CN103275531B - 高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料及其制法 - Google Patents

Abstract

一种高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料及其制法。该涂料包含(wt％)：液体硅酸盐45～60％、离子交换水11～16％、烷氧基-硅烷3～5％、硅酸盐纳米粉末0.5～1.5％、湿润剂1～2.7％、矿物性纤维素1～3％、硅溶胶5～10％、超微细硅酸纳米粒子粉末1.5～3.5％、钠硼酸盐玻璃中空球5～9％、磷酸水溶液0.3～1.0％、无机填充剂5～10％；其制法包括：将液体硅酸盐与离子交换水均匀混合后，依次加入烷氧基-硅烷和硅酸盐纳米粉末，其后依次加入湿润剂及矿物纤维素与无机填充剂，然后加入硅溶胶和超微细硅酸纳米粒子粉末，之后添加钠硼酸盐玻璃中空球，最后缓慢加入磷酸水溶液，获得目标产品。该高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料兼具优良耐水性、耐热性与断热效果，且其制备工艺简单，原料来源广泛，成本低廉，适于规模化工业生产。

Description

高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料及其制法

技术领域

本发明特别涉及一种高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料及其制法，其可广泛应用于工业及民用领域的各类高温设备中，例如：炼铁炉，热处理炉，窑炉，高热传输管道，家庭用壁炉等。

背景技术

基于地球温暖化及节能减排的现状，人们对节能型环保产品的需求日益增长。为此，各个国家都在积极开发环保型高效率建筑材料，并对能源浪费及有碍环保的建筑材料做了相应的生产及使用上的制约。

近年来，伴随各国在工业上的迅猛发展，在中国国内大规模钢铁工厂的炼铁炉及相关钢管热处理企业也随之诞生。钢管热处理设备热源移动部位的表面温度，大多在150℃左右，个别区域已达到了350℃的高温，这不仅引发了大量的热量损失，还增加了维护费用，与此同时还形成了恶劣的作业环境。

据此可以展望，国家对环保型断热材料的研发会更加关心，相关行业对研发成果的应用也将会与日俱增。

高温热处理生产设备的断热处理，不同于一般建筑物体上的保温隔热与断热，首先要确保使用材料能在高温环境下持久发挥作用而内部组织结构不被破环，现有建筑用断热涂料中使用的亚克力树脂系乳液及硅树脂系乳液，聚氨酯分散体等，在耐热度上都存在着一定的局限性，涂膜在持续高温作用下，将会迅速加速老化进程。

目前，使用在高温加工生产设备的耐热及耐火断热材料，主要以玻璃纤维、蛭石、珍珠岩、氧化镁为基本原料生产的断热材料为主。由于高温环境对断热材料的苛刻的要求，这些材料不得已通过增加厚度来满足断热需求。另外，已形成板材的断热材料，因被断热面结构的复杂而受着使用上的制约，并对于整体断热气密性的处理有着相当大的难度。为提高断热效果而增加的断热材料的厚度，对断热设备形成负载，影响着断热设备的使用寿命。

由于这样的原因，对于薄层断热且施工灵活的新型断热材料的需求与日俱增。与此同时，对现有断热材料表面进行复合处理后，降低整体材料的导热系数，减少断热材料的厚度，已成为复合型断热材料发展的必然趋势。为适应这样的发展趋势，虽然有很多研究人员涉足于水性环保液体硅酸盐系高温断热涂料的研发，但都未能解决涂膜因水分的溶胀和浸透带来的致命的耐水性差的顽疾。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料及其制法，其具有耐水性、耐热性与断热效果优良等特点，且制备工艺简单，从而克服了现有技术中的不足。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料，包含如下组分(以下若非特别说明，则均为wt％)：

优选的，所述液体硅酸盐包括摩尔比为2.8～3.4∶3.2～3.6的液体硅酸钠和液体硅酸钾。

尤为优选的，所述液体硅酸盐包含：

液体硅酸钠和液体硅酸钾40～50％

液体硅酸锂5～15％。

所述的烷氧基-硅烷，根据被涂材料的种类及作业条件的需要，可选甲基三甲氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，二苯基二甲氧基硅烷，三乙氧基硅烷，3-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷的一种或几种，一般选择用甲基三甲氧基硅烷较为适宜。硅烷经水化反应，会提高黏合剂无机涂膜的表面强度，对涂膜防水起着重要作用。它还会使涂料的添加颜料，更容易混合到涂料浆体内。烷氧基-硅烷的使用添加量为3.0～5.0％，添加量不足于3.0％时，金属氧化胶体间的反应会减弱，使用量高于5.0％时，硬化后涂膜的表面强度会减弱。

优选的，所述硅酸盐系纳米粉末可采用一种气相二氧化硅，添加量为0.5～1.5％，为防止比重较高的耐热填充料在溶液中产生沉降现象，最合理使用量为0.8～1.3％，当使用量低于规定范围值时，增稠及防沉降将难以达到预期的效果，若使用量高于规定范围值时，会出现因过度增稠而阻碍搅拌的现象。本发明还选用了商品编码为COK-84的德国赢创德固赛(Evonik-Degussa)的气相二氧化硅。

优选的，所述湿润剂同时具有消泡与分散的功能，添加量为1.0～3.0％，若液体湿润剂的添加量少于1.0％，涂料浆料的搅拌分散中会产生气泡及缩孔，若添加量高于3.0％，将会降低涂膜组织结构的密实度。

优选的，所述高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料中的无机填充剂，包含耐热填充剂和无机颜料两类填充剂，耐热填充剂可采用氧化锆。无机颜料可选用金属或非金属氧化物、碳化物或氮化物，所述金属或非金属元素包括Si、Al、Zr、Cr、Ti、Mg、Mo或Fe等元素，本发明的无机颜料优选采用钛白粉(TiO₂)，其粒径在20-25nm之间，是性能最好的白色颜料，其热稳定性能好，在高温下不变色、不分解、不挥发、不变质，同时其能提高遮盖力、涂膜强度和提高附着力，具有反射紫外线、抗菌功能，抗老化功能，保持涂料颜色和光亮性。

优选的，所述矿物质纤维的添加量为1～3％，其作用主要为防止无机涂料因温差发生收缩变化的现象，防止了涂膜发生龟裂及碎裂，添加量不足于适用范围最小值时，将不能发挥防止龟裂的作用，添加量超过了范围值，将对浆体的搅拌产生一定的影响。本发明选用了荷兰莱佩纳斯(Lapinus)公司生产的，型号为CF50的矿物性纤维素。

优选的，所述超微细硅酸纳米粉末亦可选用一种气相二氧化硅，其比表面积大，粒径小，有着极低的导热系数，尤其能在高温下发挥着更高的断热功能，非常适用于高温断热涂料。添加量为1.5～2.5％，使用量低于1.5％时，断热效果将达不到设置范围，若添加量高于2.5％，会产生搅拌障碍对涂料的制作产生一定影响。在本发明中，使用了比表面积为380的气相二氧化硅，考虑到物质自身的热释放，固体与固体间的热传递，气体间的热传递，自然对流热传递等综合因素，德国赢创德固赛公司(Evonik-Degussa)生产的气相二氧化硅380指定为本发明的优选材料。该物质在700～800℃的高温环境中，发挥了卓越的断热效果。

优选的，所述钠硼酸盐系中空玻璃微球可选用临界破损强度在28.000psi以上(不被破损率在90％以上)，平均粒径为16μm的产品，具有较高的强度与抗高温性，含有该玻璃微球的涂料涂膜，不会因持续高温下产生的分子运动，使涂料涂膜产生热化现象。本发明选择使用了美国3M公司的型号为iM30K的钠硼酸盐系中空玻璃微球。

所述无机填充剂包含耐热填充剂和无机颜料两类填充剂，耐热填充剂优选采用氧化锆。无机颜料可采用金属或非金属氧化物、碳化物或氮化物，所述金属或非金属元素包括Si、Al、Zr、Cr、Ti、Mg、Mo或Fe等元素，本发明的无机颜料优选为钛白粉(TiO₂)，其粒径在20-25nm之间，是性能最好的白色颜料，其热稳定性能好，在高温下不变色、不分解、不挥发、不变质，同时其能提高遮盖力、涂膜强度和提高附着力，具有反射紫外线、抗菌功能，抗老化功能，保持涂料颜色和光亮性。

优选的，所述硅溶胶的粒径为10nm～40nm。添加量为5～10％，使用量少于5％时，将达不到想达到的耐热及耐水效果，使用量高于10％时，将会在液体混合物中使部分颜料产生沉淀现象。

前述高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料的制法包括：

将液体硅酸盐及离子交换水均匀混合后，再加入烷氧基-硅烷搅拌30min以上，而后加入硅酸盐纳米粉末，其后加入湿润剂及矿物纤维素，并再加入无机填充剂(耐热填充剂、无机颜料)、硅溶胶和超微细硅酸纳米粒子粉末搅拌30min以上，并确定该混合物溶液颗粒的平均粒径在20μm以下后，添加钠硼酸盐玻璃中空球混合均匀，最后缓慢滴加入磷酸水溶液，获得高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料。

与现有技术相比，本发明至少具有如下优点：该高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料兼具优良耐水性、耐热性与断热效果，是一种具有持久耐高温性的节能型环保水性高温耐热断热涂料，且其制备工艺简单，原料来源广泛，成本低廉，适于规模化工业生产。

具体实施

如前所述，鉴于现有技术中的不足，本发明的一个方面旨在提供一种高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料，其组分配比可以为：

液体硅酸盐45～60％，离子交换水11～16％，烷氧基-硅烷3～5％，硅酸盐纳米粉末0.5～1.5％，湿润剂1～2.7％，矿物性纤维素1～3％，硅溶胶5～10％，超微细硅酸纳米粒子粉末1.5～3.5％，钠硼酸盐玻璃中空球5～9％，磷酸水溶液0.3～1.0％，无机填充剂5～10％。

本发明的另一个方面旨在提供该高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料的制备工艺，其可以包括：

将液体硅酸盐及离子交换水进行投料搅拌至分散均匀，加入烷氧基-硅烷低速搅拌，使水化反应得以充分进行，然后加入硅酸盐纳米粉末增稠剂对溶液进行增稠，添加湿润剂及矿物纤维素制作适于水性断热涂料使用的无机粘合剂，在制作好的无机粘合剂里至少添加无机填充剂(含耐热填剂和无机颜料)、硅溶胶和低导热系数的超微细硅酸纳米粒子粉末高速搅拌30min以上，用粒度计确定粒径为20μm以下后，添加钠硼酸盐玻璃中空球，将搅拌机速度调至中速搅拌使其分散均匀，最后将磷酸水溶液做为硬化剂慢慢滴加，形成目标产品。

藉由前述组分设计及制作工艺，本发明提高了涂料的耐水性，并将耐热性与断热效果极大化，特别是通过采用低导热系数的核心原料以及制作高温耐热无机粘合剂(如下简称高温粘合剂)，并将其作为基本原料，可以生产适于制作薄层、低导热系数、具有持久耐高温性的节能型环保水性高温耐热断热涂料。

以下对本发明涂料的组分设计及其制作工艺的原理作更为具体的说明。

在本发明制作高温粘合剂的过程中，首先将液体硅酸盐及硅烷进行了改性，提高了涂膜的强度及耐水性，其次使用了硅酸盐纳米粉末及磷酸水溶液重复使用的方法，使高温粘合剂的耐水性得到了进一步强化。

该高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料因使用了无毒的液体硅酸盐系水性黏合剂，不仅环保，硬化后的涂膜具有700℃以上的耐热性，使用的硅酸盐系纳米粒子及钠硼酸盐玻璃中空球，因低导热系数可提高高温加工设备及高温中使用着的机械设备的热效率，还具有节能及改善恶劣作业环境的作用。

前述液体硅酸盐中可含有的摩尔比为2.8～3.4∶3.2～3.6的液体硅酸钠和液体硅酸钾，该两者的添加量可以为40～50％。另外，还可添加液体硅酸锂5～15％，以通过硬化反应增强表面强度而提高防水性能。

前述烷氧基-硅烷根据被涂材料的种类及作业条件可选用甲基三甲氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，二苯基二甲氧基硅烷，三乙氧基硅烷，3-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷等，一般选择用甲基三甲氧基硅烷较为适宜。硅烷经水化反应，会提高涂膜的表面强度，对涂膜防水起着重要作用。并且，在添加颜料的情况下，还可使颜料更容易混合到涂料浆体内。前述烷氧基-硅烷的使用添加量为3.0～5.0％，添加量不足于3.0重量份时，金属氧化胶体间的反应会减弱，使用量高于5.0％时，硬化后涂膜的表面强度会减弱。

前述超微细硅酸纳米粉末选用了一种气相二氧化硅，系作为增稠剂使用，其可选用德国赢创德固赛(Evonik-Degussa)公司的380型气相二氧化硅，其比表面积大(380m²/g)，粒径小，有着极低的导热系数，尤其能在高温下发挥着更高的断热功能，非常适用于高温断热涂料。

进一步的，前述超微细硅酸纳米粉末的添加量优选为1.5～3.5％，使用量低于1.5％时，断热效果将达不到设置范围，若添加量高于3.5％，会产生搅拌障碍对涂料的制作产生一定影响。进一步的，其添加量尤其优选为1.5～2.5％。此气相二氧化硅比表面积为380m²/g的气相二氧化硅，考虑到物质自身的热释放，固体与固体间的热传递，气体间的热传递，自然对流热传递等综合因素，该物质在700～800℃的高温环境中，发挥了卓越的断热效果。

前述硅酸盐纳米粉末可选用商品编码为COK-84的德国赢创德固赛(Evonik-Degussa)气相二氧化硅，添加量为0.5～1.5％，为防止比重较高的耐热填充料在溶液中产生沉降现象，最合理使用量为0.8～1.3％，当使用量低于规定范围值时，增稠及防沉降将难以达到预期的效果，若使用量高于规定范围值时，会出现因过度增稠而阻碍搅拌的现象。

前述湿润剂同时具有消泡与分散的功能，添加量为1.0～3.0％，若湿润剂的添加量少于1.0％，涂料浆料的搅拌分散中会产生气泡及缩孔，若添加量高于2.7％，将会降低涂膜组织结构的密实度。

为防止无机涂料因温差发生收缩变化的现象，本发明中还添加了矿物性纤维素防止了涂膜发生龟裂及碎裂，添加量为1～3％，添加量不足于适用范围最小值时，将不能发挥防止龟裂的作用，添加量超过了范围值，将对浆体的搅拌产生一定的影响。本发明可选用荷兰莱佩纳斯(Lapinus)公司的型号为CF50的矿物性纤维素。

该高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料中添加的无机填充剂，包含耐热填充剂和无机颜料两类填充剂，耐热填充剂为氧化锆。无机颜料为包含金属或非金属氧化物、碳化物或氮化物，所述金属或非金属元素包括Si、Al、Zr、Cr、Ti、Mg、Mo或Fe等元素，例如，二氧化铁，氧化铁，天青石颜料，氧化铬，赭石，棕土，乙炔碳黑等，本发明选用的无机颜料为钛白粉(TiO₂)，粒径在20-25nm的之间，是性能最好的白色颜料，其热稳定性能好，在高温下不变色、不分解、不挥发、不变质，同时其能提高遮盖力、涂膜强度和提高附着力，具有反射紫外线、抗菌功能，抗老化功能，保持涂料颜色和光亮性。为赋予涂料多种天然颜色与提高涂膜的耐热性，该两者的添加量可以为5～10％。

前述硅溶胶可选择粒径范围10nm～40nm的硅溶胶，其添加量为5～10％，使用量少于5％时，将达不到预期耐热及耐水效果，使用量高于10％时，将会在液体混合物中使部分颜料产生沉淀现象。

作为本发明断热核心原料，前述钠硼酸盐系中空玻璃微球可选择使用3M公司出品的iM30K型产品，该产品临界破损强度为28.000psi(不被破损率在90％以上)，平均粒径为16μm，有较高的强度与抗高温性。含有该中空体的涂料涂膜，不会因持续高温下产生的分子运动，使涂料涂膜产生热化现象。

以下结合五个较佳实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，该五个较佳实施例中所涉及高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料的组分请参见表1。

其中，实施例1所述水性断热涂料的制备工艺可以为：

取液体硅酸钾(40％固含量)45％，液体硅酸锂(20％固含量)10％，添加离子交换水10％，进行搅拌至分散均匀后，添加烷氧基-硅烷3.5％，经10分钟慢慢滴加并以低速搅拌30分以上，使水化反应得以充分进行后，添加型号为COK84的硅酸盐纳米粉末气相二氧化硅1.0％进行增稠，在增稠好的水溶液里添加不含有烷基酚聚氧乙烯醚的湿润剂HT-198(南通韩泰化工)2.0％，添加荷兰莱佩纳斯(Lapinus)纳斯型号为CF50的矿物性纤维素1.5％，制作适用于高温断热涂料制造的无机黏合剂，在前述液体里添加钛白粉(二氧化钛)3.0％，氧化锆3.0％，硅溶胶(固含量40％)6.0％，比表面积为380的硅酸盐纳米粒子气相二氧化硅2.5％，将搅拌速度调至高速，进行30分以上高速搅拌，用粒度计测量液体粒径为20μm以下后，添加美国3M公司型号为iM30K的钠硼酸盐系中空玻璃微球7.0％，在调至中速以10分间隔分三次进行投料搅拌30分，观察液体中添加料分散均匀后，将磷酸水溶液10％(磷酸纯度85％，试剂级)经10分钟慢慢滴加，制得该水性断热涂料。

前述液体硅酸钾选用的是固含量为40％的液体硅酸钾，液体硅酸锂选用的是固含量为20％的液体硅酸锂，均为桐乡市向阳泡花碱厂生产。

前述烷氧基-硅烷选用的是上海嶅稞实业有限公司生产的甲基三乙氧基硅烷(Tri-Methoxy-Methyl-Silane)，简称TMMS，用量为3.5％。

前述硅酸盐纳米粉末选用的是美国3M公司生产的型号为的气相二氧化硅，起到增稠作用。

前述湿润剂选用的是南通市晗泰化工的湿润剂HT-198，主要起到消泡和分散的作用。

前述无机填充剂，含无机耐热剂和无机颜料两类，无机耐热剂选用的是氧化锆，无机颜料选用的是纳米级的钛白粉。

前述矿物质纤维选用的是荷兰莱佩纳斯(Lapinus)公司生产的矿物质纤维，型号为CF50。

前述硅溶胶选用的是上海煌鹏实业公司的产品，固含量为40％。

前述的超微细硅酸纳米粒子粉末选用的是德国赢创赢创德固赛(Evonik-Degussa)(Evonik-Degussa)(Degussa)公司生产的比表面积为380的气相二氧化硅-气相二氧化硅380。

前述的钠硼酸盐玻璃中空球选用的是美国3M公司生产中空玻璃微球，型号为iM16K。

前述的磷酸水溶液选用的是磷酸纯度为85％的试剂级溶液，起到硬化剂的作用。

实施例2-实施例5中系将实施例1中的核心原料气相二氧化硅及中空玻璃微球的添加量做了合理变动，其制备工艺可参考实施例1。

表1实施例1-5中高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料的组成

实施例1-5中高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料的性能测试方法请参见表2，其中，试版的规格尺寸及试版的制作过程包括：在长宽高为150mmx150mmx1.5mm低碳钢板表面，反复多次涂刷以前述配比与制作方法制成的涂料，可用口径为0.6mm漏斗式喷气枪经3次喷涂，使干膜厚度达到3mm。(该喷枪一回涂装厚度可达到1mm)

除了在表2中提示到的关于涂料特性的试验方法之外，对于前述高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料的断热性能的测试方法如下：在不受风向影响的独立料，可用口径为0.6mm漏斗式喷气枪经3次喷涂，使干膜厚度达到3mm。(该喷枪一回涂装厚度可达到1mm)

除了在表2中提示到的关于涂料特性的试验方法之外，对于前述高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料的断热性能的测试方法如下：在不受风向影响的独立空间内，装置加热板(HotPlateHeater)，将制作好的试版放在加热板上面进行加热，设置不同的加热温度，使每个设置温度段的温度平衡持续时间达8小时以上，观察试版中涂膜的情况，测试加热板及试版涂膜表面温度。作为比较对象，将10mm厚的蛭石板，石膏板，氧化镁版进行了同步测试，测试结果可参照表4。

表2实施例1-5中高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料的特性测试方法

表3实施例1-5中高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料的特性测试结果综合评价

表4实施例1-5中高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料及对照例的断热性能比较测试

依据前述测试结果，可以看到，本发明高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料在高温环境下具有优良综合性能，并且其断热性能还能随着温度的上升而得到加强。

需要指出的是，以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，所作出各种变换或变型，均属于本发明的范畴。

Claims (11)

1.一种高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料，其特征在于，由如下按照质量百分比计算的组分组成：

2.根据权利要求1所述的高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料，其特征在于，所述液体硅酸盐包括摩尔比为2.8～3.4∶3.2～3.6的液体硅酸钠和液体硅酸钾。

3.根据权利要求2所述的高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料，其特征在于，所述液体硅酸盐包含：

液体硅酸钠和液体硅酸钾40～50％

液体硅酸锂5～15％。

4.根据权利要求1所述的高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料，其特征在于，所述烷氧基-硅烷包括甲基三甲氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，二苯基二甲氧基硅烷，三乙氧基硅烷或3-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷。

5.根据权利要求4所述的高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料，其特征在于，所述烷氧基-硅烷采用甲基三甲氧基硅烷。

6.根据权利要求1所述的高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料，其特征在于，它包含硅酸盐纳米粉末0.8～1.3wt％，所述硅酸盐纳米粉末包括气相二氧化硅。

7.根据权利要求1所述的高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料，其特征在于，它包含超微细硅酸纳米粉末1.5～2.5wt％，所述超微细硅酸纳米粉末包括气相二氧化硅。

8.根据权利要求1所述的高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料，其特征在于，所述的钠硼酸盐玻璃中空球的临界破损强度在28.000psi以上，平均粒径为16μm。

9.根据权利要求1所述的高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料，其特征在于，所述无机填充剂包含耐热填充剂和无机颜料，

其中，所述耐热填充剂包括氧化锆，

所述无机颜料包括金属或非金属氧化物、碳化物或氮化物，

所述金属或非金属的元素包括Si、Al、Zr、Cr、Ti、Mg、Mo或Fe，

所述金属氧化物包括粒径为20-25nm的钛白粉。

10.根据权利要求1所述的高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料，其特征在于，所述硅溶胶的粒径为10nm～40nm。

11.权利要求1所述高耐热液体硅酸盐系水性断热涂料的制法，其特征在于，包括：将液体硅酸盐及离子交换水均匀混合后，再加入烷氧基-硅烷搅拌30min以上，而后加入硅酸盐纳米粉末，其后加入湿润剂及矿物性纤维素，之后加入无机填充剂、硅溶胶和超微细硅酸纳米粉末搅拌30min以上，并确定该混合物溶液颗粒的平均粒径在20μm以下后，添加钠硼酸盐玻璃中空球混合均匀，最后缓慢滴加入磷酸水溶液，获得高耐热液体硅酸盐系水性断热材料。