一、 项目目标
水性纳米透明玻璃隔热涂料，是采用纳米氧化铟锡（Indium tin oxide）或纳米氧化锡锑（Antimony Tin Oxide）等半导体材料为红外线/紫外线（IR/UV）阻隔剂，具有高度透明性的以水性聚氨酯为主要成膜物的水性玻璃涂料。
下表是江苏晨光的纳米隔热透明玻璃涂料的技术指标，暂时可以作为我们的项目目标进行参考。
可见光透过率
80％(波长380～780nm区间)
红外光屏蔽率
70％(波长800～2500nm区间)
室内温度降低
5-6℃
节省电力（空调制冷）
30-40％
涂膜外观
透明均一
耐洗刷性
≥2000次
干燥时间
<2h
涂层耐温变
无粉化、起鼓、剥落和明显变
附着力
0级
涂膜硬度
B
耐紫外线老化
不起泡、不剥落、无裂纹 ；粉化：1级；附着力：1级
耐水性(24h)
无起泡、开裂、明显变
 
 
 
 
 
二、 项目意义
我国建筑能耗的大多数是来自冬季采暖和夏季空调降温的能耗，因而建筑物的节能降耗工程意义重大。建筑隔热保温的主要措施有外墙的隔热保温层，窗口的防辐射，房间的自然通风等。玻璃窗、幕墙作为建筑物的采光和装饰结构，隔热性和透明性的平衡依旧是一个难题。即使采用LOW-E玻璃和隔热贴膜有一定的效果，但由于价格昂贵等先天的劣势导致其很难得到普及和推广。
我们将要开发的水性纳米隔热透明玻璃涂料，能够很好的解决玻璃窗节能和环保的问题。目前国内虽然已经有几家公司在销售这类产品，但根据情报显示，这几家公司要不就是产品并不稳定，在小范围试推广之中；要不就是企业规模太小，根本没有市场推动力。
三、 国内外的发展趋势、存在问题
1) 国内外玻璃隔热材料的发展。
为解决建筑物、汽车等场所的透明隔热问题，国内外进行了广泛的研究和尝试。目前市场上常见的有镀膜热反射玻璃和各种隔热玻璃贴膜等产品。镀金属膜的热反射玻璃虽然隔热
汽车隔热玻璃性能良好，但是可见光透过率低。同时由于高的可见光反射率，造成了玻璃幕墙光污染的问题，许多城市已经在限制使用。同时由于热反射玻璃的生产成本较高，不具有很好的性能价格比，大量推广使用受到一定限制。
热反射玻璃贴膜包括普通的玻璃贴膜和高效的氧化铟锡玻璃贴膜两种。隔热薄膜的生产商主要集中在美国和日本。该种产品仍未解决可见光透过率和隔热率之间的矛盾。其所有产品中，最高可见光透过率为66％，但太阳能反射率只有34％；当太阳能反射率达到83％时，可见光透过率仅为16％。热反射贴膜的另一种产品是氧化铟锡或氧化铟锡与金属的复合膜，此种薄膜的出现是解决玻璃隔热问题的重大突破。如美国的雷朋汽车隔热膜据称其红外区的反射率达到70－80％，可见光透过率达到70％。ITO薄膜的缺点是价格昂贵，在建筑物玻璃上难以被接受。
2）玻璃透明隔热涂料的发展。
纳米材料的制备及分散研究为制备价格适中、性能优良的隔热玻璃提供了一条新的思路。已经有研究发现，具有宽能隙的n－型半导体材料如氧化铟锡（ITO）等具有相类似的光学性能，即在红外光区有高的反射率，在可见光区有高的透过率，在紫外区有高的吸收率，
因此是理想的透明隔热材料。
美国的公司于2000年上半年用物理气相合成（PVS）的方法制备了粒径在11－44nm的纳米氧化铟锡粉体，并制得了稳定分散的ITO浆料，可直接应用于涂料中。日本也发表了很多类似专利，将氧化铟锡纳米粉体制成水性或溶剂型的涂料来制备红外阻隔涂料，将其应用于聚合物薄膜表面制成隔热薄膜。国内在采用纳米透明隔热涂料解决玻璃的隔热问题也有重大的突破。
四、 与本项目相关的工作基础
1、 信息查询：纳米透明隔热涂料的核心内容是纳米ITO和ATO吸收/反射红外的隔热机理。我们在厂家产品资料、期刊论文、国内专利、国外专利以及主要材料供应商等五个方面进行了信息收集。根据信息分析的结果，本人认为目前水性纳米透明玻璃隔热涂料的研发在技术上是可行的，并且在理论上和实践上都有技术路线可参考。主要信息分别描述如下：
1) 隔热机理分析
国内专利（200410014672-4）表述了一种可涂于玻璃，透明树脂，金属及水泥表面的纳米透明隔热复合涂料。该专利解释了纳米ATO/ITO粉体的吸收红外的隔热机理，并提供了玻璃隔热涂料的表征及演示方法。该专利申请人赵石林同时有多篇累似的论文发表。并且江苏晨光的产品也是其专利转化而来的。
华南理工大学的孟庆林等将纳米ATO与水性聚氨酯通过某种工艺制定出纳米隔热涂料，并做了不同PVC对遮阳系数的影响的梯度实验。
一篇网刊阐述了以纳米ITO为基础的透明隔热玻璃涂料的基本原理，并用图形表述出纳米隔热涂料和隔热薄膜的光谱透过率，涂层隔热效果等。
李丹之等提出了以改变半导体薄膜的掺杂浓度来调节它的等离子体频率ωp，使它的高透射区移至可见光带.选择本征吸收频率在近紫外区的金属与之构成最佳的D/M光谱透射-反射膜系，同时结合掺杂半导体膜与金属膜的最佳厚度组合以形成较理想的透明隔热复合膜。这篇文章较为详细的描述了ITO吸收/反射红外的机理。
国外部分，通过美国专利和欧洲专利的查询，U.S.Pat.No.5807511描述了ITO粉体对于波
长大于1400纳米的光具有较低的透过率。U.S.Pat.No.5518810描述了含有ITO粉体的涂层能够阻隔波长在1000纳米以上的红外线，并且经过结构改性的ITO能够阻隔波长在700-900纳米的红外线。EP-A-1008564    描述了一种含有ITO/ATO和LaB6的涂层，分别阻隔不同波长的红外线。U.S.Pat.No.6191884以及U.S.Pat.No.6261684都描述了一种含有ITO成分的红外阻隔薄膜。
2）材料供应商
南京共达纳米公司销售的纳米氧化铟锡（ITO）水基浆料可用于制作隔热涂料。
上海的沪正纳米公司销售的纳米级ITO和ATO粉体及浆料都可用于阻隔红外。
Degussa 公司有商品名为ADNANO-ITO的nanostructured indium-tin oxide, 因为其具有红外吸收功能可用于制造玻璃涂料。
Air products 公司有商品名为NANO-ITO和NANO-ATO Dispersions的分散体提供，可用于制造IR/UV阻隔或吸收涂料。
3）产品资料
江苏晨光水性纳米透明玻璃隔热涂料已经具有在中央电视台等多个工程应用实例。并对产品的施工配套及施工方式有详细的描述。
深圳E-TIME隔热涂料，完整的描述了产品形态、产品性能、光谱吸收图谱、和隔热膜的对比、和其他产品的对比等，以及详细的施工方法等。在深圳E-TIME还有现场体验店可以亲身感受。
五、 项目效益分析（经济和社会效益）
1、 经济效益。水性纳米透明玻璃隔热涂料预计成本在200元/公斤，每公斤施工面积约40平方米，包工包料目前的报价在100元/平方米。每月生产2000公斤，可施工80000平方米玻璃，包工包料营业额可达800万元/月，年营业额可达9600万元，且毛利率超过60%，经济效益显著。
2、 社会效益。符合节能、环保以及高新技术企业的要求，显著的降低建筑物采暖和空调的能耗，在目前能源普遍不足的社会情况下，社会效益巨大。以南方为例，一套100平方的房子，玻璃窗全部施工隔热涂料后，可节约电量约30%，如果每月空调用电300度，按6个
月计算，单价0.8元，每年可节约电力540度，节约金额432元，具有明显的经济效益。