双碳战略的提出及保温隔(绝)热涂料在其中的应用

王立峰

副总经理
工业涂料  
气凝胶保温涂料主要成分为以专用高性能树脂乳液为成膜物质、以优选SiO2气凝胶和空心玻璃微珠等为保温隔热填料,以水为溶剂,经特殊工艺制备而成的高性能的保温隔热涂料。
研究课题:保温涂料

导致温室效应的大气微量组分被称为温室气体。H2O和大气中早已存在的CO2是天然的温室气体。正是在它们的作用下,才形成了对地球生物最适宜的环境温度,从而使得生命能够在地球上生存和繁衍,假如没有大气层和这些天然的温室气体,地球的表面温度将比现在低33℃,人类和大多数动植物将面临生存危机。

但是,全球气候变暖的主要原因是由于人类在自身发展过程中对能源的过度使用和自然资源的过度开发,造成大气中温室气体的浓度以极快的速度增长所致。

双碳,即碳达峰与碳中和的简称。

2020年9月,中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标。 “双碳”战略倡导绿色、环保、低碳的生活方式。加快降低碳排放步伐,有利于引导绿色技术创新,提高产业和经济的全球竞争力。中国持续推进产业结构和能源结构调整,大力发展可再生能源,在沙漠、戈壁、荒漠地区加快规划建设大型风电光伏基地项目,努力兼顾经济发展和绿色转型同步进行。

气凝胶(Aerogel)是一种固体物质形态,目前世界上密度最小的固体。

Aerogel是个组合词,此处aero是形容词,表示“空气中的”,gel显然是凝胶,字面意思是空气的凝胶。任何物质的gel只要可以经干燥后除去内部溶剂后,又可基本保持其形状不变,且产物高孔隙率、低密度,则皆可以称之为气凝胶。

气凝胶一般常见的气凝胶为硅气凝胶,因为密度极低,最轻的气凝胶仅有0.16mg/cm3,比空气密度略低,所以也被叫做“冻结的烟”或“蓝烟”。由于里面的颗粒非常小(纳米量级),所以可见光经过它时散射较小(瑞利散射),就像阳光经过空气一样。因此,它也和天空一样看着发蓝(如果里面没有掺杂其它东西),如果对着光看有点发红。(天空是蓝色的,而傍晚的天空是红色的)。由于

气凝胶中一般80%以上是空气,所以有非常好的隔热效果,一寸厚的气凝胶相当20至30块普通玻璃的隔热功能。即使把气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰也会丝毫无损。

气凝胶在航天探测上也有多种用途,在俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”的探测器上都有用到这种材料。

二氧化硅气凝胶是迄今为止保温性能最好的材料。

 1、“无穷长路径效应”:几乎无穷多的纳米孔让热流在固体中传递时只能沿着气孔壁传递,近乎无穷多的气孔壁构成了近于“无穷长路径”效应,使得固体热传导的能力下降到接近最低极限。

2、“零对流”效应:当气凝胶材料中的气孔直径小于70nm时,气孔内的空气分子就失去了自由流动的能力,相对地附着在气孔壁上,这时材料处于近似真空状态。

3、“无穷多遮热板效应”:气凝胶材料内部气孔壁数趋于“无穷多”,对于每一个气孔壁来说都具有遮热板的作用,从而使热辐射传热下降到近乎最低极限。

《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》(中发【2021】36号文)发布,明确了我国做好碳达峰、碳中和工作的重要意见。

文件要求要加快先进适用技术研发和推广。深入研究支撑风电、太阳能发电大规模友好并网的智能电网技术。

加强电化学、压缩空气等新型储能技术攻关、示范和产业化应用。加强氢能生产、储存、应用关键技术研发、示范和规模化应用。推广园区能源梯级利用等节能低碳技术。推动气凝胶等新型材料研发应用。推进规模化碳捕集利用与封存技术研发、示范和产业化应用。建立完善绿色低碳技术评估、交易体系和科技创新服务平台。

气凝胶保温涂料

气凝胶保温涂料主要成分为以专用高性能树脂乳液为成膜物质、以优选SiO2气凝胶和空心玻璃微珠等为保温隔热填料,以水为溶剂,经特殊工艺制备而成的高性能的保温隔热涂料。在被涂物表面形成一层致密的绝热层,可有效的阻隔太阳光辐射热和空气中热辐射的传导,减少被涂物的内部和外部的热量交换。

特点:

材质轻薄抗裂,杜绝脱落隐患。

简化手工工序,提高空间利用率。

大幅度降低建筑无极垃圾处理难度。

避免保温层过厚导致的脱落问题。

建筑用气凝胶隔热保温涂料

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气凝胶防火阻燃涂料的特点:

隔热保温性能优异,节能环保且使用寿命长。

使用特种树脂作为原料,添加SiO2气凝胶材料,性能优异、经久耐用

优异的防烫性、防腐性。材料为膏状水性涂料粘性好

体积固含高,低VOC,且疏水、防结露

阻燃/防火、节能环保

产品应用

储油罐、管道、锅炉

热交换器、动力锂电池

井下巷道、通信基站

施工说明:

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内容节选2023年6月15日  盐城《保温隔(绝)热涂料助力双碳战略》主题演讲


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