照其隔热机理的不同可分为阻隔型、反射型和辐射型三类：

阻隔型隔热保温涂料

阻隔型隔热保温涂料是一种具有低热导率和高阻抗的被动式涂料。这种涂料的隔热机理较为简单，主要是选取具有低热导率的材料作为隔热骨料或在涂膜中引入空气（热导率极低），以密度小、气孔率高等特点的无机矿物为功能性填料，然后选取耐候性好、成膜性好的基料粘结剂经工艺加工制成一种膏状涂料，涂敷于设备表面，固化形成具有一定厚度的隔热保温层来获得良好的隔热效果。涂料中各组分导热系数的大小对涂料隔热性能的好坏起着决定性的作用。

反射型隔热保温涂料

反射型隔热保温涂料是指添加合适的基料、颜料和填料制备出具有高反射率的涂层，对可见光与红外光进行反射使材料表面隔热降温，是建立在铝基反射隔热涂料的基础上发展而来。

太阳的能量产生于热核反应，具有3个辐射光谱区，其中波长为0.2—0.4 μm的紫外区产生的能量占总能量的5%，波长为0.4—0.72 μm 的可见光区占45%，波长为0.72—2.5μm的红外区占50%。可见太阳光的能量主要集中在可见光区和红外光区，在这范围内，涂料的反射率越高，隔热效果就越显著。一般是在涂料中加入具有高反射率、高气孔率的隔热颜填料，主要是因为其内部具有封闭的孔隙结构可促使进入涂层内部的热量发生二次反射和散射，经过反复的反射和散射后，绝大部分的热量都会被阻隔于涂层以外，从而实现隔热保温的目的。在反射型隔热涂料中，基料与颜填料的折射率的差值对涂料的隔热性能有直接的影响。

同时，颜填料的粒径大小、尺寸分布、颗粒形状及用量等方面都会对反射率造成较大的影响，常用反射颜料有钛白粉、ZnO等。

辐射型隔热保温涂料

物质的分子吸收光子，进行能量转化，促使分子的振动、转动能量发生改变，使晶格、键团不断地振动产生碰撞，使分子能态级产生从高到低的热发射，这便将吸收的部分能量以红外辐射的方式发散到外部空间，从而降低物质内部的温度。

因此，辐射型隔热涂料的机理就是将材料已吸收的热量转化为热反射电磁波辐射到大气中。阻隔型、反射型隔热涂料只能减缓热量传递的速度，而辐射型隔热涂料能够将已经吸收的热量以电磁波的形式发射出去，不至于困顿其中。通常所用的颜填料为具有高热发射率的金属氧化物，如Fe2O3、CuO的尖晶石型物质。

隔热保温涂料的发展方向？

近年来，隔热保温涂料行业不断涌现出新技术、新产品。科学研究的不断进步、生产技术的不断成熟及应用领域的不断扩展为隔热保温涂料的发展提供着无限的可能性。随着应用端对隔热保温材料的使用性能要求越来越高，应用场景越来越复杂多元，因此，集多种功能于一体的隔热保温涂料成为了未来的发展方向。多功能隔热保温涂料应同时具备如下特性：

1、耐高温

为适应更多高温应用场景，目前一些在军工领域应用的隔热保温涂料耐温可高达2000℃。目前，有多种耐温范围的隔热保温涂料可供选择。

2、低导热
隔热保温涂料热导系数一般情况下不高于0.06W/m.K，某些隔热保温涂料热导系数可达0.03W/m.K，隔热保温抑制效率可达90%左右。
3、绿色环保
隔热保温涂料多为无机水性环保，无任何挥发VOC等物质。
4、防腐耐压
具备一定的抗冲击性能和抗腐蚀（耐酸耐碱）性能，延长涂料的使用寿命。
5、附着力好
隔热保温涂料附着力应达到1级（甚至0级）标准，抗疲劳性、热涨冷缩性能好。
6、价格低廉
在提升涂料功能的同时，通过研发降低生产成本，从而占据更多的市场空间。

有哪些新型隔热保温涂料？

多功能薄型隔热保温涂料

阻隔、反射、辐射这三种隔热保温涂料各具优良特性，但不够全面，因此集多种保温功效于一体的多功能薄型隔热保温涂料成为众多科研工作者研究的重中之重。目前对于这种涂料的研究已经有所成绩，例如，以水性聚氨酯为成膜剂，以分散良好的滑石粉和绢云母为填料，金红石型TiO2、空心玻璃微珠为隔热颜填料，采用高速分散提高纳米填料在涂料中的分散性，制备具有3种隔热机理协同作用的水性纳米复合隔热涂料。不仅具有良好的耐久性和高热反射率，而且导热系数较低，适用于外墙保温体系中，能够降低能耗并延长体系的使用寿命。同时由于涂料中加入导热系数极低的空心微珠，因此能够阻隔热传导，保证了物体内部温度恒久不变。

纳米孔超级绝热涂料

纳米孔超级绝热材料是建立在低密度和超级细孔（小于50 nm）的结构基础上，其导热系数可趋近于0，SiO2气凝胶及其复合材料是目前研究较深入的纳米孔超级隔热材料，且又具有防水阻热、环保节能、耐候性好、使用寿命长等优点。近年来，采用纳米SiO2气凝胶来开发高效隔热保温涂料已成为主流趋势。选取硅气凝胶和空心玻璃微珠为功能性填料的一种新型隔热保温涂料，展望了其在多个领域的应用前景。