在过去几年里，能源价格飞涨，“绿色”运动显然正如火如荼地进行着。能源是一种宝贵的全球商品，世界上一些地区正在采取重大措施来节约能源。事实上，为了改善我们的整体环境，并通过降低二氧化碳排放来减少温室气体，美国已经制定了几项法规。加州空气资源委员会(CARB)的一项提案建议，汽车制造商及其涂料合作伙伴开发冷却涂料，通过降低汽车空调机组的必要压缩机尺寸来节省燃料。涂层只是降低汽车内部温度的一部分。挡风玻璃在提高车内温度方面也起着重要作用。除了冷却涂料立法外，CARB还对窗户玻璃实施了规定。国家可再生能源实验室的一项研究表明，如果空调的使用量减少26%，每年可以节省11加仑的燃料。

简介

虽然冷却涂料对金属屋顶等其他市场并不新鲜，但对汽车市场来说却是新的。最近你可能已经注意到汽车漆的使用寿命很长。年复一年，你继续看到的光泽和光泽是通过汽车制造商及其涂料合作伙伴的广泛测试开发的。汽车和涂料制造协会一直在与CARB密切合作，制定一项在短时间内生效的法规，该法规将接近消费者的颜色偏好，并将为每个人寻求的环境带来积极影响。

冷涂料用于工业屋顶已经超过10年了。数据显示，与没有冷涂层的屋顶相比，有冷涂层的屋顶可以减少11%的热量积累。(2)美国环保署现在规定，平屋顶的太阳总反射率必须超过70%，唯一能满足这一要求的涂料颜色是白色和银色。在过去的几年里，美国环保署已经要求陡坡屋顶的总太阳反射率至少要达到25%。有了这种较低的要求，涂料制造商可以开发出广泛的颜色。

白色和浅色车辆不像深色那样吸收，这与屋顶的概念相同。随着时间的推移，热量的减少也意味着更长的耐久性。(3)由于更长的耐久性，白色汽车是最后一种转换为底漆/清漆工艺以延长涂层寿命的汽车。白色和浅色汽车是生活在温暖气候地区的人们的首选颜色。

早在20世纪80年代，校车就开始把车顶刷成白色，因为这样可以把校车内部的温度降低10华氏度。(4)学生乘客的舒适度有所提高，尤其是在南部各州。最近，一些公共汽车制造商已将白色车顶作为大多数车型的标配。

在一份提案草案中，CARB表示，如果车顶涂上一层高反射涂层，那么车辆的其他部分可以采用非冷色调。这为更多的汽车风格与白色和银色屋顶选项打开了大门。

太阳能的组成

尽管我们在天空中看到的太阳是一个火球，但它50%以上的能量是看不见的。太阳能横跨三个光谱(图1)。紫外线占5%，可以在300-400纳米范围内找到。可见光和近红外构成了400到2500纳米光谱的大部分。

从太阳吸收的大部分能量来自能量分布的近红外范围。太阳总反射率可以通过这些区域的反射率相加来计算。测量结果以十进制或百分数表示。对于冷涂层，测量反射率的最佳方法是ASTM E 903;然而，这个方法已经被淘汰，一个新的方法正在编写中。预计在任何立法出台之前，新方法都将被开发出来。

冷涂料的工作原理

首先，让我们来看看一个典型的汽车涂装系统。一种金属体由一层用于防腐的磷酸盐层、一层电泳层、一层用于抗芯片和保护电泳层不受紫外线降解的底漆、一层用于着色的底漆和一层用于保护酸雨等各种环境因素的透明涂层组成。图2显示了分层系统和相对厚度的示例。

制作冷涂层有两种方法。第一种方法是使涂层尽可能反光。如前所述，白色和浅银色最能反射光线。最糟糕的颜色是黑色，因为黑色色素从太阳吸收能量，导致热量积聚。大多数白色和银色的反射率范围为50%至70%，而黑色的反射率水平约为4%。

用红外线(IR)反射黑色取代标准黑色可以使涂层反射更多的太阳能量。根据反光黑色颜料的类型，总太阳反射率可增加15% - 40%的范围。这是个好消息，但颜色却令人失望——一种绿棕色，远没有汽车制造商目前提供的黑色的“喷气”因素。这类颜料正在研究，看它是否可以添加到颜料组合中，作为颜色的色调。

大多数有机颜料都是透明的，已经被认为是“很酷”的了。涂料公司正在研究所有的红外反射颜料，看看它们是否可以替代目前被认为不酷的颜料。

制造冷涂层的第二种方法被称为茄子效应。茄子效应是指茄子的顶层看起来很暗，可以吸收可见光，但对红外波长是透明的(图3)。如果你曾经拿过一个放在阳光下的茄子，你会注意到尽管它的颜色很暗，但摸起来还是凉的。当使用茄子效应制造冷涂层时，你使第一层涂层的大部分对红外透明。光经过底漆层，然后从底漆层反射回来。这种技术可以使涂料设计出更吸引眼球的颜色。黑色更“喷射”，但与目前的黑色标准仍处于不同的色彩空间。

利用茄子效应进行的一项研究表明，在底漆中使用透明黑色颜料，在底漆中使用反射黑色颜料，可以显著提高反射率。本研究采用由标准黑色底漆、深灰色底漆、浅灰色底漆和白色底漆组成的控制体系。将它们与凉爽的黑色底漆、凉爽的深灰色底漆和凉爽的浅灰色底漆进行比较。该研究确实得出结论，红外颜料比传统的黑色底漆有所改进，但在反射能量方面仍然不如白色底漆。

研究还表明，无论使用哪种底漆，标准黑色涂层都不会改变太阳反射率(图4)。使用凉爽的黑色，即使使用标准底漆，涂层也会更凉爽。白色和浅色冷却底漆实际上符合拟议的CARB规定。如前所述，此黑色的颜色空间与当前使用的黑色不相同。

冷色的缺点

冷镀膜可能不是最适合该行业的原因有三个。首先是冷涂料的成本会更高，因为透明黑色颜料的遮盖力较弱，成本高达60%。成本影响取决于配方中使用了多少黑色，而对于全黑色配方，价格可能会翻倍或更高。第二个原因是，如果你必须喷在浅色或白色底漆上，可能需要更多的涂层才能得到适当的隐藏，从而进一步增加成本。这可能会抵消冷涂层对环境的积极影响。第三个原因是冷却涂层可能会影响集成工艺(也称为紧凑型工艺)，该工艺通过将烤箱烘烤从操作中移除来缩小涂层过程。理论上，冷涂层即使在集成工艺中也应该起作用，但还需要进行更多的研究，以确保紧凑工艺的好处不会因施加冷涂层法规而被否定。

前进

将酷炫涂料推向市场的最好方法是从头开始开发。新颜色正在用很酷的技术设计出来。色彩空间已经从目前的颜色发生了巨大的变化，但这种变化是独特的，令人耳目一新。图5显示的是巴斯夫2009年趋势中展示的冷色样品，将在2012/2013年推出。

此外，需要计算冷却涂层的真正好处，以确定这些好处是否真实，并且不否定汽车制造商已经为其设施带来的改进。CARB计划在6月举行听证会，对拟议的立法进行审查和投票。汽车协会正在等待CARB的成本效益研究报告，以便与他们自己的冷涂层研究及其对集成工艺的影响进行比较。一旦这些研究结束，冷却涂层的命运就会揭晓。与此同时，将对用于汽车的冷却涂料进行更多的研究。

空气资源委员会-突发新闻

修订规例草案- ab32冷车标准及测试程序
空气资源委员会修订的监管语言草案已经公布。该报告可在ARB网站www.arb.ca.gov/cc/cool-paints/cool-paints.htm上查阅，也可致电(626)575-6632向ARB排放研究和监管发展部索取。

值得注意的是，该提案现在只对新车辆的窗户(玻璃)规定了太阳能控制要求。最初提议的法规要求汽车油漆和窗户提高它们反射太阳热量的能力。

工作人员还将玻璃要求从反射(Rds)改为全太阳能传输(Tts)规范。这一指标更符合提案的目标，即限制太阳能传输到车辆中。

为了向利益相关者提供最新的法规草案，目前法规草案中没有指出一些数值。目的是提供各种遵从性选项的框架。该数字将在法规最终草案中具体规定，该草案将在2009年6月25日至26日董事会听证会前45天发布。

有关此规则制定的更多信息，请访问我们的网站:www.arb.ca.gov/cc/cool-paints/cool-paints.htm或通过电子邮件联系工作人员空气污染专家Marijke Bekken博士，邮箱:mbekken@arb.ca.gov或经理Sharon Lemieux，电话:(626)575-7067或电子邮件:sclemieu@arb.ca.gov。

ARB已经建立了一个电子列表服务，以提供有关ab32计划实施的最新信息。如果您希望在有关AB 32的信息在网上发布时收到电子邮件通知，请在www.arb.ca.gov/listserv/listserv_ind.php?listname=cc上注册气候变化列表服务器。对于那些只希望收到冷痛和玻璃项目的电子通知的人，请选择题为“冷漆”的列表。