Page 235 - 2020涂料产业研究报告
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热量的传递方式有三种：热传导，热对流，热辐 比1:3:1混合，开动搅拌恒温在50℃反应2.5小时，最后使
射，一般情况下，固体的热传递方式以热传导为主，但 用10%乙酸调节PH至12-13后静置2小时制得二氧化硅凝
对于二氧化硅气凝胶而言，它特殊的纳米空隙结构使得 胶体。
其同时具备三种传递形式，但三种传递形式热传导率都 2 将去离子水和无水乙醇按照质量比1:5配置成老
很低。 化液，将所得的二氧化硅凝胶体至于老化液中老化24小
在热传导方面，由于二氧化硅气凝胶无数纳米空 时。
隙的存在，热量的传递只能沿着气凝胶的气孔壁进行传 3 六甲基二硅醚和正己烷按照质量比1:10配制成改
递，由于孔隙无限多，其对应的气孔壁也就形成了近乎 性液，将完成老化的硅凝胶放入改性液中，每24小时更
无穷的传递通道，在这无穷传递的过程中热能被逐渐消 换一次改性液，重复2次，完成改性。
耗，最终表现出气凝胶材料热传导能力低的特点。 4 将改性完成的二氧化硅气凝胶放入70℃的恒温干
热对流即流体之间通过相对运动将热量从高温区域 燥箱内，干燥48小时得到具有疏水性的二氧化硅气凝胶
传递到低温区域。气体的分子平均运动自由程为70nm， 成品。
而二氧化硅气凝胶空隙多为70nm以下，虽然气凝胶的纳 2.3 二氧化硅气凝胶涂料制备
米孔隙内充斥着大量气体，但因孔隙太小，使得气体分 将二氧化硅气凝胶进行亲水改性，依次称量完成亲
子无法自由流动，无法形成良好的对流运动，热对流传 水改性的二氧化硅气凝胶，去离子水，分散剂；将去离
导率非常小，产生“零对流”效应。 子水，分散剂依次加入脂肪族水性聚氨酯内搅拌分散均
热辐射方面，二氧化硅气凝胶内部的纳米孔隙接近 匀，然后缓慢加入称量好的二氧化硅气凝胶，高速分散
无限多，孔隙壁可以起到“遮阳板”作用，无数的孔隙 30分钟，最后加入称量好的消泡剂低速搅拌5分钟，最后
壁则相当于无数多的遮阳板，从而将二氧化硅气凝胶的 制得具有隔热防水隔热功能的二氧化硅气凝胶涂料。将
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热辐射传导率降到了最低 。 制得的涂料在恒温恒湿室制版养护并检测。
同时二氧化硅气凝胶在合成过程中会进行疏水改
性，因此二氧化硅气凝胶整体具有很强的疏水性。鉴于二 3 结果与讨论
氧化硅气凝胶防火隔热又防水的优异性能，本文以水性聚
3.1 二氧化硅气凝胶含量对涂料导热系数的影响
氨酯，二氧化硅气凝胶为主要原材料，并与其他功能助剂
通过依次改变涂料中二氧化硅气凝胶含量（质量分
复配制得具备防水隔热功能的二氧化硅气凝胶涂料。
数），得出涂料导热系数随二氧化硅气凝胶含量变化的
关系如下图：
2 二氧化硅气凝胶及其涂料的制备
2.1 主要原料
去离子水自制，水玻璃 M324，佛山大沥中发水玻
璃厂，甲酰胺、乙醇、乙酸、六甲基二硅醚分析纯，国
药集团化学试剂有限公司，亲水改性剂、脂肪族水性聚
氨酯自制，分散剂BYK154，德国毕克，消泡剂 CF-16，
布莱克本（中国）有限公司。
2.2气凝胶制备
1 将去离子水、水玻璃、甲酰胺、乙二醇按照质量 图1 二氧化硅气凝胶含量对涂料导热系数的影响
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