成果名称: 建筑玻璃的红外吸收涂膜隔热技术与应用
完成单位: 华南理工大学、烟台佳隆纳米产业有限公司、张家港康得新光电材料有限公司、深圳市德厚科技有限公司
主要人员: 孟庆林、李宁、施建军、李玉、林俊君、张建军、张楠、王世晓、陈哲超
介绍:

    我国近年平均年产玻璃0.13亿m3,其中83%是用作建筑玻璃,长期以来因大量的玻璃围护结构几乎不能阻隔强烈的太阳辐射热,造成南方建筑普遍过热,导致门窗幕墙形成的空调负荷超过60%,对建筑节能构成了严峻挑战。该技术在国家"十二五"科技支撑计划、广东省科技计划等项目支持下,经过机理分析、工艺研发、装置研制、标准编制等一系列工作,取得了建筑玻璃隔热技术的重大突破。针对建筑玻璃隔热方式,建立了一套基于红外吸收机理的玻璃涂膜隔热技术体系,突破了玻璃隔热和采光相互对立的技术瓶颈,实现了玻璃隔热性能大幅提高。
  一、成果主要创新点:
1、该项目针对建筑玻璃的隔热方法,发明了针对建筑玻璃的基于红外吸收涂膜的隔热技术体系,建立了透明隔热涂料制备工艺,突破了1000nm波段吸收粉体分散成型技术瓶颈,使涂料隔热性能提高了21.5%;发明了一种纳米隔热材料,纳米改性氧化钨具有比ATO更高的隔热性能和更高的可见光透射比,可见光透射比70%时,红外阻隔率可达95%;
2、发明了一种玻璃隔热涂料专用滚涂设备,开创了玻璃隔热涂料自动化涂装新型装备成功应用的先河;
3、与窗膜生产工艺相结合,解决了诸多匹配难题,发明了多种高性能窗膜产品,玻璃隔热贴膜可以单独应用纳米隔热材料或者可与磁控溅射技术相结合,制备抗氧化、耐老化性能、隔热性能优异的玻璃隔热贴膜。可见光透过率70%时,红外线的阻隔率可达90~95%,且可见光可根据需要灵活调整,扩大了隔热涂膜的应用领域;
4、发明了一种玻璃光学参数现场检测仪器,解决了玻璃光学性能现场检测的难题,为工程项目现场检测玻璃的透射比、反射比等参数提供了支撑。
  二、 成果的创造性、先进性:
1、通过多级协同分散机制,合理选择分散剂和分散工艺,成功获得了高稳定性的纳米隔热浆料(稳定性3年以上),为玻璃隔热涂料和玻璃隔热贴膜的制备奠定了技术基础。通过CC粉的添加,将1000nm波段的近红外阻隔率提升至90%以上,甚至99%,大幅提升了玻璃隔热涂料的品质。开发了WO3改性的纳米隔热材料,提升了ATO隔热性能不足的问题,可见光透射比70%时,红外阻隔率可达95%以上;
2、玻璃隔热涂料除了在现场对既有建筑玻璃进行节能改造外,需要自动化的涂覆设备以批量化生产隔热涂膜玻璃,但业内现有的滚涂或淋涂设备无法实现玻璃隔热涂料自动化生产的目的。通过设置在玻璃滚涂机内运转方向彼此相反的刻纹胶辊和镜面铬辊接触面上的涂料槽将涂料经刻纹胶辊涂抹在玻璃表面,成功实现了玻璃隔热涂料工厂自动化涂覆的目的;
3、可以单独应用纳米隔热材料或者可与磁控溅射技术相结合,制备抗氧化、耐老化性能、隔热性能优异的玻璃隔热贴膜,可见光透射比可调,红外阻隔率可达95%以上;
4、便携式玻璃光学参数测试仪填补了此类仪器的空白。

   三作用意义(直接经济效益和社会意义):玻璃隔热涂料,玻璃隔热贴膜,隔热涂膜玻璃已销往加拿大、德国、菲律宾、韩国、印尼等国家,市场销量逐年增加,年产玻璃隔热涂料约200吨,近三年新增产值约3亿元,产品的不断应用对改善建筑热环境、促进建筑节能意义重大。由于我国的建筑节能工作开展较晚,建筑节能技术相对欧美发达国家落后较多,所以我国早期的存量既有建筑大部分是采用不节能的普通玻璃。我国目前既有建筑面积超过500亿平方米,90%以上是高能耗建筑。存量的既有不节能建筑每年消耗的社会能源巨大,造成了社会资源的浪费,其中透过玻璃造成的能耗损失占较大比重。玻璃隔热涂料、玻璃隔热贴膜主要是针对既有建筑改造市场,对不节能的建筑玻璃进行涂覆、贴膜改造,以期以低成本的成熟技术对玻璃进行大规模改造,以降低社会能源的消耗。

   四、推广应用的范围、条件和前景以及存的问题和改进意见:建筑玻璃的红外吸收涂膜隔热产品主要应用于既有建筑玻璃的节能改造和新的节能玻璃。建筑节能在整个能耗中占有很大的比重,而玻璃隔热是建筑隔热的重点,按每年新增10亿m2建筑,窗的面积按20%估算,则有2亿m2建筑玻璃,再按其中20%用上玻璃隔热涂料的话,则有4000万m2的玻璃需要节能处理,再加上既有的不节能建筑,市场巨大。目前的产品属于不能智能调节可见光和遮阳系数的,如热致变色的,光致变色的,电致变色的智能调控涂层,后期要朝着智能调节的方向进行产品研发。

批准登记号: 粤科成登(2)字【2018】0067
登记日期: 2018-01-22
研究起止时间: 2004.01 至2015.01
所属行业: 建筑业
所属高新技术类别: 新能源与节能
评价单位名称: 广东省建筑节能协会
评价日期: 2018.01.11