CN113801527A - 一种水性透明玻璃隔热涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水性透明玻璃隔热涂料及其制备方法，该水性透明玻璃隔热涂料，包括以下原料：水、纳米二氧化硅气凝胶、水性丙烯酸树脂、助剂、纳米氧化铝、多孔氧化锌。本发明的水性透明玻璃隔热涂料，包括纳米二氧化硅气凝胶、纳米氧化铝和多孔氧化锌，利用纳米二氧化硅气凝胶对太阳光谱的选择特性，能有效屏蔽红外热辐射和阻隔紫外线；纳米氧化铝具有良好的红外辐射能力，进而能够以热发射的形式将吸收的热量辐射掉，进而起到了良好的隔热作用；氧化锌具有良好的反射光和热的性能；本申请的隔热涂料通过纳米二氧化硅气凝胶、纳米氧化铝、多孔氧化锌共同作用，在保证可见光透过的同时，还反射波长较长的室内暖气热辐射。
Description
技术领域
本发明涉及隔热涂料技术领域，尤其涉及一种水性透明玻璃隔热涂料及其制备方法。
背景技术
玻璃不具有良好的隔绝热辐射的性能，将其应用在建筑物或构筑物或其它领域上所引发的高耗能问题已经引起许多关注。特别是很多建筑上安装有几千乃至上万平米的采光玻璃，当外界环境温度较高时，这些采光玻璃吸收了大量热能，直接导致建筑物的室内温度升高，有的可达40℃以上；而当外界环境温度较低时，这些采光玻璃能向外辐射大量的热能，从而导致室内温度变低，在冬季最低温度可达零下30℃。在现有技术中，通常采用空调或取暖设备来调节室内温度，但空调或取暖设备需要电能或其它能源来维持其正常运转，造成能源的极大浪费。
要改变玻璃的性能来减少热能的损失，最有效的办法是抑制其表面的辐射。目前将隔热涂料应用于建筑玻璃上，能有效阻隔太阳通过透明玻璃的红外辐射，让可见光进入室内被人体所吸收，而又可以将室内物体所辐射的长波保留在室内，为建筑节能开辟一条新的途径。
现有技术公开了一种隔热涂料，其采用添加钛白粉、球型闭孔珍珠岩、石灰粉、空心玻璃、几种不同无机填料进行球磨分散，但是在隔热性能上不明显。因此需要对现有的隔热涂料进行改进，以提高其隔热性能。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种水性透明玻璃隔热涂料及其制备方法，以解决或部分解决现有技术中存在的技术问题。
第一方面，本发明提供了一种水性透明玻璃隔热涂料，包括以下重量份原料：30～35份的水、10～15份的纳米二氧化硅气凝胶、50～60份的水性丙烯酸树脂、4～8份助剂、5～10份的纳米氧化铝、3～6份的多孔氧化锌。
优选的是，所述的水性透明玻璃隔热涂料，所述多孔氧化锌的制备方法包括以下步骤：
将锌盐加入至草酸溶液中，于70～90℃下搅拌反应，得到沉淀物，将沉淀物洗涤后干燥得到前驱物；
将前驱物置于温度为400～600℃下煅烧3～6h，即得多孔氧化锌。
优选的是，所述的水性透明玻璃隔热涂料，所述助剂包括消泡剂、增稠剂、分散剂、流平剂中的至少一种。
优选的是，所述的水性透明玻璃隔热涂料，所述消泡剂为矿物油类非离子型消泡剂；
和/或，所述增稠剂为改性聚丙烯酸增稠剂；
和/或，所述分散剂为高分子分散剂；
和/或，所述流平剂为改性聚氨酯流平剂。
优选的是，所述的水性透明玻璃隔热涂料，将沉淀物洗涤后干燥得到前驱物，其中，干燥温度为80～90℃、干燥时间为1～3h。
优选的是，所述的水性透明玻璃隔热涂料，所述锌盐包括硫酸锌、氯化锌、硝酸锌中的至少一种。
第二方面，本发明还提供了一种水性透明玻璃隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
将水、纳米二氧化硅气凝胶、水性丙烯酸树脂、助剂、纳米氧化铝、多孔氧化锌混合后，置于分散机中分散后研磨即得水性透明玻璃隔热涂料。
优选的是，所述的水性透明玻璃隔热涂料的制备方法，纳米氧化铝混合之前还包括对其进行预处理，所述预处理具体为：
将纳米氧化铝分散于乙酸乙酯中得到预分散液，然后加入二氧化钛以及聚乙二醇，搅拌后得到悬浮液；
向悬浮液中加入硅溶胶，搅拌40～50min后加入柠檬酸继续搅拌20～30min，体系凝胶，得到湿凝胶；
所得湿凝胶经静置老化70～80h，5～10次乙醇溶剂置换，将经过处理湿凝胶于温度为50～60℃下干燥60～80h，即完成对纳米氧化铝的预处理。
优选的是，所述的水性透明玻璃隔热涂料的制备方法，纳米氧化铝、乙酸乙酯、二氧化钛、聚乙二醇、硅溶胶、柠檬酸的质量比为40:(40～50):(0.2～0.5):(1～2):(10～20):(0.1～0.3)。
优选的是，所述的水性透明玻璃隔热涂料的制备方法，将水、纳米二氧化硅气凝胶、水性丙烯酸树脂、助剂、纳米氧化铝、多孔氧化锌混合后，置于分散机中于1100～1300r/min下分散15～20min，然后于2500～3000r/min下研磨2～4h即得水性透明玻璃隔热涂料。
本发明的一种水性透明玻璃隔热涂料及其制备方法相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本发明的水性透明玻璃隔热涂料，包括纳米二氧化硅气凝胶、纳米氧化铝和多孔氧化锌，利用纳米二氧化硅气凝胶对太阳光谱的选择特性，能有效屏蔽红外热辐射和阻隔紫外线；本申请的隔热涂料还包括纳米氧化铝，纳米氧化铝具有良好的红外辐射能力，进而能够以热发射的形式将吸收的热量辐射掉，进而起到了良好的隔热作用；本申请的隔热涂料还包括氧化锌，氧化锌的折光指数为2.2，其具有良好的反射光和热的性能；本申请的隔热涂料通过纳米二氧化硅气凝胶、水性丙烯酸树脂、助剂、纳米氧化铝、多孔氧化锌的共同作用，在保证可见光透过的同时，还反射波长较长的室内暖气热辐射，有利于采暖效果和阻挡室内热能通过玻璃门窗传导外泄；
(2)本发明的水性透明玻璃隔热涂料的制备方法，包括对纳米氧化铝进行预处理，试验表明，经过预处理后的纳米氧化铝可进一步降低涂料对近红外透过率，以及进一步降低涂料的导热系数。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例提供了一种水性透明玻璃隔热涂料，包括以下重量份原料：30～35份的水、10～15份的纳米二氧化硅气凝胶、50～60份的水性丙烯酸树脂、4～8份助剂、5～10份的纳米氧化铝、3～6份的多孔氧化锌。
需要说明的是，本申请的水性透明玻璃隔热涂料，纳米二氧化硅气凝胶的粒径为1～100nm、比表面积为200～1000m2/g、孔隙率为80～99.8％、密度为3～600kg/m3，纳米二氧化硅气凝胶具有独特的纳米结构，孔洞尺寸和颗粒直径范围均为纳米量级，并形成开放性纳米级多孔结构和连续的三维网络结构，其高比表面积、高孔隙率及低密度，使纳米二氧化硅气凝胶的网络骨架颗粒达到纳米尺度而其在孔结构上也达到了纳米量级，这样就使气凝胶材料具有纳米尺度和纳米孔结构双重特性，利用纳米二氧化硅气凝胶对太阳光谱的选择特性，能有效屏蔽红外热辐射和阻隔紫外线；本申请的隔热涂料还包括纳米氧化铝，纳米氧化铝具有良好的红外辐射能力，进而能够以热发射的形式将吸收的热量辐射掉，进而起到了良好的隔热作用；本申请的隔热涂料还包括氧化锌，氧化锌的折光指数为2.2，其具有良好的反射光和热的性能；本申请的隔热涂料通过纳米二氧化硅气凝胶、水性丙烯酸树脂、助剂、纳米氧化铝、多孔氧化锌的共同作用，在保证可见光透过的同时，还反射波长较长的室内暖气热辐射，有利于采暖效果和阻挡室内热能通过玻璃门窗传导外泄，减少冬季室内能量的损耗，以达到“冬暖夏凉”的节能效果。
在一些实施例中，多孔氧化锌的制备方法包括以下步骤：
S11、将锌盐加入至草酸溶液中，于70～90℃下搅拌反应，得到沉淀物，将沉淀物洗涤后干燥得到前驱物；
S12、将前驱物置于温度为400～600℃下煅烧3～6h，即得多孔氧化锌。
本申请的多孔氧化锌的制备方法，采用向饱和草酸溶液中加入锌盐的方式来使其反应而获得小粒径的前驱体，同时利用草酸做造孔剂，在煅烧条件下形成了由纳米颗粒组成的微米块状体，从而得到微纳结构的多孔氧化锌。具体的，本申请实施例中草酸溶液为饱和草酸溶液，加入的锌盐为锌盐水溶液，锌盐水溶液的浓度为0.02～0.03M。本申请制备得到的多孔氧化锌具有多孔结构，孔隙率高，可极大提高涂层的导热系数。
在一些实施例中，助剂包括消泡剂、增稠剂、分散剂、流平剂中的至少一种。
在一些实施例中，消泡剂为矿物油类非离子型消泡剂；
和/或，增稠剂为改性聚丙烯酸增稠剂；
和/或，分散剂为高分子分散剂；
和/或，流平剂为改性聚氨酯流平剂。
具体的，矿物油类非离子型消泡剂为德谦公司型号为082的消泡剂DP-082，改性聚丙烯酸增稠剂为德谦公司的型号为WT-102增稠剂，高分子分散剂优选丙烯酸系聚合物分散剂，如1053纳米分散剂，改性聚氨酯流平剂为德谦公司型号为495的流平剂DP-495。
在一些实施例中，将沉淀物洗涤后干燥得到前驱物，其中，干燥温度为80～90℃、干燥时间为1～3h。
在一些实施例中，锌盐包括硫酸锌、氯化锌、硝酸锌中的至少一种。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种水性透明玻璃隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
将水、纳米二氧化硅气凝胶、水性丙烯酸树脂、助剂、纳米氧化铝、多孔氧化锌混合后，置于分散机中分散后研磨即得水性透明玻璃隔热涂料。
在一些实施例中，纳米氧化铝混合之前还包括对其进行预处理，所述预处理具体为：
S21、将纳米氧化铝分散于乙酸乙酯中得到预分散液，然后加入二氧化钛以及聚乙二醇，搅拌后得到悬浮液；
S22、向悬浮液中加入硅溶胶，搅拌40～50min后加入柠檬酸继续搅拌20～30min，体系凝胶，得到湿凝胶；
S23、所得湿凝胶经静置老化70～80h，5～10次乙醇溶剂置换，将经过处理湿凝胶于温度为50～60℃下干燥60～80h，即完成对纳米氧化铝的预处理。
本申请的水性透明玻璃隔热涂料的制备方法，包括对纳米氧化铝进行预处理，试验表明，经过预处理后的纳米氧化铝可进一步降低涂料对近红外透过率，以及进一步降低涂料的导热系数。
在一些实施例中，纳米氧化铝、乙酸乙酯、二氧化钛、聚乙二醇、硅溶胶、柠檬酸的质量比为40:(40～50):(0.2～0.5):(1～2):(10～20):(0.1～0.3)。
在一些实施例中，将水、纳米二氧化硅气凝胶、水性丙烯酸树脂、助剂、纳米氧化铝、多孔氧化锌混合后，置于分散机中于1100～1300r/min下分散15～20min，然后于2500～3000r/min下研磨2～4h即得水性透明玻璃隔热涂料。
以下进一步以具体实施例说明本申请的水性透明玻璃隔热涂料及其制备方法。
实施例1
一种水性透明玻璃隔热涂料，包括以下重量份原料：35份的水、15份的纳米二氧化硅气凝胶、55份的水性丙烯酸树脂、6份助剂、8份的纳米氧化铝、5份的多孔氧化锌。
其中，纳米氧化铝购买自杭州柘铭新材料有限公司；纳米二氧化硅气凝胶购买自河北力环防腐材料有限公司；水性丙烯酸树脂购买自陶氏化学；助剂由质量比为1:2:1:1的消泡剂、增稠剂、分散剂、流平剂组成，消泡剂型号为DP-082，增稠剂型号为WT-102，分散剂为1053纳米分散剂(购买自上海永研化工科技有限公司)，流平剂型号为DP-495。
多孔氧化锌的制备方法包括以下步骤：
S11、将浓度为0.03M的氯化锌溶液，加入至饱和草酸溶液中，于90℃下搅拌反应，得到沉淀物，将沉淀物依次用水和乙醇洗涤后，于温度为80℃下干燥2h，得到前驱物；
S12、将前驱物置于温度为600℃下煅烧4h，即得多孔氧化锌。
本申请实施例还提供了上述水性透明玻璃隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
将水、纳米二氧化硅气凝胶、水性丙烯酸树脂、助剂、纳米氧化铝、多孔氧化锌混合后，置于分散机中于1200r/min下分散20min，然后于3000r/min下研磨3h即得水性透明玻璃隔热涂料。
实施例2
一种水性透明玻璃隔热涂料，包括以下重量份原料：35份的水、15份的纳米二氧化硅气凝胶、55份的水性丙烯酸树脂、6份助剂、8份的纳米氧化铝、5份的多孔氧化锌。
其中，纳米氧化铝购买自杭州柘铭新材料有限公司；纳米二氧化硅气凝胶购买自河北力环防腐材料有限公司；水性丙烯酸树脂购买自陶氏化学；助剂由质量比为1:2:1:1的消泡剂、增稠剂、分散剂、流平剂组成，消泡剂型号为DP-082，增稠剂型号为WT-102，分散剂为1053纳米分散剂(购买自上海永研化工科技有限公司)，流平剂型号为DP-495。
多孔氧化锌的制备方法包括以下步骤：
S11、将浓度为0.03M的氯化锌溶液，加入至饱和草酸溶液中，于90℃下搅拌反应，得到沉淀物，将沉淀物依次用水和乙醇洗涤后，于温度为80℃下干燥2h，得到前驱物；
S12、将前驱物置于温度为600℃下煅烧4h，即得多孔氧化锌。
本申请实施例还提供了上述水性透明玻璃隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
S21、对纳米氧化铝预处理具体为：将上述纳米氧化铝加入至乙酸乙酯于2000r/min下搅拌30min得到预分散液，然后加入二氧化钛以及聚乙二醇，继续搅拌40min后得到悬浮液；
S22、向悬浮液中加入硅溶胶(购买自广东惠尔特纳米科技有限公司)，继续以2000r/min搅拌40min后加入柠檬酸继续搅拌30min，体系凝胶，得到湿凝胶；
S23、所得湿凝胶经静置老化80h，8次乙醇溶剂置换，将经过处理湿凝胶于温度为60℃下干燥80h，即完成对纳米氧化铝的预处理；
S24、将水、纳米二氧化硅气凝胶、水性丙烯酸树脂、助剂、预处理后的纳米氧化铝、多孔氧化锌混合后，置于分散机中于1200r/min下分散20min，然后于3000r/min下研磨3h即得水性透明玻璃隔热涂料。
其中，预处理过程中：纳米氧化铝、乙酸乙酯、二氧化钛、聚乙二醇、硅溶胶、柠檬酸的质量比为40:50:0.4:2:20:0.3。
实施例3
一种水性透明玻璃隔热涂料，包括以下重量份原料：30份的水、15份的纳米二氧化硅气凝胶、50份的水性丙烯酸树脂、8份助剂、10份的纳米氧化铝、6份的多孔氧化锌。
其中，纳米氧化铝购买自杭州柘铭新材料有限公司；纳米二氧化硅气凝胶购买自河北力环防腐材料有限公司；水性丙烯酸树脂购买自陶氏化学；助剂由质量比为1:2:1:1的消泡剂、增稠剂、分散剂、流平剂组成，消泡剂型号为DP-082，增稠剂型号为WT-102，分散剂为1053纳米分散剂(购买自上海永研化工科技有限公司)，流平剂型号为DP-495。
多孔氧化锌的制备方法包括以下步骤：
S11、将浓度为0.03M的氯化锌溶液，加入至饱和草酸溶液中，于90℃下搅拌反应，得到沉淀物，将沉淀物依次用水和乙醇洗涤后，于温度为80℃下干燥2h，得到前驱物；
S12、将前驱物置于温度为600℃下煅烧4h，即得多孔氧化锌。
本申请实施例还提供了上述水性透明玻璃隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
S21、对纳米氧化铝预处理具体为：将上述纳米氧化铝加入至乙酸乙酯于2000r/min下搅拌30min得到预分散液，然后加入二氧化钛以及聚乙二醇，继续搅拌40min后得到悬浮液；
S22、向悬浮液中加入硅溶胶(购买自广东惠尔特纳米科技有限公司)，继续以2000r/min搅拌40min后加入柠檬酸继续搅拌30min，体系凝胶，得到湿凝胶；
S23、所得湿凝胶经静置老化80h，8次乙醇溶剂置换，将经过处理湿凝胶于温度为60℃下干燥80h，即完成对纳米氧化铝的预处理；
S24、将水、纳米二氧化硅气凝胶、水性丙烯酸树脂、助剂、预处理后的纳米氧化铝、多孔氧化锌混合后，置于分散机中于1200r/min下分散20min，然后于3000r/min下研磨3h即得水性透明玻璃隔热涂料。
其中，预处理过程中：纳米氧化铝、乙酸乙酯、二氧化钛、聚乙二醇、硅溶胶、柠檬酸的质量比为40:50:0.4:2:20:0.3。
对比例1
本对比例提供的水性透明玻璃隔热涂料，同实施例1，不同在于，多孔氧化锌采用市售氧化锌(购买自深圳市鑫源恒化工有限公司)替代。
本对比例提供的水性透明玻璃隔热涂料的制备方法，同实施例1。
对比例2
本对比例提供的水性透明玻璃隔热涂料，同实施例2，不同在于，多孔氧化锌采用市售氧化锌(购买自深圳市鑫源恒化工有限公司)替代。
本对比例提供的水性透明玻璃隔热涂料的制备方法，同实施例2。
将上述实施例1～3以及对比例1～2中的方法制备得到的水性透明玻璃隔热涂料涂覆在玻璃表面，常温下固化后形成涂层，测试不同涂层的性能，结果如下表1所示。
其中，表1中可见光透过率(％)、近红外透过率(％)均采用LS103光学透过率进行测试，硬度根据GB/T 6739-2006进行测试，附着力依据GB9286-1998进行测试，漆膜外观依据GB/T 25261–2018进行测试，耐水性(7d)依据GB/T 1733–1993进行测试，耐碱性(72h)依据GB/T 9265–2009进行测试，采用瑞典Hotdisk生产的TPS 2500S型导热系数测定仪测量涂层的导热系数。
表1-不同实施例形成的涂层的性能
从表1中可以看出，实施例1～3制备的隔热涂料形成的涂层均具有良好的硬度以及附着力，并且涂层外观平整光滑，耐水性和耐碱性均正常，制备的涂料的综合性能满足国家相关标准的要求。同时实施例1～3中制备的涂料形成的涂层具有良好的可见光透过率，以及较低的近红外透过率，以及较低的导热系数，具有良好的隔热效果。
上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水性透明玻璃隔热涂料，其特征在于，包括以下重量份原料：30～35份的水、10～15份的纳米二氧化硅气凝胶、50～60份的水性丙烯酸树脂、4～8份助剂、5～10份的纳米氧化铝、3～6份的多孔氧化锌。
2.如权利要求1所述的水性透明玻璃隔热涂料，其特征在于，所述多孔氧化锌的制备方法包括以下步骤：
将锌盐加入至草酸溶液中，于70～90℃下搅拌反应，得到沉淀物，将沉淀物洗涤后干燥得到前驱物；
将前驱物置于温度为400～600℃下煅烧3～6h，即得多孔氧化锌。
3.如权利要求1所述的水性透明玻璃隔热涂料，其特征在于，所述助剂包括消泡剂、增稠剂、分散剂、流平剂中的至少一种。
4.如权利要求3所述的水性透明玻璃隔热涂料，其特征在于，所述消泡剂为矿物油类非离子型消泡剂；
和/或，所述增稠剂为改性聚丙烯酸增稠剂；
和/或，所述分散剂为高分子分散剂；
和/或，所述流平剂为改性聚氨酯流平剂。
5.如权利要求2所述的水性透明玻璃隔热涂料，其特征在于，将沉淀物洗涤后干燥得到前驱物，其中，干燥温度为80～90℃、干燥时间为1～3h。
6.如权利要求2所述的水性透明玻璃隔热涂料，其特征在于，所述锌盐包括硫酸锌、氯化锌、硝酸锌中的至少一种。
7.一种如权利要求1～6任一所述的水性透明玻璃隔热涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将水、纳米二氧化硅气凝胶、水性丙烯酸树脂、助剂、纳米氧化铝、多孔氧化锌混合后，置于分散机中分散后研磨即得水性透明玻璃隔热涂料。
8.如权利要求7所述的水性透明玻璃隔热涂料的制备方法，其特征在于，纳米氧化铝混合之前还包括对其进行预处理，所述预处理具体为：
将纳米氧化铝分散于乙酸乙酯中得到预分散液，然后加入二氧化钛以及聚乙二醇，搅拌后得到悬浮液；
向悬浮液中加入硅溶胶，搅拌40～50min后加入柠檬酸继续搅拌20～30min，体系凝胶，得到湿凝胶；
所得湿凝胶经静置老化70～80h，5～10次乙醇溶剂置换，将经过处理湿凝胶于温度为50～60℃下干燥60～80h，即完成对纳米氧化铝的预处理。
9.如权利要求8所述的水性透明玻璃隔热涂料的制备方法，其特征在于，纳米氧化铝、乙酸乙酯、二氧化钛、聚乙二醇、硅溶胶、柠檬酸的质量比为40:(40～50):(0.2～0.5):(1～2):(10～20):(0.1～0.3)。
10.如权利要求8所述的水性透明玻璃隔热涂料的制备方法，其特征在于，将水、纳米二氧化硅气凝胶、水性丙烯酸树脂、助剂、纳米氧化铝、多孔氧化锌混合后，置于分散机中于1100～1300r/min下分散15～20min，然后于2500～3000r/min下研磨2～4h即得水性透明玻璃隔热涂料。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114539861A (zh) * | 2022-01-18 | 2022-05-27 | 广西科学院 | 一种水性辐射制冷涂料及其制备方法 |
| CN114854263A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-08-05 | 东莞市金基环保科技有限公司 | 一种间接降低碳排放的建筑涂料以及制备方法 |
| CN115160839A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-10-11 | 同济大学 | 一种气凝胶改性再生粉体无机保温涂料及其制备方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006022327A (ja) * | 2004-07-02 | 2006-01-26 | Eternal Chemical Co Ltd | 樹脂組成物 |
| KR20070109250A (ko) * | 2006-05-10 | 2007-11-15 | 김인열 | 차광 및 방충용 유리도포 조성물, 피막 및 이의 제조방법 |
| CN102070182A (zh) * | 2009-11-21 | 2011-05-25 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 多孔氧化锌微米粉体及其制备方法和应用 |
| CN102503508A (zh) * | 2011-10-27 | 2012-06-20 | 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 | 一种氧化铝纳米多孔隔热材料的制备方法 |
| CN102911591A (zh) * | 2011-08-04 | 2013-02-06 | 中国人民解放军装甲兵工程学院 | 一种具有纳米多孔结构助剂的透明隔热涂料及其制备方法 |
| CN105694629A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-06-22 | 广州市白云化工实业有限公司 | 纳米透明隔热涂料及其制备方法 |
| CN106752561A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-05-31 | 北京卫星制造厂 | 一种气凝胶复合隔热涂料及其制备方法 |
-
2021
- 2021-09-16 CN CN202111085327.XA patent/CN113801527A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006022327A (ja) * | 2004-07-02 | 2006-01-26 | Eternal Chemical Co Ltd | 樹脂組成物 |
| KR20070109250A (ko) * | 2006-05-10 | 2007-11-15 | 김인열 | 차광 및 방충용 유리도포 조성물, 피막 및 이의 제조방법 |
| CN102070182A (zh) * | 2009-11-21 | 2011-05-25 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 多孔氧化锌微米粉体及其制备方法和应用 |
| CN102911591A (zh) * | 2011-08-04 | 2013-02-06 | 中国人民解放军装甲兵工程学院 | 一种具有纳米多孔结构助剂的透明隔热涂料及其制备方法 |
| CN102503508A (zh) * | 2011-10-27 | 2012-06-20 | 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 | 一种氧化铝纳米多孔隔热材料的制备方法 |
| CN105694629A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-06-22 | 广州市白云化工实业有限公司 | 纳米透明隔热涂料及其制备方法 |
| CN106752561A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-05-31 | 北京卫星制造厂 | 一种气凝胶复合隔热涂料及其制备方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114539861A (zh) * | 2022-01-18 | 2022-05-27 | 广西科学院 | 一种水性辐射制冷涂料及其制备方法 |
| CN114854263A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-08-05 | 东莞市金基环保科技有限公司 | 一种间接降低碳排放的建筑涂料以及制备方法 |
| CN115160839A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-10-11 | 同济大学 | 一种气凝胶改性再生粉体无机保温涂料及其制备方法 |
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