一種柔韌性良好的納米微孔隔熱板的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種柔性良好的納米微孔隔熱板的制備方法，屬于納米多孔隔熱材料領(lǐng)域。制備方法為：先將纖維利用高速攪拌機(jī)破碎，然后將硅酸鋯粉體、白炭黑利用葉式高速攪拌機(jī)與破碎后的纖維、結(jié)合劑及適量的調(diào)節(jié)干濕程度的試劑均勻的混合；調(diào)節(jié)干濕程度，利用對(duì)輥碾壓成型的方法使其成型；控制干燥條件，對(duì)成型樣品進(jìn)行干燥，然后真空包裝，即可得到柔韌性良好的納米微孔隔熱板。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：制備方法簡(jiǎn)單可行，比傳統(tǒng)干壓成型生產(chǎn)效率高，制備出的納米微孔隔熱板柔韌性可與纖維氈媲美、孔結(jié)構(gòu)均勻、尺寸大、隔熱性能好。
【專利說明】一種柔韌性良好的納米微孔隔熱板的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種柔性良好的納米微孔隔熱板的制備方法，屬于納米多孔隔熱材料領(lǐng)域。
技術(shù)背景
[0002]在工業(yè)中采用良好的保溫隔熱材料有利于減少產(chǎn)品能耗，降低生產(chǎn)成本，減小隔熱層體積從而減小設(shè)備設(shè)施的體積，達(dá)到美觀協(xié)調(diào)的效果，具有很大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。目前，傳統(tǒng)的隔熱材料難以滿足民用高效節(jié)能以及軍用裝備等對(duì)隔熱材料提出的更高要求。
[0003]納米微孔隔熱板氣孔率可達(dá)809Γ99.8%，其孔洞尺寸多數(shù)在50nm以下，氣體分子的相對(duì)運(yùn)動(dòng)受到限制，相互碰撞被阻斷，材料內(nèi)部就消除了對(duì)流傳熱，從根本上切斷了氣體分子的熱傳遞，從而可獲得低于靜止空氣的導(dǎo)熱系數(shù)。但是，目前市場(chǎng)上由納米二氧化硅作為主要原料制備的微孔絕熱材料自身存在很多缺陷:1)使用過程中隨著溫度升高到一定程度，材料內(nèi)部熱量的傳遞由熱傳導(dǎo)為主轉(zhuǎn)變?yōu)闊彷椛錇橹鳎鼘?duì):Γ8 μ m的輻射波長(zhǎng)幾乎是透明的，這嚴(yán)重限制了它作為絕熱材料的使用。2)由納米二氧化硅作為主要原料制備的微孔絕熱材料使用溫度較低，長(zhǎng)期使用溫度為飛00°C。3)目前市場(chǎng)上的納米微孔隔熱板尺寸較小，柔韌性很差，這就限制了其在某些特殊部位的使用，例如圓形管道、需要保溫的拐角處等特殊部位。因此，開展耐更高高溫、柔性好、尺寸大的納米多孔隔熱復(fù)合材料及其構(gòu)件研制技術(shù)的研究，無論對(duì)十民用還是軍用裝備都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于目前市場(chǎng)上的納米微孔隔熱板的諸多缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種柔性良好的納米微孔隔熱板的制備方法，制備方法簡(jiǎn)單可行，生產(chǎn)效率高，制備出的納米微孔隔熱板柔韌性好、孔結(jié)構(gòu)均勻、尺寸大、隔熱性能好。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種柔性良好的納米微孔隔熱板的制備方法，所述制備方法的具體工藝步驟為:
a、先將纖維利用攪拌機(jī)破碎到5?10_，然后將硅酸鋯粉體與白炭黑的混合粉體利用攪拌機(jī)與破碎后的纖維均勻混合，最后加入結(jié)合劑與適量的調(diào)節(jié)干濕程度的試劑，得到均勻混合的混合體；硅酸鋯粉體、白炭黑、纖維的混合物中，硅酸鋯粉體與白炭黑的質(zhì)量比為1:0.5?1，纖維與硅酸鋯粉體、白炭黑的混合粉體的質(zhì)量比為1: 4、；所述結(jié)合劑的加入量為硅酸鋯粉體、白炭黑、纖維的混合物質(zhì)量的2.5^10 %，所述調(diào)節(jié)干濕程度試劑的加入量為硅酸鋯粉體、白炭黑、纖維的混合物質(zhì)量的2.5^20% ；
b、對(duì)步驟a得到的均勻混合的混合體采用對(duì)輥碾壓成型方式成型，切割，干燥后的成型制品進(jìn)行真空包裝，得到納米多孔高效隔熱板。
[0006]一種柔性良好的納米微孔隔熱板的制備方法，所述的硅酸鋯粉體的粒徑為ΓΙΟ μ m ;所述的硅酸鋯粉體的純度為99.5%以上。
[0007]—種柔性良好的納米微孔隔熱板的制備方法，所述的白炭黑的粒徑為2?40nm ;所述的白炭黑的純度為98%以上。
[0008]一種柔性良好的納米微孔隔熱板的制備方法，所述的纖維為玻璃纖維、高硅氧纖維中的一種或兩種。
[0009]一種柔性良好的納米微孔隔熱板的制備方法，所述的結(jié)合劑為丙烯酸樹脂、硅溶膠、水玻璃結(jié)合劑中的一種或兩種。
[0010]一種柔性良好的納米微孔隔熱板的制備方法，所述的調(diào)節(jié)干濕程度的試劑為乙酰乙酸乙酯、乙醇、甘油中的一種。
[0011]本發(fā)明選擇硅酸鋯、白炭黑與短纖維作為主要原料來制備柔性良好納米微孔隔熱板，該板材的柔性可與纖維氈相媲美。選擇硅酸鋯作為原料有以下兩個(gè)原因:1)硅酸鋯可以大幅度降低高溫下材料內(nèi)部的輻射熱傳遞；2)與白炭黑和纖維復(fù)合后使得隔熱板的長(zhǎng)期使用溫度提高到1100°C。氣相法得到的白炭黑主要成分是納米級(jí)的二氧化硅，可以靠其堆積提供大量的納米孔，保證了該隔熱板材的隔熱性能。短纖維可以適量增加板材的強(qiáng)度，主要是用來增加納米微孔隔熱板的柔韌性，可以把隔熱板的柔韌性達(dá)到纖維氈的程度。另外，利用對(duì)輥碾壓成型，一方面保證納米微孔隔熱板厚度的均勻性，一方面可以使得隔熱板的尺寸長(zhǎng)度達(dá)到數(shù)米甚至數(shù)十米。
[0012]本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單可行，生產(chǎn)效率高，制備出的納米微孔隔熱板韌性好、孔結(jié)構(gòu)均勻、尺寸大、隔熱性能好。

【具體實(shí)施方式】
[0013]結(jié)合給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明加以說明:
實(shí)施例1
先將10g高硅氧纖維在葉式高速攪拌機(jī)中破碎到5?10mm，然后將200g硅酸鋯粉體、200g白炭黑加入到攪拌機(jī)中，在高速攪拌的過程中分別加入12.5g丙烯酸樹脂與10g乙酰乙酸乙酯，攪拌至均勻混合；利用對(duì)輥碾壓成型使其成型；成型后的樣品的厚度為3mm ;控制干燥條件，溫度控制在100°C，干燥后真空包裝，即可得到納米微孔隔熱板。
[0014]實(shí)施例2
先將10g玻璃纖維在葉式高速攪拌機(jī)中破碎到5?10mm，然后將600g硅酸鋯粉體、300g白炭黑加入到攪拌機(jī)中，在高速攪拌的過程中分別加入10g硅溶膠與200g乙醇，攪拌至均勻混合；利用對(duì)輥碾壓成型使其成型；成型后的樣品的厚度為3_ ;控制干燥條件，溫度控制在100°C，干燥后真空包裝，即可得到納米微孔隔熱板。
[0015]實(shí)施例3
先將10g高硅氧纖維在葉式高速攪拌機(jī)中破碎到5?10mm，然后將600g硅酸鋯粉體、300g白炭黑加入到攪拌機(jī)中，在高速攪拌的過程中分別加入25g水玻璃與25g甘油，攪拌至均勻混合；利用對(duì)輥碾壓成型使其成型；成型后的樣品的厚度為3_ ;控制干燥條件，溫度控制在100°C，干燥后真空包裝，即可得到納米微孔隔熱板。
[0016]實(shí)施例4
先將10g玻璃纖維在葉式高速攪拌機(jī)中破碎到5?10mm，然后將200g硅酸鋯粉體、200g白炭黑加入到攪拌機(jī)中，在高速攪拌的過程中分別加入50g硅溶膠與10g乙醇，攪拌至均勻混合；利用對(duì)輥碾壓成型使其成型；成型后的樣品的厚度為3_ ;控制干燥條件，溫度控制在100°c，干燥后真空包裝，即可得到納米微孔隔熱板。
【權(quán)利要求】
1.一種柔性良好的納米微孔隔熱板的制備方法，其特征在于:所述制備方法的具體工藝步驟為: a、先將纖維利用攪拌機(jī)破碎到5?10_，然后將硅酸鋯粉體與白炭黑的混合粉體利用攪拌機(jī)與破碎后的纖維均勻混合，最后加入結(jié)合劑與適量的調(diào)節(jié)干濕程度的試劑，得到混合均勻的混合體；硅酸鋯粉體、白炭黑、纖維的混合物中，硅酸鋯粉體與白炭黑的質(zhì)量比為1:0.5?1，纖維與硅酸鋯粉體、白炭黑的混合粉體的質(zhì)量比為1: 4、；所述結(jié)合劑的加入量為硅酸鋯粉體、白炭黑、纖維的混合物質(zhì)量的2.5^10 %，所述調(diào)節(jié)干濕程度試劑的加入量為硅酸鋯粉體、白炭黑、纖維的混合物質(zhì)量的2.5^20% ； b、對(duì)步驟a得到的均勻混合的混合體采用對(duì)輥碾壓成型方式成型，切割，干燥后的成型制品進(jìn)行真空包裝，得到納米多孔高效隔熱板。
2.如權(quán)利要求1所述的一種柔性良好的納米微孔隔熱板的制備方法，其特征在于:所述的硅酸鋯粉體的粒徑為廣10 μ m ;所述的硅酸鋯粉體的純度為99.5%以上。
3.如權(quán)利要求1所述的一種柔性良好的納米微孔隔熱板的制備方法，其特征在于:所述的白炭黑的粒徑為2?40nm ;所述的白炭黑的純度為98%以上。
4.如權(quán)利要求1所述的一種柔性良好的納米微孔隔熱板的制備方法，其特征在于:所述的纖維為玻璃纖維、高硅氧纖維中的一種或兩種。
5.如權(quán)利要求1所述的一種柔性良好的納米微孔隔熱板的制備方法，其特征在于:所述的結(jié)合劑為丙烯酸樹脂、硅溶膠、水玻璃結(jié)合劑中的一種或兩種。
6.如權(quán)利要求1所述的一種柔性良好的納米微孔隔熱板的制備方法，其特征在于:所述的調(diào)節(jié)干濕程度的試劑為水、乙酰乙酸乙酯、乙醇、甘油中的一種。
【文檔編號(hào)】C04B38/00GK104402490SQ201410595412
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】王剛, 孫小飛, 段斌文, 李紅霞 申請(qǐng)人:中鋼集團(tuán)洛陽耐火材料研究院有限公司