CN104944891A - 一种叉车发动机排气管用复合改性纳米羟基磷灰石-炭化发泡酚醛树脂基隔热材料及其制备方法 - Google Patents

一种叉车发动机排气管用复合改性纳米羟基磷灰石-炭化发泡酚醛树脂基隔热材料及其制备方法 Download PDF

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彭高峰
王伟
杨晓伟
袁学红
赵雨昕
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Abstract

本发明涉及排气管用隔热材料，具体涉及一种叉车发动机排气管用复合改性纳米羟基磷灰石-炭化发泡酚醛树脂基隔热材料及其制备方法，本发明先对掺混了中间相炭微球的酚醛树脂进行发泡处理，这样制备得到的改性酚醛树脂泡沫粉体在后续的炭化过程中炭化过程更高效，炭化材料结构紧致，强度更高，导热系数更低，而掺混了纳米二氧化钛溶胶的纳米羟基磷灰石复合胶黏剂不仅对各原料具有良好的粘接能力，还能有效的提高材料的强度，提高了孔隙的高温稳定性，从而使材料保持高效的隔热能力，这种材料具有质轻、隔热、耐高温氧化、环保等优点，以这种材料制备的隔热板、隔热套等成品隔热效果卓越，且高效耐用，有效的改善了叉车发动机工作环境。

Description

一种叉车发动机排气管用复合改性纳米羟基磷灰石-炭化发泡酚醛树脂基隔热材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及排气管用隔热材料，具体涉及一种叉车发动机排气管用复合改性纳米羟基磷灰石-炭化发泡酚醛树脂基隔热材料及其制备方法。
背景技术
在叉车的连续运行过程中，发动机排气管部位会产生大量的热，由于热量的循环，最终使得排气管温度极高，若是不进行隔热处理势必会严重影响到排气系统周围零部件的正常工作，常见的处理方法是在排气管外面包裹由具有隔热效果的材料制成的隔热罩，组成隔热罩的常见隔热材料主要包括金属铝板和石棉布、玻璃纤维布等，然而这些材料存在一些缺点，比如铝材料虽然隔热效果较好，但是生产成本相对较高，延伸率有限，而石棉布、玻璃纤维布存在使用寿命短、易损坏、不够环保、需频繁更换维修等缺点，因此急需研制一类更为高效的复合隔热材料。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种叉车发动机排气管用复合改性纳米羟基磷灰石-炭化发泡酚醛树脂基隔热材料及其制备方法，以改善传统隔热材料的缺陷，达到高效、环保、经济的隔热效果，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种叉车发动机排气管用复合改性纳米羟基磷灰石-炭化发泡酚醛树脂基隔热材料，其特征在于，本发明材料由以下重量份的原料制成：金属硅粉5-6、纳米羟基磷灰石8-10、固含量为20-25%的纳米二氧化钛溶胶10-15、酚醛树脂30-40、三聚磷酸铝1-2、中间相炭微球4-5、波美度为40°的水玻璃14-16、十二烷基磺酸钠0.1-0.2、碳酸氢钠0.2-0.3、水20-25。
所述的一种叉车发动机排气管用复合改性纳米羟基磷灰石-炭化发泡酚醛树脂基隔热材料的制备方法，其特征在于，其制备方法如下：
（1）制备改性酚醛树脂泡沫微粉：将酚醛树脂投入有机溶剂中，使其完全溶解即可，随后将中间相炭微球投入溶液中，充分搅拌使其在溶液中分散均匀，随后将混合物料进行发泡处理，制成改性泡沫酚醛树脂，再将改性酚醛树脂泡沫粉碎，制成粒径为200-300目的微粉，即得；
（2）制备复合纳米羟基磷灰石胶黏剂：将纳米羟基磷灰石与水混合研磨30-40min，将所得浆料与水玻璃、纳米二氧化钛溶胶混合，搅拌混合均匀，即得复合纳米羟基磷灰石胶黏剂；
（3）将改性酚醛树脂泡沫微粉与复合纳米羟基磷灰石胶黏剂及其它剩余成分混合，混合均匀后送料入模具中压制成型，再将所得模型送入炭化炉中，以氮气作为保护气体，以5-8℃/min的速率升温至600-800℃，达到最高温度时恒温1.5-2h，炭化结束后在氮气氛围下冷却至室温后取出，随后进行切割、分装，即得所述隔热材料。
本发明先对掺混了中间相炭微球的酚醛树脂进行发泡处理，这样制备得到的改性酚醛树脂泡沫粉体在后续的炭化过程中炭化过程更高效，炭化材料结构紧致，强度更高，导热系数更低，而掺混了纳米二氧化钛溶胶的纳米羟基磷灰石复合胶黏剂不仅对各原料具有良好的粘接能力，还能有效的提高材料的强度，提高了孔隙的高温稳定性，从而使材料保持高效的隔热能力，这种材料具有质轻、隔热、耐高温氧化、环保等优点，以这种材料制备的隔热板、隔热套等成品隔热效果卓越，且高效耐用，有效的改善了叉车发动机工作环境。
具体实施方式
实施例
本实施例的隔热材料由以下重量份原料制成：金属硅粉5、纳米羟基磷灰石9、固含量为25%的纳米二氧化钛溶胶12、酚醛树脂35、三聚磷酸铝1.5、中间相炭微球5、波美度为40°的水玻璃15、十二烷基磺酸钠0.1、碳酸氢钠0.2、水22。
所述的一种叉车发动机排气管用复合改性纳米羟基磷灰石-炭化发泡酚醛树脂基隔热材料的制备方法如下：
（1）制备改性酚醛树脂泡沫微粉：将酚醛树脂投入有机溶剂中，使其完全溶解即可，随后将中间相炭微球投入溶液中，充分搅拌使其在溶液中分散均匀，随后将混合物料进行发泡处理，制成改性泡沫酚醛树脂，再将改性酚醛树脂泡沫粉碎，制成粒径为300目的微粉，即得；
（2）制备复合纳米羟基磷灰石胶黏剂：将纳米羟基磷灰石与水混合研磨35min，将所得浆料与水玻璃、纳米二氧化钛溶胶混合，搅拌混合均匀，即得复合纳米羟基磷灰石胶黏剂；
（3）将改性酚醛树脂泡沫微粉与复合纳米羟基磷灰石胶黏剂及其它剩余成分混合，混合均匀后送料入模具中压制成型，再将所得模型送入炭化炉中，以氮气作为保护气体，以5-8℃/min的速率升温至700℃，达到最高温度时恒温1.8h，炭化结束后在氮气氛围下冷却至室温后取出，随后进行切割、分装，即得所述隔热材料。
本实施例所制得的材料根据相关标准测试得到的性能指标如下：
密度:1.4g/cm3；孔隙率50%；抗压强度25.8MPa；导热系数0.094W/（m.k），发动机室平均温度降低28℃。

Claims (2)

1.一种叉车发动机排气管用复合改性纳米羟基磷灰石-炭化发泡酚醛树脂基隔热材料，其特征在于，该隔热材料由以下重量份的原料制成：金属硅粉5-6、纳米羟基磷灰石8-10、固含量为20-25%的纳米二氧化钛溶胶10-15、酚醛树脂30-40、三聚磷酸铝1-2、中间相炭微球4-5、波美度为40°的水玻璃14-16、十二烷基磺酸钠0.1-0.2、碳酸氢钠0.2-0.3、水20-25。
2.如权利要求1所述的一种叉车发动机排气管用复合改性纳米羟基磷灰石-炭化发泡酚醛树脂基隔热材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法如下：
（1）制备改性酚醛树脂泡沫微粉：将酚醛树脂投入有机溶剂中，使其完全溶解即可，随后将中间相炭微球投入溶液中，充分搅拌使其在溶液中分散均匀，随后将混合物料进行发泡处理，制成改性泡沫酚醛树脂，再将改性酚醛树脂泡沫粉碎，制成粒径为200-300目的微粉，即得；
（2）制备复合纳米羟基磷灰石胶黏剂：将纳米羟基磷灰石与水混合研磨30-40min，将所得浆料与水玻璃、纳米二氧化钛溶胶混合，搅拌混合均匀，即得复合纳米羟基磷灰石胶黏剂；
（3）将改性酚醛树脂泡沫微粉与复合纳米羟基磷灰石胶黏剂及其它剩余成分混合，混合均匀后送料入模具中压制成型，再将所得模型送入炭化炉中，以氮气作为保护气体，以5-8℃/min的速率升温至600-800℃，达到最高温度时恒温1.5-2h，炭化结束后在氮气氛围下冷却至室温后取出，随后进行切割、分装，即得所述隔热材料。
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