不一样的反射隔热钛白粉

反射隔热涂料的制备流程图如图1 所示。将树脂、分散润湿剂、消泡剂、流平剂及溶剂在低速搅拌下充分混合均匀，加入钛白粉、自制高红外反射颜料、高岭土、二氧化硅气凝胶等颜填料，高速分散研磨一段时间后，采用砂磨使涂料细度≤30 um。通过调节钛白粉和自制高红外反射颜料的种类和数量制备出白色、海灰色和深灰色反射隔热涂料。

    由下图可知太阳光到达地球后的主要能量分布为： 少量的紫外线（占所有能量的5%）、可见光（43%）和近红外（52%）波段[4]，可见太阳能量主要集中在波长为0.4至1.8 um 的可见光和近红外区。入射在涂层上的太阳辐射被反射、吸收和透射（如图3 所示），涂层样板为不透明，所以透射部分的能量为零。如果研制的反射型涂料对太阳辐射的反射能力越高，涂层的隔热效果就越好。除了反射外，还有一部分能量以传导的形式进入涂层内部。对于这部分能量， 通过热传递的阻抗作用实现隔热被动式降温，一般采用低导热率材料或在涂膜中引入热导率极低的空气，以获得良好的隔热效果。对于已经进入涂层内部的能量来说，希望通过辐射的形式把物体吸收的热量以一定的波长发射到空气中，从而达到良好的隔热降温效果。

理想的太阳热反射隔热涂料形成的涂层应具有以下特点：1.对太阳光全波段，至少是可见光和红外光波段具有高反射率；2.能够将所吸收的辐射能全部转化为2.5～5 um 和8～13.5um 波长范围内的红外光辐射到外部空间去；3.涂层具有尽可能低的传热系数；4.具有较好的耐候性及其他综合性能。

颜料是决定涂层热反射性能的关键组分。为了获得对太阳光的最大反射率， 经常采用钛白粉等白色颜料作为反射隔热涂料的颜料。虽然白色涂料具有最优异的太阳热反射性能，但现实中彩色涂料更受青睐。不同彩色系颜料的可见光反射率受制于颜色选择， 且颜色越深，差值越大，最大可达20%以上。应尽可能选择红外反射颜料配制相同颜色的涂料。美国绿色涂料环境标志（GS-11 Green Seal Environmental Standard for Paints and Coatings） 对墙面建筑涂料的要求是浅色涂料反射率在65%以上， 深色涂料反射率在40%以上。用相同颜色涂料涂饰的外墙面， 反射隔热涂料和普通涂料相比，其表面温度会较低，颜色越深、明度越低，差值越大。

    因此作为颜料主要部分的钛白粉在反射隔热涂料里起着至关重要的作用。市面上应运而生了很多反射隔热钛白粉，而石原的PFR-404这款钛白粉的反射隔热效果很好。由上图的实验数据可知，在相同条件下的红外灯照射下，石原的PFR-404比传统的金红石钛白粉温度低5℃左右。这是硫酸法生产的氧化铝后处理的大粒径棒状金红石型钛白粉。在保留了高遮盖力的同时改进了它的热反射性能。在隔热涂料和塑料里面的应用尤为显著。