本發(fā)明屬于絕熱材料制造技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料及制備方法。

背景技術(shù)：

室溫下空氣分子的平均自由程為約100nm。因此，在具有直徑100nm以下的空隙的多孔質(zhì)體內(nèi)，空氣的對流及傳導(dǎo)引起的傳熱受到抑制，這樣的多孔質(zhì)體表現(xiàn)出優(yōu)異的絕熱作用。

遵循該絕熱作用的原理，已知超細(xì)顆粒的熱導(dǎo)率低而適合于絕熱材料，并且已知，利用微細(xì)多孔結(jié)構(gòu)可以得到熱導(dǎo)率極低的絕熱材料。

微細(xì)多孔結(jié)構(gòu)確實有助于減小絕熱材料的熱傳導(dǎo)，但是提高空孔的比率會使絕熱材料的強(qiáng)度減小。另一方面，分析絕熱材料的使用目的時，根據(jù)用途的不同，希望加工成復(fù)雜的形狀，對此，絕熱材料的強(qiáng)度不充分時，存在不能耐受切斷、打孔、鉆孔等加工的問題。

本發(fā)明研究目的是，在進(jìn)行切斷等加工時，能夠承受壓縮5％的壓縮程度而保持形狀不變化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料及制備方法，所制備的絕熱材料絕熱性能好且強(qiáng)度高。具體而言，在進(jìn)行切斷等加工時，壓縮率0-5％下的最大載荷為0.8-0.9mpa以上。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面提供一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料，所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料包括如下重量份數(shù)的組分：

氧化鋁50-75份、

玻璃化微珠15-23份、

凹凸棒黏土顆粒2-9份、

中空玻璃纖維11-15份。

優(yōu)選地，所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料包括如下重量份數(shù)的組分：

氧化鋁50-65份、

玻璃化微珠17-23份、

凹凸棒黏土顆粒2-6份、

中空玻璃纖維13-15份。

優(yōu)選地，所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料包括如下重量份數(shù)的組分：

氧化鋁55份、

玻璃化微珠19份、

凹凸棒黏土顆粒5份、

中空玻璃纖維14份。

優(yōu)選地，所述提高凹凸棒黏土膠體穩(wěn)定性的方法如下：

（1）提純：凹凸棒黏土加入水中攪拌成90-130g/l的懸浮液，靜置后在2000-2500rpm下離心10-20min；

（2）真空冷凍干燥：離心后的凹凸棒黏土濾餅在21-30pa下進(jìn)行冷凍干燥16-21h；

（3）粉碎：凹凸棒黏土經(jīng)粉碎機(jī)粉碎成粒度≤0.074mm的凹凸棒黏土膠體。

優(yōu)選地，所述玻璃化微珠在高速攪拌機(jī)中用硅烷偶聯(lián)劑kh-550改性。

優(yōu)選地，所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料在650℃下的熱導(dǎo)率為0.35w/（m·k）以下。

優(yōu)選地，所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的抗壓強(qiáng)度為0.6-0.75mpa。

本發(fā)明的另一個方面提供一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

將氧化鋁、玻璃化微珠、凹凸棒黏土顆粒、中空玻璃纖維通過加壓的方式，在相對濕度為70-80％的蒸汽里進(jìn)行熟化。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

（1）本發(fā)明根據(jù)各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)性能和相互之間的作用，合理配制了絕熱材料的配方，其中?；⒅?，它是一種酸性玻璃質(zhì)溶巖礦物質(zhì)，經(jīng)過特種技術(shù)處理和生產(chǎn)工藝加工形成內(nèi)部多孔、表面?；忾]，呈球狀體細(xì)徑顆粒，是一種具有高性能的新型無機(jī)輕質(zhì)絕熱材料。玻化微珠的理化性能十分穩(wěn)定，具有質(zhì)輕、絕熱、防火、耐高溫、耐老化、吸水率小、低線膨脹系數(shù)、不粉化等優(yōu)異性能，可替代粉煤灰漂珠、玻璃微珠、膨脹珍珠巖、聚苯顆粒等諸多傳統(tǒng)輕質(zhì)骨料在不同制品中的應(yīng)用。配合氧化鋁、中空玻璃纖維、凹凸棒黏土顆粒，經(jīng)過多次試驗，在氧化鋁50-75份、玻璃化微珠15-23份、凹凸棒黏土顆粒2-9份、中空玻璃纖維11-15份的配比時，制備的絕熱材料絕熱效果最好，強(qiáng)度最大，性能最佳；

（2）本發(fā)明提高凹凸棒黏土膠體穩(wěn)定性的方法包括提純、真空冷凍干燥、粉碎工序。具有如下優(yōu)勢：真空冷凍干燥具有保持物料固有特性、操作安全和污染少等特點；處理后的凹凸棒黏土，其比表面積增大，膠體性能明顯改善，處理后的黏土其懸浮穩(wěn)定性可提高2-4倍；真空冷凍干燥已有專門設(shè)備，該方法高效、環(huán)保、簡便易行。經(jīng)過本發(fā)明的方法改造后凹凸棒黏土膠體穩(wěn)定性提高了，將其與氧化鋁、玻璃化微珠、中空玻璃纖維組合后，可增加上述組合物的相互之間的粘結(jié)度，增加了制備出成品的的結(jié)構(gòu)密度，進(jìn)而提高了強(qiáng)度和形變性能，避免在切斷加工時的斷裂程度。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

實施例1

本實施例提供的一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料，所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料包括如下重量份數(shù)的組分：

氧化鋁75份、

玻璃化微珠15份、

凹凸棒黏土顆粒9份、

中空玻璃纖維11份。

所述提高凹凸棒黏土膠體穩(wěn)定性的方法如下：

（1）提純：凹凸棒黏土加入水中攪拌成90-130g/l的懸浮液，靜置后在2000-2500rpm下離心10-20min；

（2）真空冷凍干燥：離心后的凹凸棒黏土濾餅在21-30pa下進(jìn)行冷凍干燥16-21h；

（3）粉碎：凹凸棒黏土經(jīng)粉碎機(jī)粉碎成粒度≤0.074mm的凹凸棒黏土膠體。

所述玻璃化微珠在高速攪拌機(jī)中用硅烷偶聯(lián)劑kh-550改性。

所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料在650℃下的熱導(dǎo)率為0.35w/（m·k）以下。

所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的抗壓強(qiáng)度為0.6-0.75mpa。

本發(fā)明的另一個方面提供一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

將氧化鋁、玻璃化微珠、凹凸棒黏土顆粒、中空玻璃纖維通過加壓的方式，在相對濕度為70-80％的蒸汽里進(jìn)行熟化。

實施例2

本實施例提供的一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料，所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料包括如下重量份數(shù)的組分：

氧化鋁50份、

玻璃化微珠23份、

凹凸棒黏土顆粒2份、

中空玻璃纖維15份。

所述提高凹凸棒黏土膠體穩(wěn)定性的方法如下：

（1）提純：凹凸棒黏土加入水中攪拌成90-130g/l的懸浮液，靜置后在2000-2500rpm下離心10-20min；

（2）真空冷凍干燥：離心后的凹凸棒黏土濾餅在21-30pa下進(jìn)行冷凍干燥16-21h；

（3）粉碎：凹凸棒黏土經(jīng)粉碎機(jī)粉碎成粒度≤0.074mm的凹凸棒黏土膠體。

所述玻璃化微珠在高速攪拌機(jī)中用硅烷偶聯(lián)劑kh-550改性。

所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料在650℃下的熱導(dǎo)率為0.35w/（m·k）以下。

所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的抗壓強(qiáng)度為0.6-0.75mpa。

本發(fā)明的另一個方面提供一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

將氧化鋁、玻璃化微珠、凹凸棒黏土顆粒、中空玻璃纖維通過加壓的方式，在相對濕度為70-80％的蒸汽里進(jìn)行熟化。

實施例3

本實施例提供的一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料，所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料包括如下重量份數(shù)的組分：

氧化鋁65份、

玻璃化微珠17份、

凹凸棒黏土顆粒6份、

中空玻璃纖維13份。

優(yōu)選地，所述提高凹凸棒黏土膠體穩(wěn)定性的方法如下：

（1）提純：凹凸棒黏土加入水中攪拌成90-130g/l的懸浮液，靜置后在2000-2500rpm下離心10-20min；

（2）真空冷凍干燥：離心后的凹凸棒黏土濾餅在21-30pa下進(jìn)行冷凍干燥16-21h；

（3）粉碎：凹凸棒黏土經(jīng)粉碎機(jī)粉碎成粒度≤0.074mm的凹凸棒黏土膠體。

所述玻璃化微珠在高速攪拌機(jī)中用硅烷偶聯(lián)劑kh-550改性。

所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料在650℃下的熱導(dǎo)率為0.35w/（m·k）以下。

所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的抗壓強(qiáng)度為0.6-0.75mpa。

本發(fā)明的另一個方面提供一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

將氧化鋁、玻璃化微珠、凹凸棒黏土顆粒、中空玻璃纖維通過加壓的方式，在相對濕度為70-80％的蒸汽里進(jìn)行熟化。

實施例4

本實施例提供的一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料，所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料包括如下重量份數(shù)的組分：

氧化鋁50份、

玻璃化微珠23份、

凹凸棒黏土顆粒2份、

中空玻璃纖維15份。

優(yōu)選地，所述提高凹凸棒黏土膠體穩(wěn)定性的方法如下：

（1）提純：凹凸棒黏土加入水中攪拌成90-130g/l的懸浮液，靜置后在2000-2500rpm下離心10-20min；

（2）真空冷凍干燥：離心后的凹凸棒黏土濾餅在21-30pa下進(jìn)行冷凍干燥16-21h；

（3）粉碎：凹凸棒黏土經(jīng)粉碎機(jī)粉碎成粒度≤0.074mm的凹凸棒黏土膠體。

所述玻璃化微珠在高速攪拌機(jī)中用硅烷偶聯(lián)劑kh-550改性。

所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料在650℃下的熱導(dǎo)率為0.35w/（m·k）以下。

所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的抗壓強(qiáng)度為0.6-0.75mpa。

本發(fā)明的另一個方面提供一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

將氧化鋁、玻璃化微珠、凹凸棒黏土顆粒、中空玻璃纖維通過加壓的方式，在相對濕度為70-80％的蒸汽里進(jìn)行熟化。

實施例5

本實施例提供的一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料，所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料包括如下重量份數(shù)的組分：

氧化鋁55份、

玻璃化微珠19份、

凹凸棒黏土顆粒5份、

中空玻璃纖維14份。

所述提高凹凸棒黏土膠體穩(wěn)定性的方法如下：

（1）提純：凹凸棒黏土加入水中攪拌成90-130g/l的懸浮液，靜置后在2000-2500rpm下離心10-20min；

（2）真空冷凍干燥：離心后的凹凸棒黏土濾餅在21-30pa下進(jìn)行冷凍干燥16-21h；

（3）粉碎：凹凸棒黏土經(jīng)粉碎機(jī)粉碎成粒度≤0.074mm的凹凸棒黏土膠體。

所述玻璃化微珠在高速攪拌機(jī)中用硅烷偶聯(lián)劑kh-550改性。

所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料在650℃下的熱導(dǎo)率為0.35w/（m·k）以下。

所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的抗壓強(qiáng)度為0.6-0.75mpa。

本發(fā)明的另一個方面提供一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

將氧化鋁、玻璃化微珠、凹凸棒黏土顆粒、中空玻璃纖維通過加壓的方式，在相對濕度為70-80％的蒸汽里進(jìn)行熟化。

以上對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。