创新涂料减轻气候变化加剧的影响

慧正资讯：随着企业及研究人员对创新涂料的不断探索，一系列具备隔热、热反射及其他节能特性的涂料应运而生，为应对气候变化提供了有力支持。这些涂料不仅有助于遵守日益严格的2050年净零排放立法，还缓解了消费者对气候变化加剧的担忧。

面对极端气候事件的频发，如破纪录的热浪、毁灭性洪水和野火，德勤消费者行业中心在2024年1月发布的报告中指出，经历过极端天气的人更倾向于认为气候变化是紧急问题。

在监管层面，欧盟已强制要求企业提交可持续发展报告，而美国也可能紧随其后（尽管相关规则目前处于搁置状态）。此外，欧盟于2024年4月批准了一项指令，旨在到2030年将建筑物的排放和能源使用减少16%，到2035年减少20%-22%，耐候涂料在其中扮演着重要角色。

2021年，联合国气候变化框架公约 (UNFCCC) 推出了建筑行业温室气体基线和监测简编，倡导使用反射涂层来提高建筑物的热性能。同时，国际规范委员会制定的2024年国际绿色建筑规范（IgCC）要求，经过IgCC认证的建筑涂料必须符合挥发性有机化合物含量或碳减排要求。

此外，在天气炎热、湿度高的美国夏威夷岛州，在住宅和商业建筑上安装高反射外墙材料可以获得合规信用，进一步推动了这类涂料的应用。

欧盟委员会的《欧盟级别的建筑适应气候变化技术指南》推荐了一些最佳做法，例如防水墙的石膏涂层，以及使用纳米技术制造阳光微型镜子的特殊表面涂层，有助于反射能量和保持建筑物内较低的温度。

英国涂料联合会 (BCF) 发言人David Park认为，“整个行业的研发实验室正在不断创新。”这包括“从重新配制以使用更可持续的投入（例如生物基材料）到开发积极保护能源和燃料的涂料（例如热反射涂料）。”

他对PPCJ（聚合物涂料颜色杂志）表示：“这既是全球推动零排放的必要条件，也是能够将这些新技术推向市场的公司的良好商业机会。”应对气候变化的涂料应用超出了建筑领域。Park指出，“许多新的绿色和可再生能源基础设施都依赖涂料才能有效运行”，因为“风力涡轮机需要免受天气影响，太阳能电池板需要专业涂料才能运行。”

此外，他还提到，“食品包装涂层使用防腐剂来延长食品的保质期并最大限度地减少食品浪费。”他说，在材料方面，公司越来越多地使用生物基原料来减少涂料行业的碳足迹。同时，他补充说，“欧盟转向‘安全和可持续设计’（SSbD）方法意味着公司正在从长期和报废的角度审查他们使用的所有投入”。

例如，总部位于荷兰的阿克苏诺贝尔于2021年获得了国际公认且联合国支持的基于科学的目标倡议的批准，该倡议使企业能够应对气候危机。根据发送给PPCJ的公司说明，该公司获得批准是因为其到2030年整个价值链的碳减排目标是50%。

该公司强调，“建筑环境造成了全球能源相关碳排放的约39%”，其中28%来自“运营建筑物的能源使用（主要来自供暖和照明）”，而约11%来自“建筑和翻新阶段与能源使用相关的碳排放，以及所使用的建筑材料”。因此，阿克苏诺贝尔的“Cool Chemistry”油漆和涂料有助于“减少炎热气候下建筑物的运营碳足迹”，因为它们可以反射阳光，从而“减少建筑物消耗的能量”。

该公司预测：“考虑到全球变暖的速度和蔓延，我们的热反射产品也将成为世界其他地区越来越可行的解决方案。” 2023 年，该公司推出了 Interpon D2525 Low-E 系列，“旨在承受更极端和更具挑战性的环境条件”，从而延长产品的使用寿命。阿克苏诺贝尔告诉 PPCJ，这些低能耗、高性能粉末涂料可帮助“客户降低能耗”，并且“能够在低至150°C 的温度下固化”。

当然，利用功能性涂料来应对天气状况并不是什么新鲜事。总部位于美国佐治亚州的 ThermaCote 公司于1985年开始开发此类产品，其以 ThermaCote 品牌销售的防风雨涂层仍然可以节省能源，密封结构并防止腐蚀。

该公司的一份说明声称，有了它的“热涂层解决方案”，“无论出现什么环境条件，你的财产都将保持安全”。其陶瓷基配方适用于各种基材，包括木材，钢材，混凝土，薄板岩和塑料。

该公司首席执行官兼总裁Tommy Sharp告诉PPCJ：“ThermaCote在‘外壳’气密性和防潮方面的高性能进步，再加上抗热桥性能，无疑使ThermaCote在竞争中脱颖而出。”他补充道，“ThermaCote 在潮湿状态下每升重量仅为0.6公斤，干燥后更轻，因此不会显著增加所涂基材的重量。尽管重量轻，ThermaCote 却是先进涂层系统的重量级冠军。”

ThermaCote是墙体评级计划的创始成员之一，该计划由美国俄勒冈州凉爽屋顶评级委员会发起，该委员会根据涂层外墙产品的表面辐射性能（包括太阳反射率和热发射率）提供产品评级。

大学也一直在投资这个有前景的领域。例如，2023年6月，比利时哈瑟尔特大学和校际微电子中心 (IMEC) 的联合研究实体材料研究所 (IMO-IMOMEC) 的Rachith SN Kumar、Wim Deferme 和其他研究人员提出了一项创新技术，，该技术通过动态润湿过程，使超薄涂层更经济实惠，粘结力更强。

然而，正如Kumar向PPCJ解释的那样，在大面积（长达数米）上沉积小于 15 纳米 (nm) 的超薄膜对该行业来说仍然“相当具有挑战性”。大多数现有技术要么无法达到所需的厚度，要么不可扩展。他说，例如，旋涂可以沉积超薄膜，但无法在工业水平上扩大到卷对卷工艺。

为了应对这一挑战，Kumar开发了一种均匀的超薄涂层技术，能够使用与卷对卷工艺兼容的屏幕喷涂 (SoS) 技术沉积厚度小于5纳米的薄膜。Kumar尔说：“我们的结果可与最昂贵的沉积技术（例如目前全球标准的热蒸发器）相媲美。”他补充说，他们的技术已在美国和欧盟获得专利。

综上所述，创新涂料在应对气候变化、推动可持续发展方面发挥着重要作用。随着技术的不断进步和监管要求的日益严格，这些涂料的应用前景将更加广阔。