JP2001019566A - 断熱吹付け材及びこれを用いた炉壁構造体の形成方法 - Google Patents
断熱吹付け材及びこれを用いた炉壁構造体の形成方法Info
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- JP2001019566A JP2001019566A JP11192650A JP19265099A JP2001019566A JP 2001019566 A JP2001019566 A JP 2001019566A JP 11192650 A JP11192650 A JP 11192650A JP 19265099 A JP19265099 A JP 19265099A JP 2001019566 A JP2001019566 A JP 2001019566A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】付着性と断熱性とを両立させた断熱吹付け材及
びこれを用いた炉壁構造体の形成方法を提供する。 【解決手段】耐火性の粉末骨材に、耐火性の超微粉末：
１〜１０％、界面活性剤：０．０５〜０．３％、空気連
行剤：０．５〜２％、粘度調整剤：１〜１０％をタンク
１内で水とともに混合してスラリーとし、これをノズル
３から圧縮空気により壁面４に吹き付ける。ポンプ圧送
性や付着性に優れ、しかも気孔率が６０％以上の低熱伝
導率の断熱層を得ることができる。また、この断熱層の
表面に、耐火性材料を施工することによって、耐火性と
強度を更に高めた炉壁構造体が得られる。
びこれを用いた炉壁構造体の形成方法を提供する。 【解決手段】耐火性の粉末骨材に、耐火性の超微粉末：
１〜１０％、界面活性剤：０．０５〜０．３％、空気連
行剤：０．５〜２％、粘度調整剤：１〜１０％をタンク
１内で水とともに混合してスラリーとし、これをノズル
３から圧縮空気により壁面４に吹き付ける。ポンプ圧送
性や付着性に優れ、しかも気孔率が６０％以上の低熱伝
導率の断熱層を得ることができる。また、この断熱層の
表面に、耐火性材料を施工することによって、耐火性と
強度を更に高めた炉壁構造体が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、断熱吹付け材及び
これを用いた炉壁構造体の形成方法に関するものであ
る。
これを用いた炉壁構造体の形成方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】不定形耐火物の粉末と水を混練したスラ
リーを、壁面に吹付けることにより断熱層を形成するこ
とは従来から知られている。例えば特許第２５５０４４
５号公報には、セメント系スラリーを起泡剤で発泡させ
た発泡スラリーを壁面に吹付けることが記載されてい
る。またロックウール等を不定形耐火物として用いるこ
とも古くから知られている。
リーを、壁面に吹付けることにより断熱層を形成するこ
とは従来から知られている。例えば特許第２５５０４４
５号公報には、セメント系スラリーを起泡剤で発泡させ
た発泡スラリーを壁面に吹付けることが記載されてい
る。またロックウール等を不定形耐火物として用いるこ
とも古くから知られている。
【０００３】ところが、従来の断熱吹付け材は均一にス
ラリー化するためには多くの水を必要とし、壁面に吹付
けられた際にダレが発生し易く、ダレを防止するために
水分を減少させると材料の均一分散が困難となるという
問題があった。また、従来の断熱吹付け材は水分が多い
こともあって壁面に吹付けられた際にスラリー内部の気
泡がつぶれ易く、気孔率が６０％以上の断熱層を得るこ
とは容易ではないという問題があった。このように、従
来は付着性と断熱性とを両立させることは困難とされて
いたため、この種の断熱層の表面に耐火性材料を施工す
る炉壁構造体も得られていなかった。
ラリー化するためには多くの水を必要とし、壁面に吹付
けられた際にダレが発生し易く、ダレを防止するために
水分を減少させると材料の均一分散が困難となるという
問題があった。また、従来の断熱吹付け材は水分が多い
こともあって壁面に吹付けられた際にスラリー内部の気
泡がつぶれ易く、気孔率が６０％以上の断熱層を得るこ
とは容易ではないという問題があった。このように、従
来は付着性と断熱性とを両立させることは困難とされて
いたため、この種の断熱層の表面に耐火性材料を施工す
る炉壁構造体も得られていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決して、壁面に吹付けた際にダレの発生や
リバウンドロスが少なく、しかも均一で気孔率の大きい
断熱層を容易に得ることができる断熱吹付け材及びこれ
を用いた炉壁構造体の形成方法を提供するためになされ
たものである。
の問題点を解決して、壁面に吹付けた際にダレの発生や
リバウンドロスが少なく、しかも均一で気孔率の大きい
断熱層を容易に得ることができる断熱吹付け材及びこれ
を用いた炉壁構造体の形成方法を提供するためになされ
たものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の断熱吹付け材は、耐火性の粉末骨
材と、粒径１μｍ以下の耐火性の超微粉末と、界面活性
剤と、空気連行剤と、粘度調整剤とを含有することを特
徴とするものである。各成分の重量配合比は、耐火性の
超微粉末：１〜１０％、界面活性剤：０．０５〜０．３
％、空気連行剤：０．５〜２％、粘度調整剤：１〜１０
％とすることが好ましい。付着性の向上のために有機質
繊維を混入することができる。また本発明の炉壁構造体
の形成方法は、上記の断熱吹付け材を水と混練し、圧縮
空気により壁面に吹付けて断熱層とすることを特徴とす
るものであり、さらにこの断熱層の表面に、耐火性材料
を施工することができる。なお、断熱層の表面への耐火
性材料の施工は、断熱層の耐火性や強度が十分でない場
合に補足的に行うものである。
めになされた本発明の断熱吹付け材は、耐火性の粉末骨
材と、粒径１μｍ以下の耐火性の超微粉末と、界面活性
剤と、空気連行剤と、粘度調整剤とを含有することを特
徴とするものである。各成分の重量配合比は、耐火性の
超微粉末：１〜１０％、界面活性剤：０．０５〜０．３
％、空気連行剤：０．５〜２％、粘度調整剤：１〜１０
％とすることが好ましい。付着性の向上のために有機質
繊維を混入することができる。また本発明の炉壁構造体
の形成方法は、上記の断熱吹付け材を水と混練し、圧縮
空気により壁面に吹付けて断熱層とすることを特徴とす
るものであり、さらにこの断熱層の表面に、耐火性材料
を施工することができる。なお、断熱層の表面への耐火
性材料の施工は、断熱層の耐火性や強度が十分でない場
合に補足的に行うものである。
【０００６】本発明の断熱吹付け材は、粒径１μｍ以下
の耐火性の超微粉末と界面活性剤とを含有させたことに
より材料の分散性が向上し、材料の均一性を損なうこと
なく低水分化させることができるので、ダレの発生が防
止できる。また空気連行剤と粘度調整剤とを含有させた
ことにより材料の分離を防止し、多量の気泡を含んだま
まで壁面に付着させることができるので、気孔率が６０
％以上の断熱壁を得ることができる。有機質繊維を混入
すれば、壁面への付着性をさらに向上させることができ
る。従って、この断熱吹付け材を用いれば断熱性、耐火
性、強度に優れた炉壁構造体を形成することができる。
の耐火性の超微粉末と界面活性剤とを含有させたことに
より材料の分散性が向上し、材料の均一性を損なうこと
なく低水分化させることができるので、ダレの発生が防
止できる。また空気連行剤と粘度調整剤とを含有させた
ことにより材料の分離を防止し、多量の気泡を含んだま
まで壁面に付着させることができるので、気孔率が６０
％以上の断熱壁を得ることができる。有機質繊維を混入
すれば、壁面への付着性をさらに向上させることができ
る。従って、この断熱吹付け材を用いれば断熱性、耐火
性、強度に優れた炉壁構造体を形成することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に本発明を更に詳細に説明す
る。本発明の断熱吹付け材を構成する基本的な成分は、
上記した通り耐火性の粉末骨材と、粒径１μｍ以下の耐
火性の超微粉末と、界面活性剤と、空気連行剤と、粘度
調整剤である。まず耐火性の粉末骨材は断熱層の骨格を
形成するもので、目的とする使用温度に耐える耐熱性を
有する材料であればその種類は特に限定されるものでは
ない。例えばアルミナ、シャモット、バーミキュライト
等の粉末骨材を、硬化剤としてのセメント及び粘性を付
与するための少量の粘土と混合したものを用いることが
好ましい。この粉末骨材の粒径は０．５〜３ｍｍ程度が
好ましい。粘土は木節粘土や蛙目粘土等の通常の粘土で
よい。実施例に示すように、セメントは２０〜４０％程
度、粘土は５〜１５％程度が好ましい。
る。本発明の断熱吹付け材を構成する基本的な成分は、
上記した通り耐火性の粉末骨材と、粒径１μｍ以下の耐
火性の超微粉末と、界面活性剤と、空気連行剤と、粘度
調整剤である。まず耐火性の粉末骨材は断熱層の骨格を
形成するもので、目的とする使用温度に耐える耐熱性を
有する材料であればその種類は特に限定されるものでは
ない。例えばアルミナ、シャモット、バーミキュライト
等の粉末骨材を、硬化剤としてのセメント及び粘性を付
与するための少量の粘土と混合したものを用いることが
好ましい。この粉末骨材の粒径は０．５〜３ｍｍ程度が
好ましい。粘土は木節粘土や蛙目粘土等の通常の粘土で
よい。実施例に示すように、セメントは２０〜４０％程
度、粘土は５〜１５％程度が好ましい。
【０００８】粒径１μｍ以下の超微粉末は、材料の分散
性を向上させるための成分であり、目的とする使用温度
に耐える耐熱性を有する材料であればその材質は特に限
定されるものではない。例えばアルミナ、シリカ、チタ
ニア、クロミア、ジルコン、ムライト、スピネル等の超
微粉末が用いられる。配合比は１〜１０％が好ましく、
１％未満では分散性向上の効果が不十分であり、１０％
を越えると却って分散性を阻害するおそれがある。
性を向上させるための成分であり、目的とする使用温度
に耐える耐熱性を有する材料であればその材質は特に限
定されるものではない。例えばアルミナ、シリカ、チタ
ニア、クロミア、ジルコン、ムライト、スピネル等の超
微粉末が用いられる。配合比は１〜１０％が好ましく、
１％未満では分散性向上の効果が不十分であり、１０％
を越えると却って分散性を阻害するおそれがある。
【０００９】界面活性剤は、少量の水で均一なスラリー
を形成するための成分であり、超微粉末とともに分散性
を向上させ、スラリーの低水分化によりダレ防止効果を
発揮する。この界面活性剤としてはアルカリ金属リン酸
塩やオキシカルボン酸塩を用いることができ、配合比は
０．０５〜０．３％が好ましい。０．０５％未満である
と効果が不十分であり、０．３％を越えると粘性が高く
なり低水分化を阻害する。
を形成するための成分であり、超微粉末とともに分散性
を向上させ、スラリーの低水分化によりダレ防止効果を
発揮する。この界面活性剤としてはアルカリ金属リン酸
塩やオキシカルボン酸塩を用いることができ、配合比は
０．０５〜０．３％が好ましい。０．０５％未満である
と効果が不十分であり、０．３％を越えると粘性が高く
なり低水分化を阻害する。
【００１０】空気連行剤は、混練により発生させた気泡
をしっかりと保持したまま壁面まで飛来して、気孔率が
６０％以上の断熱壁を形成する役割を持つ成分である。
この空気連行剤としては、オレフィンスルフォン酸塩、
メラニンスルフォン酸塩等が用いられ、その配合比は
０．５〜２％が好ましい。０．５％未満であると十分な
効果が得られず、２％を越えると気泡性が高くなりすぎ
て圧送できなくなる。
をしっかりと保持したまま壁面まで飛来して、気孔率が
６０％以上の断熱壁を形成する役割を持つ成分である。
この空気連行剤としては、オレフィンスルフォン酸塩、
メラニンスルフォン酸塩等が用いられ、その配合比は
０．５〜２％が好ましい。０．５％未満であると十分な
効果が得られず、２％を越えると気泡性が高くなりすぎ
て圧送できなくなる。
【００１１】粘度調整剤は、スラリー全体の粘度を調整
して材料の分離を防止し、気孔率が６０％以上の低熱伝
導率の断熱壁を形成するための成分である。この粘度調
整剤としては、酢酸ビニル・エチレン共重合樹脂、酢酸
ビニル・ベオバ共重合樹脂、アクリル・スチレン共重合
樹脂、酢酸ビニル・アクリル共重合樹脂等の粉末が用い
られる。その配合比は１〜１０％が好ましい。１％未満
であると効果が不十分であり、１０％を越えると粘性が
高まりすぎて材料を圧送するポンプ抵抗が過大となる。
して材料の分離を防止し、気孔率が６０％以上の低熱伝
導率の断熱壁を形成するための成分である。この粘度調
整剤としては、酢酸ビニル・エチレン共重合樹脂、酢酸
ビニル・ベオバ共重合樹脂、アクリル・スチレン共重合
樹脂、酢酸ビニル・アクリル共重合樹脂等の粉末が用い
られる。その配合比は１〜１０％が好ましい。１％未満
であると効果が不十分であり、１０％を越えると粘性が
高まりすぎて材料を圧送するポンプ抵抗が過大となる。
【００１２】上記した耐火性の粉末骨材と、粒径１μｍ
以下の耐火性の超微粉末と、界面活性剤と、空気連行剤
と、粘度調整剤とは、図１に示すようにタンク１内で６
５〜８５％の水と混練されてスラリー化され、湿式圧送
ポンプ２によりノズル３まで圧送される。そしてノズル
３において凝固剤が添加され、圧縮空気により炉壁等の
壁面４に吹き付けられる。
以下の耐火性の超微粉末と、界面活性剤と、空気連行剤
と、粘度調整剤とは、図１に示すようにタンク１内で６
５〜８５％の水と混練されてスラリー化され、湿式圧送
ポンプ２によりノズル３まで圧送される。そしてノズル
３において凝固剤が添加され、圧縮空気により炉壁等の
壁面４に吹き付けられる。
【００１３】ノズル３から吹き付けられたスラリーは壁
面４に付着し、気孔率が６０％以上の低熱伝導率の断熱
壁を形成する。このときの付着性が悪いとリバウンドロ
スが大きくなるため、有機質繊維を混入して付着性を向
上させることができる。この有機質繊維としては、例え
ばオレフィン・スルフォン酸系樹脂繊維を用いることが
できる。この有機質繊維は他の有機成分と同様に加熱さ
れると分解されてしまうものであるが、その配合比が１
％を越えるとノズルを詰まらせたりするおそれがあるた
め、０．０１〜１％の範囲が適当である。
面４に付着し、気孔率が６０％以上の低熱伝導率の断熱
壁を形成する。このときの付着性が悪いとリバウンドロ
スが大きくなるため、有機質繊維を混入して付着性を向
上させることができる。この有機質繊維としては、例え
ばオレフィン・スルフォン酸系樹脂繊維を用いることが
できる。この有機質繊維は他の有機成分と同様に加熱さ
れると分解されてしまうものであるが、その配合比が１
％を越えるとノズルを詰まらせたりするおそれがあるた
め、０．０１〜１％の範囲が適当である。
【００１４】以上に説明した本発明の断熱吹付け材は、
水分を従来よりも少ない１００％以下とすることができ
るため、壁面に吹付けた際にダレの発生が少なく、しか
も付着性が良好であるためリバウンドロスが少なく、材
料効率よく断熱層を形成することができる。また形成さ
れた断熱層はその内部に細かく強固な気泡を多量に含む
ため、気孔率が６０％以上の低熱伝導率の断熱層とな
る。
水分を従来よりも少ない１００％以下とすることができ
るため、壁面に吹付けた際にダレの発生が少なく、しか
も付着性が良好であるためリバウンドロスが少なく、材
料効率よく断熱層を形成することができる。また形成さ
れた断熱層はその内部に細かく強固な気泡を多量に含む
ため、気孔率が６０％以上の低熱伝導率の断熱層とな
る。
【００１５】さらにこの断熱層の表面に耐火性材料を施
工することによって、耐火性や強度が一段と優れた炉壁
構造体を形成することができる。この耐火性材料は特に
限定されるものではないが、例えば粉体中に全体の０．
１〜５０重量％のアルミナセメント又はリン酸又は珪酸
を含み、それ以外は炭化珪素、窒化珪素、シリカ、クロ
ミア、チタニア、ジルコニア、アルミナから選択された
１種以上の成分からなる不定形耐火物を用いることがで
きる。その施工方法は、流し込み施工、吹き付け施工、
ランマー施工等の任意の方法を採用することができる。
以下に本発明の実施例を比較例とともに示す。
工することによって、耐火性や強度が一段と優れた炉壁
構造体を形成することができる。この耐火性材料は特に
限定されるものではないが、例えば粉体中に全体の０．
１〜５０重量％のアルミナセメント又はリン酸又は珪酸
を含み、それ以外は炭化珪素、窒化珪素、シリカ、クロ
ミア、チタニア、ジルコニア、アルミナから選択された
１種以上の成分からなる不定形耐火物を用いることがで
きる。その施工方法は、流し込み施工、吹き付け施工、
ランマー施工等の任意の方法を採用することができる。
以下に本発明の実施例を比較例とともに示す。
【００１６】
【実施例】粉末骨材（パーミキュライト）と、粘土と、
硬化剤としてのセメントと、超微粉末（エルケムマイク
ロシリカ）と、界面活性剤（トリポリリン酸ソーダ）
と、空気連行剤（オレフィンスルフォン酸ソーダ）と、
粘度調整剤（酢酸ビニル・エチレン共重合樹脂粉末）
と、有機質繊維（オレフィン・スルフォン酸系樹脂繊
維）とを表１に示す重量配合比で混合し、図１のように
壁面に吹きつけて断熱層を形成した。そして吹きつけ時
のポンプ圧送性と付着性を◎、○、△、×の４段階で評
価し、表中に記した。また形成された断熱層の熱伝導率
も同様に評価した。さらに表２に、請求項１の発明の必
須要件を欠く例Ａ，Ｂと、請求項２の数値範囲を外れる
例Ｃ，Ｄ，Ｅを同様に示した。Ｃ，Ｄ，Ｅはそれぞれ界
面活性剤、空気連行剤、粘度調整剤が過剰である。
硬化剤としてのセメントと、超微粉末（エルケムマイク
ロシリカ）と、界面活性剤（トリポリリン酸ソーダ）
と、空気連行剤（オレフィンスルフォン酸ソーダ）と、
粘度調整剤（酢酸ビニル・エチレン共重合樹脂粉末）
と、有機質繊維（オレフィン・スルフォン酸系樹脂繊
維）とを表１に示す重量配合比で混合し、図１のように
壁面に吹きつけて断熱層を形成した。そして吹きつけ時
のポンプ圧送性と付着性を◎、○、△、×の４段階で評
価し、表中に記した。また形成された断熱層の熱伝導率
も同様に評価した。さらに表２に、請求項１の発明の必
須要件を欠く例Ａ，Ｂと、請求項２の数値範囲を外れる
例Ｃ，Ｄ，Ｅを同様に示した。Ｃ，Ｄ，Ｅはそれぞれ界
面活性剤、空気連行剤、粘度調整剤が過剰である。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】上記の実施例の結果に示されるように、本
発明によればポンプ圧送性、付着性、熱伝導率の何れの
点でも良好な結果を得ることができる。しかし本発明の
必須要件を欠く実験例Ａは付着性が悪く、実験例Ｂはポ
ンプ圧送性が悪く、吹付けができなかった。また好まし
い数値範囲を外れる実験例Ｃ〜Ｅはポンプ圧送性と付着
性がやや低下したが、熱伝導率の点では好ましい結果が
得られた。
発明によればポンプ圧送性、付着性、熱伝導率の何れの
点でも良好な結果を得ることができる。しかし本発明の
必須要件を欠く実験例Ａは付着性が悪く、実験例Ｂはポ
ンプ圧送性が悪く、吹付けができなかった。また好まし
い数値範囲を外れる実験例Ｃ〜Ｅはポンプ圧送性と付着
性がやや低下したが、熱伝導率の点では好ましい結果が
得られた。
【００２０】なお、実施例１により形成された断熱層の
表面に、更に耐火性材料を吹き付け施工することによ
り、炉壁構造体を形成した。用いた耐火性材料は、３０
重量％のアルミナセメントと７０重量％のアルミナ粉末
骨材を混合した不定形耐火物である。得られた炉壁構造
体は、耐火性材料のないものよりも耐火性と強度が一段
と向上した。
表面に、更に耐火性材料を吹き付け施工することによ
り、炉壁構造体を形成した。用いた耐火性材料は、３０
重量％のアルミナセメントと７０重量％のアルミナ粉末
骨材を混合した不定形耐火物である。得られた炉壁構造
体は、耐火性材料のないものよりも耐火性と強度が一段
と向上した。
【００２１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の断熱吹
付け材は、粉末骨材と、粒径１μｍ以下の耐火性の超微
粉末と、界面活性剤と、空気連行剤と、粘度調整剤とを
含有させたものであり、これを壁面に吹きつけることに
より、ダレの発生やリバウンドロスが少なく、しかも均
一で気孔率の大きい断熱壁を容易に得ることができる利
点がある。
付け材は、粉末骨材と、粒径１μｍ以下の耐火性の超微
粉末と、界面活性剤と、空気連行剤と、粘度調整剤とを
含有させたものであり、これを壁面に吹きつけることに
より、ダレの発生やリバウンドロスが少なく、しかも均
一で気孔率の大きい断熱壁を容易に得ることができる利
点がある。
【図１】本発明の実施形態を示す説明図である。
１ タンク、２ 湿式圧送ポンプ、３ ノズル、４ 壁
面
面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森島 克也 岐阜県可児郡御嵩町美佐野3040番地 エヌ ジーケイ・アドレック株式会社内 Ｆターム(参考） 4G012 PA02 PA06 PA24 PB04 PB14 PB22 PB27 PB30 PC15 4G033 AA24 AB27 BA02
Claims (5)
- 【請求項１】 耐火性の粉末骨材と、粒径１μｍ以下の
耐火性の超微粉末と、界面活性剤と、空気連行剤と、粘
度調整剤とを含有することを特徴とする断熱吹付け材。 - 【請求項２】 耐火性の超微粉末：１〜１０％、界面活
性剤：０．０５〜０．３％、空気連行剤：０．５〜２
％、粘度調整剤：１〜１０％を含有する請求項１記載の
断熱吹付け材。 - 【請求項３】 有機質繊維を混入した請求項１または２
記載の断熱吹付け材。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の断熱吹
付け材を水と混練し、圧縮空気により壁面に吹付けて断
熱層とすることを特徴とする炉壁構造体の形成方法。 - 【請求項５】 請求項４の方法により形成された断熱層
の表面に、耐火性材料を施工することを特徴とする炉壁
構造体の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11192650A JP2001019566A (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | 断熱吹付け材及びこれを用いた炉壁構造体の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11192650A JP2001019566A (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | 断熱吹付け材及びこれを用いた炉壁構造体の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001019566A true JP2001019566A (ja) | 2001-01-23 |
Family
ID=16294782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11192650A Pending JP2001019566A (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | 断熱吹付け材及びこれを用いた炉壁構造体の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001019566A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN102838362A (zh) * | 2012-09-18 | 2012-12-26 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种用于钢包在线快速更换上水口的火泥 |
| CN102936117A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-02-20 | 桂林理工大学 | 地聚物基聚苯颗粒建筑外墙外保温材料的制备方法 |
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-
1999
- 1999-07-07 JP JP11192650A patent/JP2001019566A/ja active Pending
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