專利名稱：用于深冷的納米孔絕熱材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于深冷的納米孔絕熱材料及其制備方法，特別是涉及一種用于深冷、具有納米孔結(jié)構(gòu)的絕熱材料的制備方法，屬于無機(jī)絕熱材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
常用的絕熱材料一般分為有機(jī)、無機(jī)及金屬材料三類。無機(jī)類絕熱材料應(yīng)用在保冷工程中，其存在導(dǎo)熱系數(shù)高、吸濕率高、對(duì)防潮層的要求也較高；因此，一般在保冷材料的選擇上，首選有機(jī)類材料。因其具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)和容重輕、吸濕率低的特點(diǎn)，但存在強(qiáng)度低、耐超低溫性能差(一般在> -100°C)、易燃，燃燒后分解出有毒氣體，不利于環(huán)保和安全的要求。以上二類材料的導(dǎo)熱系數(shù)都無法做到低于靜止空氣的導(dǎo)熱系數(shù)。隨著科技的發(fā)
展與進(jìn)步，一種新穎的絕熱材料-納米孔娃氣凝膠絕熱材料，近年來逐步得到廣泛應(yīng)用。
它具有超低的導(dǎo)熱系數(shù)，常溫下導(dǎo)熱系數(shù)< O. 022ff/m · k，但由于其制備工藝復(fù)雜，成本高，以及其制品強(qiáng)度低、施工性差，限制了它的應(yīng)用。本發(fā)明材料及制備方法提供了一種超低導(dǎo)熱系數(shù)，能免去復(fù)雜生產(chǎn)工藝，并易于成型、易于施工的納米孔絕熱材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提供一種能免去復(fù)雜生產(chǎn)工藝，并易于成型、易于施工的納米孔絕熱材料。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，用于深冷的納米孔絕熱材料，配方比例按重量份計(jì)如下二氧化硅6(Γ90份、增強(qiáng)纖維1(Γ40份、鋁塑復(fù)合包裝膜O. 0Γ0. 5份；
首先將增強(qiáng)纖維短切成短切纖維，再取二氧化硅和短切纖維進(jìn)行機(jī)械融合和預(yù)壓，最后將形成的納米孔板用鋁塑復(fù)合包裝膜包裝，得到成品用于深冷的納米孔絕熱材料。所述二氧化硅為納米級(jí)二氧化硅，具體為比表面積> 150 m2 /g的氣相法白炭黑。所述增強(qiáng)纖維為無堿玻璃、玄武巖、高硅氧的連續(xù)纖維。所述增強(qiáng)纖維直徑疒13 μ m。所述鋁塑復(fù)合包裝膜為超高分子量，即10(Γ400萬的PE膜與鋁箔復(fù)合包裝膜。所述用于深冷的納米孔絕熱材料的制備方法，按重量份計(jì)步驟如下
(O短切首先取1(Γ40份增強(qiáng)纖維短切成長(zhǎng)度為3 10 IM的短切纖維；
(2)機(jī)械融合取二氧化硅6(Γ90份、步驟(I)制備的短切纖維投入納米包覆機(jī)中，進(jìn)行機(jī)械融合，轉(zhuǎn)速50(Tl000r/min，時(shí)間5 IOmin ；
(3)預(yù)壓將步驟(2)融合后的物料放入模具中，在液壓機(jī)上進(jìn)行預(yù)壓成薄板，壓力
O.2 I. OMPa，壓成的薄板厚度5 10 mm，密度200 300 kg /m3 ；
(4)包裝將成形后的納米孔板，放入O.0Γ0. 5份鋁塑復(fù)合包裝膜中，進(jìn)行真空包裝，真空度彡650mmHg,即得產(chǎn)品用于深冷的納米孔絕熱材料。得到產(chǎn)品用于深冷的納米孔絕熱材料密度20(T300kg/m3，常溫下導(dǎo)熱系數(shù)(0. 020ff/m · k，適用溫度-2000C 80。。。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、納米二氧化硅與增強(qiáng)纖維復(fù)合后，使得形成后的板具有較高的強(qiáng)度和彎曲性。2、納米孔絕熱材料在200-300kg/m3密度時(shí)經(jīng)PE復(fù)合膜真空封裝后在制品受壓變形和彎曲時(shí)受到真空負(fù)壓的擠壓，納米絕熱板不會(huì)產(chǎn)生裂縫，大大提高制品的可塑性和施工性，保證了制品的絕熱效果。3、由于超高分子量的PE膜具有極好的耐低溫性，與鋁箔復(fù)合具有最佳的密封性，因此用于深冷場(chǎng)合徹底阻斷了空氣進(jìn)入絕熱材料，避免了凝露的發(fā)生，保證工作層的正常運(yùn)行，可簡(jiǎn)化工作層的防潮設(shè)計(jì)。4、此工藝簡(jiǎn)單，低耗能，容易實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
(O短切首先取10份增強(qiáng)纖維短切成長(zhǎng)度為3 IM的短切纖維；
(2)機(jī)械融合取二氧化硅60份、步驟(I)制備的短切纖維投入納米包覆機(jī)中，進(jìn)行機(jī)械融合，轉(zhuǎn)速500r/min,時(shí)間5min ；
(3)預(yù)壓將步驟(2)融合后的物料放入模具中，在液壓機(jī)上進(jìn)行預(yù)壓成薄板，壓力
0.2MPa,壓成的薄板厚度5 mm,密度200 kg /m3 ；
(4)將成形后的納米孔板，放入O.01、. 5份鋁塑復(fù)合包裝膜中，進(jìn)行真空包裝，真空度彡650mmHg,即得產(chǎn)品用于深冷的納米孔絕熱材料。所述二氧化硅為納米級(jí)二氧化硅，具體為比表面積> 150 m2 /g的氣相法白炭黑。所述增強(qiáng)纖維為無堿玻璃。所述增強(qiáng)纖維直徑7 μ m。所述鋁塑復(fù)合包裝膜為超高分子量，即平均分子量100萬的PE膜與鋁箔的復(fù)合包裝膜。實(shí)施例2
(O短切首先取40份增強(qiáng)纖維短切成長(zhǎng)度為10 mm的短切纖維；
(2)機(jī)械融合取二氧化硅90份、步驟(I)制備的短切纖維投入納米包覆機(jī)中，進(jìn)行機(jī)械融合，轉(zhuǎn)速1000r/min,時(shí)間IOmin ；
(3)預(yù)壓將步驟(2)融合后的物料放入模具中，在液壓機(jī)上進(jìn)行預(yù)壓成薄板，壓力
1.OMPa，壓成的薄板厚度10 mm，密度300 kg /m3 ；
(4)將成形后的納米孔板，放入O.5份鋁塑復(fù)合包裝膜中，進(jìn)行真空包裝，真空度彡650mmHg,即得產(chǎn)品用于深冷的納米孔絕熱材料。所述二氧化硅為納米級(jí)二氧化硅，具體為比表面積> 150 m2 /g的氣相法白炭黑。所述增強(qiáng)纖維為玄武巖。所述增強(qiáng)纖維直徑13 μ m。所述鋁塑復(fù)合包裝膜為超高分子量，即平均分子量200萬的PE膜與鋁箔復(fù)合包裝膜。實(shí)施例3
(O短切首先取20強(qiáng)纖維短切成長(zhǎng)度為8的短切纖維；
(2)機(jī)械融合取二氧化硅6(Γ90份、步驟(I)制備的短切纖維投入納米包覆機(jī)中，進(jìn)行機(jī)械融合，轉(zhuǎn)速800min,時(shí)間8min ；(3)預(yù)壓將步驟(2)融合后的物料放入模具中，在液壓機(jī)上進(jìn)行預(yù)壓成薄板，壓力O. 6MPa,壓成的薄板厚度8 mm,密度250 kg /m3 ；
(4)將成形后的納米孔板，放入O.0Γ0. 5份鋁塑復(fù)合包裝膜中，進(jìn)行真空包裝，真空度彡650mmHg,即得產(chǎn)品用于深冷的納米孔絕熱材料。所述二氧化硅為納米級(jí)二氧化硅，具體為比表面積> 150 m2 /g的氣相法白炭黑。所述增強(qiáng)纖維為高硅氧的連續(xù)纖維。所述增強(qiáng)纖維直徑10 μ m。所述鋁塑復(fù)合包裝膜為超高分子量，即平均分子量200萬的PE膜與鋁箔復(fù)合包裝膜?！?br> 權(quán)利要求
1.用于深冷的納米孔絕熱材料，其特征是配方比例按重量份計(jì)如下二氧化硅6(Γ90份、增強(qiáng)纖維1(Γ40份、鋁塑復(fù)合包裝膜O. 0Γ0. 5份； 首先將增強(qiáng)纖維短切成短切纖維，再取二氧化硅和短切纖維進(jìn)行機(jī)械融合和預(yù)壓，最后將形成的納米孔板用鋁塑復(fù)合包裝膜包裝，得到成品用于深冷的納米孔絕熱材料。
2.如權(quán)利要求I所述用于深冷的納米孔絕熱材料，其特征是所述二氧化硅為納米級(jí)二氧化硅，具體為比表面積> 150 m2 /g的氣相法白炭黑。
3.如權(quán)利要求I所述用于深冷的納米孔絕熱材料，其特征是所述增強(qiáng)纖維為無堿玻璃、玄武巖或高硅氧的連續(xù)纖維。
4.如權(quán)利要求3所述用于深冷的納米孔絕熱材料，其特征是所述增強(qiáng)纖維直徑為7 13 μ m0
5.如權(quán)利要求I所述用于深冷的納米孔絕熱材料，其特征是所述鋁塑復(fù)合包裝膜為超高分子量，即10(Γ400萬的PE膜與鋁箔的復(fù)合包裝膜。
6.權(quán)利要求I所述用于深冷的納米孔絕熱材料的制備方法，其特征是按重量份計(jì)步驟如下 (O短切首先取1(Γ40份增強(qiáng)纖維短切成長(zhǎng)度為3 10mm的短切纖維； (2)機(jī)械融合取二氧化硅6(Γ90份、步驟(I)制備的短切纖維投入納米包覆機(jī)中，進(jìn)行機(jī)械融合，轉(zhuǎn)速50(Tl000r/min，時(shí)間5 IOmin ； (3)預(yù)壓將步驟(2)融合后的物料放入模具中，在液壓機(jī)上進(jìn)行預(yù)壓得到納米孔板，壓力O. 2 I. OMPa，壓成的薄板厚度5 10 mm，密度200 300 kg /m3 ； (4)包裝將成形后的納米孔板，放入O.0Γ0. 5份鋁塑復(fù)合包裝膜中，進(jìn)行真空包裝，真空度≥650mmHg,即得產(chǎn)品用于深冷的納米孔絕熱材料。
7.如權(quán)利要求6所述用于深冷的納米孔絕熱材料的制備方法，其特征是得到產(chǎn)品用于深冷的納米孔絕熱材料密度200-300kg/m3,常溫下導(dǎo)熱系數(shù)彡O. 020ff/m · k,適用溫度-200 0C 80。。。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于深冷的納米孔絕熱材料及其制備方法，屬于無機(jī)絕熱材料領(lǐng)域。首先將增強(qiáng)纖維短切成短切纖維，再取二氧化硅和短切纖維進(jìn)行機(jī)械融合和預(yù)壓，最后將形成的納米孔板用鋁塑復(fù)合包裝膜包裝，得到成品用于深冷的納米孔絕熱材料。本發(fā)明材料及制備方法提供了一種超低導(dǎo)熱系數(shù)，能免去復(fù)雜生產(chǎn)工藝，并易于成型、易于施工的納米孔絕熱材料。
文檔編號(hào)C04B30/02GK102942353SQ20121046723
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者周致中, 尤仁興 申請(qǐng)人:無錫市明江保溫材料有限公司