[發(fā)明專利]一種低碳節(jié)能涂料

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210430587.0
• 申請(qǐng)日: 2012-11-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103788849A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐永炳;李紅劍;聶杰;程先華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市潤(rùn)物科技有限公司
• 主分類號(hào): C09D175/04
• 分類號(hào): C09D175/04;C09D133/00;C09D163/00;C09D161/20;C09D175/14;C09D5/33;C09D7/12
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技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種低碳節(jié)能涂料，涉及對(duì)太陽(yáng)輻射及其他熱輻射的熱射線進(jìn)行反射、隔熱及發(fā)射的涂料。主要應(yīng)用在酒店、醫(yī)院、學(xué)校、倉(cāng)庫(kù)、廠房、寫字樓、住宅等建筑的內(nèi)外墻；管道、油罐或船舶甲板、集裝箱等領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

中國(guó)政府提出2020年單位GDP二氧化碳排放比2005年降低40～45％的目標(biāo)，將其納入“十二五”和“十三五”規(guī)劃中，“十二五”節(jié)能將延續(xù)節(jié)能減排目標(biāo)責(zé)任制，可能試點(diǎn)實(shí)施能源消費(fèi)總量控制。

建筑的能耗(包括建造能耗、生活能耗、采暖空調(diào)等)約占全社會(huì)總能耗的30％，其中最主要的是采暖和空調(diào)，占到20％。而這“30％”還僅僅是建筑物在建造和使用過(guò)程中消耗的能源比例，如果再加上建材生產(chǎn)過(guò)程中耗掉的能源(占全社會(huì)總能耗的16.7％)，和建筑相關(guān)的能耗將占到社會(huì)總能耗的46.7％?，F(xiàn)在我國(guó)每年新建房屋20億平方米中，99％以上是高能耗建筑；而既有的約430億平方米建筑中，只有4％采取了能源效率措施，單位建筑面積采暖能耗為發(fā)達(dá)國(guó)家新建建筑的3倍以上。根據(jù)測(cè)算，如果不采取有力措施，到2020年中國(guó)建筑能耗將是現(xiàn)在3倍以上。

此前，一些專利如CN1425720A、CN1546584A、CN1037613C等局限于膨脹珍珠巖、巖石棉纖維、空心玻璃微珠、粉煤灰漂珠、二氧化鈦、過(guò)渡金屬氧化物等填料在涂料配方中的用量對(duì)隔熱效果的影響，而沒(méi)有使用包覆及燒結(jié)等傳統(tǒng)技術(shù)來(lái)改進(jìn)配方材料而使之具備更強(qiáng)的隔熱、反射及發(fā)射能力，導(dǎo)致涂料隔熱性能一般，限制了產(chǎn)品的應(yīng)用。還有一些發(fā)明新型專利，如CN1927954A、CN101293755A、CN102391754A、CN1515633A、CN102174281A等，雖采用了本專利亦使用的材料包覆技術(shù)，但載體主要是玻璃微珠或陶瓷微珠等之類的大分子復(fù)合化合物，這些化合物由不同化學(xué)式的晶粒組成，晶粒間有明顯的晶界，導(dǎo)致在外部復(fù)雜的氣候條件下很容易破裂，嚴(yán)重制約產(chǎn)品的實(shí)際效果及壽命。而且這些專利只注重了低熱導(dǎo)率和高反射率，未考慮產(chǎn)品的發(fā)射率，使得產(chǎn)品的隔熱保溫性能有缺陷。本專利公布了一種低碳節(jié)能涂料，通過(guò)使用表面包覆納米材料的空心二氧化硅及自制紅外發(fā)射粉等新材料新配方，使產(chǎn)品具備出色的隔熱保溫性能可有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

本發(fā)明的公布一種低碳節(jié)能涂料，其原理主要有以下幾個(gè)方面。其一是反射機(jī)理，選用高反射率的多種寬禁帶特殊陶瓷材料作為填料，多種材料同時(shí)協(xié)同參與反射，反射譜基本覆蓋太陽(yáng)光全譜(400-2500納米)。且大比表面積微/納米功能材料顯著提高了涂層內(nèi)部界面，內(nèi)部形成多次反射和散射，顯著降低了涂層的蓄熱能力。其二是高熱阻，由于超細(xì)納米材料大的比表面積和邊界效應(yīng)能大幅降低涂層的導(dǎo)熱率。納米化界面和晶界放大了涂層的聲子散射作用，使涂層表面熱量無(wú)法向涂覆體內(nèi)部傳導(dǎo)。其三是發(fā)射機(jī)理，材料的紅外發(fā)射是因其內(nèi)部分子的振動(dòng)引起偶極距變化而產(chǎn)生的。根據(jù)振動(dòng)對(duì)稱性選擇定律：分子振動(dòng)對(duì)稱性越低，偶極距的變化越大，其紅外發(fā)射就越強(qiáng)。由于陶瓷材料是由多原子組成的大分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，多原子在振動(dòng)過(guò)程中易改變分子的對(duì)稱性而使偶極距發(fā)生變化，故而具有較高的發(fā)射率。采用自制紅外發(fā)射陶瓷粉，將吸收的熱能以8～14μm的紅外波長(zhǎng)發(fā)射到大氣窗口中，顯著降低了涂層溫度。化學(xué)自組裝原理使涂層表面自發(fā)納米化，每平方厘米面積內(nèi)形成的納米尺寸突起多達(dá)100億個(gè)，從微觀結(jié)構(gòu)上大幅提高了涂層的輻射散熱面積，因此涂層能有效把物體表面的熱量輻射到空氣中，顯著降低物體的溫度。

本發(fā)明采用空心二氧化硅作為主要隔熱填料，主要有以下幾方面原因：(1)極低的導(dǎo)熱系數(shù)可以起到較好的隔熱效果；(2)是一種原子晶體，結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，不會(huì)像空心玻璃微珠或陶瓷微珠那樣易碎而影響隔熱效果；(3)耐候性極強(qiáng)，用于外墻時(shí)酸雨亦無(wú)法腐蝕，而玻璃微珠或陶瓷微珠則易被腐蝕。再者本發(fā)明采用了自制紅外發(fā)射粉，材料本身紅外發(fā)射率可以達(dá)到90％，它是通過(guò)將幾種過(guò)渡金屬氧化物混合均勻后進(jìn)行煅燒，得到反尖晶石相摻雜氧化物，再與具備高發(fā)射率的堇青石混合得到的，將其制備到本專利所述的一種低碳節(jié)能涂料中，比起單用上述過(guò)渡金屬氧化物等傳統(tǒng)紅外發(fā)射粉擁有更加出色的發(fā)射效果。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于提供一種低碳節(jié)能涂料，該涂料能將太陽(yáng)輻射的熱射線及其他熱輻射進(jìn)行反射、隔熱及發(fā)射，對(duì)基體起到隔熱保溫之效果，實(shí)現(xiàn)低碳節(jié)能之號(hào)召。

本發(fā)明是通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)的：

一種低碳節(jié)能涂料，該涂料包括按重量比的下述各原料：