返回頂部
返回首頁
返回首頁
透明隔熱涂料及其在節能玻璃中的應用淺析,概述了透明隔熱涂料國內外的研究進展,介紹了透明隔熱涂料的隔熱原理,中國建材網,cnprofit.com
home 您現在的位置: 首頁 >汽車輪船飛機玻璃>市場評論 > 詳細信息
透明隔熱涂料及其在節能玻璃中的應用淺析,概述了透明隔熱涂料國內外的研究進展,介紹了透明隔熱涂料的隔熱原理
2020年09月16日    閱讀量:2563    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

0 前 言

據統計,在整個建筑能耗中門窗玻璃部分占到30%~40%以上,透明隔熱玻璃涂料是提高玻璃節能性能的重要新型方式之一。透明隔熱涂料技術要求高、施工應用難度大,是近年來節能涂料領域發展的熱點。隨著透明隔熱涂料標準、節能涂膜玻璃標準、涂膜應用規程以及涂膜節能玻璃門窗圖集的完善以及納米材料技術的發展,透明隔熱涂料必將迎來快速發展的春天中國建材網cnprofit.com。

 

1 透明隔熱涂料國內外研究進展

透明隔熱涂料是一種對可見光具有高透過性、對紅外線或熱輻射具有較好的反射性(或阻隔性)的涂料,該涂料主要由對太陽光具有光譜選擇性的半導體金屬氧化物微粒和透明樹脂組成。


美國、日本、韓國等國家有關透明隔熱納米涂料的研究開展得比較早,研究的重點主要集中在無機功能材料的選擇方面,如ITO(氧化銦錫)、ATO(銻氧化錫)及氧化錫等。


Nanophase Technologies Corporation將半導體納米材料(ITO、ATO、ZnO、Al2O3、TiO2)首先制成穩定分散的水性或溶劑型漿料,然后再將其應用于涂料中,制得具有隔熱、耐磨、紫外屏蔽和隔絕紅外線等多功能性納米涂料,并在多個領域得到廣泛的應用。


Triton Systems公司生產的Nanotufm Coatings中含有納米Al2O3,研究表明,該透明涂料的耐磨性是傳統涂料的4倍,且該涂料還有隔熱和耐化學腐蝕性能,可用作飛機座艙蓋、轎車玻璃和建筑物玻璃的保護涂層。


國內方面,2002年左右南京工業大學趙石林等研制成功了含納米ATO、ITO粉體的透明隔熱涂料。其采用在水中分散好的氧化銦錫(ITO)水漿,以及有機硅樹脂成膜劑,通過加入共溶劑并調整體系pH值制得了性能好的透明隔熱涂料。該涂料具有良好的光譜選擇性,在可見光區具有高的透過性,并能有效阻隔紅外光區的熱輻射。


近年來納米材料的制備和分散研究為制備價格適中、性能優良的透明隔熱提供了一條新的思路,具有寬能隙的n-型半導體材料如氧化銦錫(ITO)、氧化錫銻(ATO)、摻鋁氧化鋅(ZAO)等以及各種摻雜的半導體氧化物納米級分散體已經得到批量生產。


其在紅外光區有高的阻隔率,在可見光區有高的透過率,在紫外區有高的吸收率,因此是理想的透明隔熱材料。核心技術是納米材料的均勻穩定的分散和對不同波段光波的優選復配。


透明樹脂(或乳液)是透明隔熱涂料的另一種核心成分,一般選用丙烯酸、聚氨酯、有機硅樹脂(乳液),形成透明的膜層。長期以來關于玻璃表面用透明涂料的成膜物質的研究較少,目前看來成膜物質的性能對透明隔熱涂料的應用至關重要。成膜物質需要具備高透明性、高硬度、良好的附著力、耐凍融性、耐水性等,同時應具有良好的施工性,這樣才能適應玻璃的長期使用環境要求。2011年發布的《建筑玻璃用隔熱涂料》標準(JG/T 338—2011)對透明隔熱涂料提出了明確的要求,為透明隔熱涂料的推廣奠定了基礎。

 

2 透明隔熱涂料隔熱原理

透明隔熱涂料主要通過阻隔太陽光中紅外光部分的輻射熱實現隔熱功能。紅外線的輻射熱占太陽光總額能量的接近50%(見圖1)。

太陽輻射能量示意圖

透明隔熱涂料及其在節能玻璃中的應用淺析,概述了透明隔熱涂料國內外的研究進展,介紹了透明隔熱涂料的隔熱原理 中國建材網,cnprofit.com

透明隔熱涂料在玻璃表面涂覆形成均勻的透明涂膜,涂膜中的納米導電粒子含有一定濃度的電子空穴,而引起自由載流子的吸收。具體表現在太陽光譜中,波長在小于400 nm的紫外線區,涂膜吸收率為90%左右;波長在400~800 nm的可見光區,涂膜透過率不受影響;


波長在800~2 500 nm的近紅外區域, 由于太陽入射光的頻率高于涂膜中納米導電粒子的振動頻率,引起了其離子的高反射,對分布于紅外波段占43%左右的太陽能量起反射阻隔作用。由此可見,納米透明隔熱涂料對太陽光譜具有選擇性,從而表現出具有吸收紫外線,透過可見光,阻隔紅外熱輻射的綜合性能。

 

3 透明隔熱涂料在節能玻璃中的應用

3.1 透明隔熱玻璃涂料的節能作用

透明隔熱玻璃涂料的特點是在保證高透光性的前提下,可以阻擋太陽光中的大部分紅外光進入室內,從而在炎熱天氣,可以大大減少太陽光熱量進入室內。一般使用該涂料后,與未涂隔熱涂料的建筑空

間比陽光直射玻璃附近溫度相差8~13 ℃。其光學性能指標見表1。

透明隔熱涂料及其在節能玻璃中的應用淺析,概述了透明隔熱涂料國內外的研究進展,介紹了透明隔熱涂料的隔熱原理 中國建材網,cnprofit.com

光學性能指標

3.2 節能鍍膜玻璃與普通玻璃的性能對比

節能鍍膜玻璃具有透明遮陽、隔熱保溫、防止眩光、防紫外線、減小光污染等功能,涂層附著力強、壽命長、理化性能優越,耐酸性在(23±2) ℃、1 mol/L HCl、24 h環境下ΔT=1.23%,耐堿性在(23±2) ℃、1 mol/L NaOH、24 h環境下ΔT=0.37%。


由此可見,建筑玻璃納米改性節能膜抗酸堿性能優越,在惡劣的室外環境中不會有任何變化,保證了產品的性能會得到良好的發揮。


同時,鍍膜硬度高、耐候性好,具有良好的視覺效果;表面涂層與硅酮橡膠、丁基橡膠、聚硫密封膠等具有良好的相容性;節能鍍膜玻璃耐低溫可達-30 ℃,耐高溫可達550 ℃,單片玻璃可以用于生產夾膠玻璃、真空玻璃,也可單片使用,解決了同類Low-E玻璃不能單片使用的缺陷。


節能鍍膜玻璃是根據應用區域的不同,在滿足遮陽系數(SC)、隔熱系數U(K)值的基礎上,可對產品的遮蔽系數進行調節。在既有建筑改造工程中,鍍膜干燥迅速,污染少,綠色環保。通過實驗,其與普通浮法玻璃性能對比結果如下:



3.2.1 表觀性能

普通浮法玻璃在生產、運輸、以及后續的鋼化、中空、夾膠等深加工過程中,都會對玻璃的表面造成一定的損傷,節能鍍膜玻璃在加工的過程中,會對玻璃表面進行一定的修復使其更加平整,從而減小了眩光的產生。

圖2是節能涂膜玻璃和普通玻璃表面的電鏡圖對比。由對比明顯可見,節能涂膜玻璃微觀表面致密平滑,普通玻璃微觀表面凸凹不平。

透明隔熱涂料及其在節能玻璃中的應用淺析,概述了透明隔熱涂料國內外的研究進展,介紹了透明隔熱涂料的隔熱原理 中國建材網,cnprofit.com

節能涂膜玻璃和普通玻璃表面的電鏡對比圖


3.2.2 節能鍍膜玻璃性價比評價

為了綜合評價節能鍍膜玻璃產品的性價比,研究人員采購了大量的同類產品,進行了全方位的比較。表2是南方某大型Low-E玻璃廠的一款型號為SG-500型在線Low-E玻璃樣及其檢測報告,以及國內某知名企業生產的鍍膜玻璃樣品。


綜合比較的相關數據如表2所示,Low-E玻璃數據來自其檢測報告,普通玻璃數據為實測數值,節能涂膜玻璃的數據為國家玻璃質量監督檢驗中心檢測的數據。


透明隔熱涂料及其在節能玻璃中的應用淺析,概述了透明隔熱涂料國內外的研究進展,介紹了透明隔熱涂料的隔熱原理 中國建材網,cnprofit.com

幾種玻璃性價比評價

圖3是根據以上參數,假定在夏季室外35 ℃、冬季室外-5 ℃、室內維持20 ℃時,各類玻璃的隔熱性能對比圖。

透明隔熱涂料及其在節能玻璃中的應用淺析,概述了透明隔熱涂料國內外的研究進展,介紹了透明隔熱涂料的隔熱原理 中國建材網,cnprofit.com

隔熱性能對比圖

從圖3可以看出,節能涂膜玻璃的節能效果良好,相對于普通中空玻璃,夏季節能35.91%,冬季節能70.26%。節能涂膜玻璃相對于Low-E中空夏季節能22.28%,冬季節能15.44%。因此,節能涂膜玻璃不但具有良好性能,同時在價格方面也具有很強的優勢。


3.3 節能涂膜玻璃的生產工藝

將透明隔熱涂料應用于玻璃表面,可以制成隔熱節能涂膜玻璃。但涂料的涂膜工藝至關重要。長期以來涂膜玻璃的生產工藝一直是制約涂膜節能玻璃推廣的重要因素。


江蘇晨光涂料公司與南京工業大學合作最早從事規?;a工藝實踐,北京首創納米科技公司、北京建工技術公司等通過承擔重大科技計劃項目研制出了全自動涂膜玻璃生產線(見圖4),實現了節能涂膜玻璃的規?;a。


設備采用自動打印噴涂、快速加熱固化工藝,產品質量穩定高效,產品在北京、江蘇等地得到了很多示范應用,通過了江蘇省住建廳的認證,該技術也將列入北京市建筑節能地方規范。相對于Low-E鍍膜玻璃的生產線,自動涂膜玻璃生產線的成本只有幾十分之一。

透明隔熱涂料及其在節能玻璃中的應用淺析,概述了透明隔熱涂料國內外的研究進展,介紹了透明隔熱涂料的隔熱原理 中國建材網,cnprofit.com

全自動涂膜玻璃生產線

利用透明隔熱涂料進行現場玻璃涂膜加工處理是實現既有建筑門窗玻璃節能改造的重要手段,長期以來現場施工工藝一直是制約隔熱涂料推廣發展的主要因素。目前已經取得重要突破,基本實現了現場施工的一整套專用設備和施工驗收規范,2016年《建筑玻璃膜應用技術規范》已經正式發布實施。常用的淋涂施工工藝如圖5所示。

常用的淋涂施工工藝

透明隔熱涂料及其在節能玻璃中的應用淺析,概述了透明隔熱涂料國內外的研究進展,介紹了透明隔熱涂料的隔熱原理 中國建材網,cnprofit.com

3.4 節能涂膜玻璃的應用案例

大量的應用工程表明(見圖6),利用透明隔熱涂料進行既有建筑玻璃門窗現場施工處理可以很好地達到夏季隔熱的效果,在北京、江蘇等地都獲得了明顯的收效。

建筑玻璃門窗有無透明隔熱涂層溫度對比值

透明隔熱涂料及其在節能玻璃中的應用淺析,概述了透明隔熱涂料國內外的研究進展,介紹了透明隔熱涂料的隔熱原理 中國建材網,cnprofit.com

南京市玄武區某地產項目B區商務辦公樓,剪力墻結構,地上33層,地下1層,建筑面積為14 000 m2,建筑總高度103.7 m。該項目建成于2008年并投入使用,其中,門窗幕墻面積5 900 m2,原玻璃采用6+12A+6普通中空玻璃。該地區夏季平均高溫31 ℃,夏季平均低溫23 ℃;冬季平均高溫8.6 ℃,冬季平均低溫0.3 ℃,目標:要維持室內溫度為20 ℃。運行1 a后節約的電耗數據如表3所示。


透明隔熱涂料及其在節能玻璃中的應用淺析,概述了透明隔熱涂料國內外的研究進展,介紹了透明隔熱涂料的隔熱原理 中國建材網,cnprofit.com

門窗幕墻涂覆透明隔熱玻璃涂料運行1 a后節約的電耗數據

由此可見,使用納米透明隔熱玻璃涂料后,可以明顯降低用于空調的電耗。

 

4 結 語

透明隔熱涂料近年來發展很快,節能涂膜玻璃由于具有良好的節能效果和優異的性價比,必將在未來的建筑節能領域具有光明的發展前景。


標簽:行業資訊,原料動態,今日頭條,產品資訊,建材應用,市場評論,技術中心,玻璃,玻璃原料輔料,建筑玻璃,玻璃制品,汽車輪船飛機玻璃
免責聲明: 本文僅代表作者本人觀點,與中國建材網無關。本網對文中陳述、觀點判斷保持中立,不對所包含內容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。請讀者僅作參考,并請自行承擔全部責任。本網轉載自其它媒體的信息,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的,請在一周內進行,以便我們及時處理??头]箱:service@cnso360.com | 客服QQ:23341571
門戶手機版WeChat
掃描二維碼,獲取手機版最新資訊 手機版:中國建材網 您還可以直接微信掃描打開
全站地圖

深圳網絡警察報警平臺 深圳網絡警
察報警平臺

公共信息安全網絡監察 公共信息安
全網絡監察

經營性網站備案信息 經營性網站
備案信息

中國互聯網舉報中心 中國互聯網
舉報中心

中國文明網傳播文明 中國文明網
傳播文明

深圳市市場監督管理局企業主體身份公示 工商網監
電子標識

欧美日韩亚洲中字国产_国产在线观看香蕉视频网_国产97碰公开免费视频