青島保溫材料的發明創造

美國上世紀90年代，美國宇航局的科研人員為解決航天飛行器傳熱控制問題而研發了一種新型太空絕熱反射瓷層，該材料是由一些懸浮于惰性乳膠中的微小顆粒構成的，它具有高反射率、高輻射率、低導熱系數、低蓄熱系數等熱工性能，具有非常好的隔熱反射功能。這種高科技材料在國外由航天領域推廣到民用，用于建筑材料和工業材料設施中，并推廣至全世界，用于一些大型工業設施中。但美中不足的是，該材料價格昂貴，售價令許多行業望物興嘆，難以承受。由此，我國開始悄然掀起一股研發隔熱保溫新材料的熱潮，且已率先在國內同行中成功研制具有高效、薄層、隔熱節能、裝飾防水于一體的新型太空反射絕熱材料。該保溫材料選用了具有優異耐熱、耐候性、耐腐蝕和防水性能的硅丙乳液和水性氟碳乳液為物質，采用被譽為空間時代材料的極細中空陶瓷顆粒為填料，由中的多組合排列制得的涂抹構成的，它對400~1800nm范圍的可見光和近紅外區的太陽熱進行高反射，同時在涂膜中引入導熱系數極低的空氣微孔層來隔絕熱能的傳遞。這樣通過強化反射太陽熱和對流傳遞的顯著阻抗性，能有效地降低輻射傳熱和對流傳熱，從而降低物體表面的熱平衡溫度，可使屋面溫度最高降低20℃，室內溫度降低5~15℃。產品絕熱等級達到R-33.3, 熱反射率為90%，導熱系數約為0.030W/m.K。

發展趨勢：建筑物隔熱保溫是節約能源、改善居住環境和使用功能的一個重要方面在人類整個能源消耗中所占比例一般在30-40%，絕大部分是采暖和空調的能耗，故建筑節能意義重大。而且由于該保溫材料以水為稀釋介質，不含揮發的物質，對人體及環境無危害；其生產成本僅約為國外同類產品的1/5，而它作為一種新型隔熱保溫涂料，有著良好的經濟效益、節能環保、隔熱效果和施工簡便等優點而越來越受到人們的關注與青睞。且這種太空絕熱反射涂料正經歷著一場由工業隔熱保溫向建筑隔熱保溫為主的方向轉變，由厚層向薄層隔熱保溫的技術轉變，這也是今后隔熱保溫材料主要的發展方向之一。太空反射絕熱涂料通過應用陶瓷球型顆粒中空材料在圖層中形成的真空腔體層，構筑有效的熱屏障，不僅自身熱阻大，導熱系數低，而且熱反射率高，減少建筑物對太陽輻射熱的吸收，降低被覆表面和內部空間溫度，因此它被行家一致公認為有發展前景的高效節能材料之一。

當今，全球保溫隔熱材料正朝著高效、節能、薄層、隔熱、防水外護一體化方向發展，在發展新型保溫隔熱材料及符合結構保溫節能技術同時，更強調有針對性使用保溫絕熱材料，按標準規范設計及施工，努力提高保溫效率及降低成本。國內外紛紛展開薄層的研究，美國已有多家公司生產這種絕熱瓷層涂料，如美國的SPM Thermo-Shield、Thermal Protective Systems推出的Ceramic-Cover、J.H.International的Therma-Cover等產品。這種太空絕熱瓷層是根據航天宇宙航行局控制航天技術熱傳導的工作原理研制而成的，適用于高壓噴涂、無污染，具有良好的抗熱輻射、薄層隔熱、防水防腐蝕等性能。該材料已轉向一般工業和民用方面隔熱保溫。而國內也有很多家企業在研發該類材料，如薄層隔熱反射涂料、水性反射隔熱涂料、隔熱防曬涂料、陶瓷絕熱涂料等等。主要是采用耐候性好、耐水性強、耐老化性強、有較強粘結力和彈性的、且能與保溫填料、反射填料相溶性好的成膜材料，選擇質輕中空、耐高溫、熱阻大、并具有良好反射性和輻射性的填料，折光系數高、表面光潔度高、熱反射率及輻射率高的超細粉料適合作為反射填料，與成膜基料一起構成低輻射傳熱層，可有效隔斷熱量的傳遞。這種薄層隔熱反射涂料與多空材料復合使用可用于廠房樓層、車船、石化油罐設備、糧庫、冷庫、集裝箱、樓層等不同場所涂裝。