CN106830992A - 一种复合氧化锡锑隔热材料的制备方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合氧化锡锑隔热材料的制备方法及系统，该系统包括依次连接的第一搅拌机、超声波反应釜、高速剪切分散机和第二搅拌机。本发明将纳米氧化锡锑粉、粉煤灰和去离子水混匀后，进行超声波处理，接着高速剪切分散，然后发泡处理，再进行模具浇注，即可得到多孔材料，最后在蒸压反应釜中养护处理即得。本发明实现了连续生产，大大提高了生产效率。本发明充分发挥了氧化锡锑的反射隔热效果，同时在发泡剂的作用下，制成多孔材料，在此过程中，粉煤灰起到了填充和支撑作用，使得形成的孔体更大，从而起到更佳的阻隔隔热作用。经测试，本发明的隔热材料具有极佳的隔热性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种隔热材料，具体涉及一种复合氧化锡锑隔热材料的制备方法及系统。属于隔热材料技术领域。
背景技术
太阳光是太阳发生热核聚变反应产生的强烈光辐射，当太阳光被物体吸收时，光能就转换为热能，靠近红光的光所含热能比例较大，紫光虽所含热能比例小，但具有很强的老化作用，过强紫外光对人体皮肤和眼睛等都具有较大的危害。在太阳光能量分布中，可见光和近红外波段占了绝大部分的能量，分别占总能量的44％和51％，而市场上的隔热材料通过提高对可见光和近红外波段的太阳光反射率来达到降温的目的，从源头上阻止热量的传递，有效降低隔热材料表面和内部环境温度，从而达到改善工作环境，降低能耗等目的，因而被广泛应用于建筑、石油、运输、航天等领域。
隔热材料可分成三类：热反射材料、多孔材料和真空材料。热反射材料是将热量发射出去，具有很高的反射指数；多孔材料本身有很多孔隙，孔隙内的空气导热系数很低，从而通过孔隙隔热；真空材料是利用材料内部的真空阻隔对流达到隔热目的。
氧化锡锑具有优异的隔热性和红外阻隔性，可广泛用于隔热材料领域，但是现有的氧化锡锑并不能满足越来越高的隔热要求。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种复合氧化锡锑隔热材料的制备方法。
本发明还提供了上述制备方法对应的一种复合氧化锡锑隔热材料的制备系统。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种复合氧化锡锑隔热材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)在第一搅拌机中，依次加入去离子水、粉煤灰和纳米氧化锡锑粉，混合，搅拌，得到悬浮液；
(2)转移至超声波反应釜中，调节pH值为8～10，超声处理1～2小时，然后转移至高速剪切分散机，加入分散剂，高速剪切分散，得到浆料；
(3)转移至第二搅拌机中，搅拌10～15分钟，加入发泡剂，搅拌2～4分钟，搅拌完成后浇注到模具中，常温养护4～6小时，得到多孔材料；
(4)将多孔材料送入蒸压反应釜，在0.6～0.8MPa压力下养护8～10小时，即得；
其中，纳米氧化锡锑粉、粉煤灰、分散剂、发泡剂和去离子水的质量体积比为1g：0.5～0.8g：0.2～0.5g：0.1～0.2g：20～30mL。
优选的，所述分散剂选自三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠、阴离子表面活性剂5050或非离子型分散剂3275中的任一种。
优选的，所述发泡剂是十二烷基苯磺酸钠和双氧水以质量比1：2混合而得。
优选的，步骤(2)中通过浓氨水调节pH值。
优选的，步骤(2)中高速剪切分散的时间为1～2小时。
上述制备方法对应的一种复合氧化锡锑隔热材料的制备系统，包括依次连接的第一搅拌机、超声波反应釜、高速剪切分散机和第二搅拌机。
优选的，第一搅拌机的进料口分别与去离子水储罐、粉煤灰储罐和纳米氧化锡锑粉储罐连接，高速剪切分散机的进料口与分散剂储罐连接，第二搅拌机的进料口与发泡剂储罐连接。
优选的，第二搅拌机的出料口位于模具的上方。
进一步优选的，所述制备系统还包括侧开门蒸压反应釜，所述模具为两半开合式，底部设有传送带，传送带的起始端位于模具的下方，输出端连接至蒸压反应釜的侧开门。
更进一步优选的，所述模具包括底架，其横跨传送带的起始端，使得模具中浇注成型的多孔材料正好落到传送带的起始端。
本发明的有益效果：
本发明将纳米氧化锡锑粉、粉煤灰和去离子水混匀后，进行超声波处理，接着高速剪切分散，然后发泡处理，再进行模具浇注，即可得到多孔材料，最后在蒸压反应釜中养护处理即得。本发明实现了连续生产，大大提高了生产效率。
本发明充分发挥了氧化锡锑的反射隔热效果，同时在发泡剂的作用下，制成多孔材料，在此过程中，粉煤灰起到了填充和支撑作用，使得形成的孔体更大，从而起到更佳的阻隔隔热作用。经测试，本发明的隔热材料具有极佳的隔热性能。
附图说明
图1是本发明的制备系统结构示意图；
其中，1为第一搅拌机，11为去离子水储罐，12为粉煤灰储罐，13为纳米氧化锡锑粉储罐，2为超声波反应釜，3为高速剪切分散机，31为分散剂储罐，4为第二搅拌机，41为发泡剂储罐，42为第二搅拌机的出料口，5为模具，51为底架，6为蒸压反应釜，7为传送带。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
实施例1：
一种复合氧化锡锑隔热材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)在第一搅拌机1中，依次加入去离子水、粉煤灰和纳米氧化锡锑粉，混合，搅拌，得到悬浮液；
(2)转移至超声波反应釜2中，调节pH值为8，超声处理1小时，然后转移至高速剪切分散机3，加入分散剂，高速剪切分散，得到浆料；
(3)转移至第二搅拌机4中，搅拌10分钟，加入发泡剂，搅拌2分钟，搅拌完成后浇注到模具5中，常温养护4小时，得到多孔材料；
(4)将多孔材料送入蒸压反应釜6，在0.6MPa压力下养护8小时，即得；
其中，纳米氧化锡锑粉、粉煤灰、分散剂、发泡剂和去离子水的质量体积比为1g：0.5g：0.2g：0.1g：20mL。
分散剂为三聚磷酸钠。发泡剂是十二烷基苯磺酸钠和双氧水以质量比1：2混合而得。
步骤(2)中通过浓氨水调节pH值，高速剪切分散的时间为1小时。
如图1所示，一种复合氧化锡锑隔热材料的制备系统，包括依次连接的第一搅拌机1、超声波反应釜2、高速剪切分散机3和第二搅拌机4；该制备系统还包括侧开门蒸压反应釜6，第二搅拌机4的出料口位于模具5的上方，模具5为两半开合式，底部设有传送带7，传送带7的起始端位于模具5的下方，输出端连接至蒸压反应釜6的侧开门。
第一搅拌机1的进料口分别与去离子水储罐11、粉煤灰储罐12和纳米氧化锡锑粉储罐13连接，高速剪切分散机3的进料口与分散剂储罐31连接，第二搅拌机的进料口42与发泡剂储罐41连接。
模具5包括底架51，其横跨传送带7的起始端，使得模具5中浇注成型的多孔材料正好落到传送带7的起始端。
实施例2：
一种复合氧化锡锑隔热材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)在第一搅拌机1中，依次加入去离子水、粉煤灰和纳米氧化锡锑粉，混合，搅拌，得到悬浮液；
(2)转移至超声波反应釜2中，调节pH值为10，超声处理2小时，然后转移至高速剪切分散机3，加入分散剂，高速剪切分散，得到浆料；
(3)转移至第二搅拌机4中，搅拌15分钟，加入发泡剂，搅拌4分钟，搅拌完成后浇注到模具5中，常温养护6小时，得到多孔材料；
(4)将多孔材料送入蒸压反应釜6，在0.8MPa压力下养护10小时，即得；
其中，纳米氧化锡锑粉、粉煤灰、分散剂、发泡剂和去离子水的质量体积比为1g：0.8g：0.5g：0.2g：30mL。
分散剂为六偏磷酸钠。发泡剂是十二烷基苯磺酸钠和双氧水以质量比1：2混合而得。
步骤(2)中通过浓氨水调节pH值，高速剪切分散的时间为2小时。
制备系统同实施例1。
实施例3：
一种复合氧化锡锑隔热材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)在第一搅拌机1中，依次加入去离子水、粉煤灰和纳米氧化锡锑粉，混合，搅拌，得到悬浮液；
(2)转移至超声波反应釜2中，调节pH值为8，超声处理2小时，然后转移至高速剪切分散机3，加入分散剂，高速剪切分散，得到浆料；
(3)转移至第二搅拌机4中，搅拌10分钟，加入发泡剂，搅拌4分钟，搅拌完成后浇注到模具5中，常温养护4小时，得到多孔材料；
(4)将多孔材料送入蒸压反应釜6，在0.8MPa压力下养护8小时，即得；
其中，纳米氧化锡锑粉、粉煤灰、分散剂、发泡剂和去离子水的质量体积比为1g：0.8g：0.2g：0.2g：20mL。
分散剂为聚丙烯酸钠。发泡剂是十二烷基苯磺酸钠和双氧水以质量比1：2混合而得。
步骤(2)中通过浓氨水调节pH值，高速剪切分散的时间为1小时。
制备系统同实施例1。
实施例4：
一种复合氧化锡锑隔热材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)在第一搅拌机1中，依次加入去离子水、粉煤灰和纳米氧化锡锑粉，混合，搅拌，得到悬浮液；
(2)转移至超声波反应釜2中，调节pH值为10，超声处理1小时，然后转移至高速剪切分散机3，加入分散剂，高速剪切分散，得到浆料；
(3)转移至第二搅拌机4中，搅拌15分钟，加入发泡剂，搅拌2分钟，搅拌完成后浇注到模具5中，常温养护6小时，得到多孔材料；
(4)将多孔材料送入蒸压反应釜6，在0.6MPa压力下养护10小时，即得；
其中，纳米氧化锡锑粉、粉煤灰、分散剂、发泡剂和去离子水的质量体积比为1g：0.5g：0.5g：0.1g：30mL。
分散剂为阴离子表面活性剂5050。发泡剂是十二烷基苯磺酸钠和双氧水以质量比1：2混合而得。
步骤(2)中通过浓氨水调节pH值，高速剪切分散的时间为1小时。
制备系统同实施例1。
实施例5：
一种复合氧化锡锑隔热材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)在第一搅拌机1中，依次加入去离子水、粉煤灰和纳米氧化锡锑粉，混合，搅拌，得到悬浮液；
(2)转移至超声波反应釜2中，调节pH值为9，超声处理1.5小时，然后转移至高速剪切分散机3，加入分散剂，高速剪切分散，得到浆料；
(3)转移至第二搅拌机4中，搅拌12分钟，加入发泡剂，搅拌3分钟，搅拌完成后浇注到模具5中，常温养护5小时，得到多孔材料；
(4)将多孔材料送入蒸压反应釜6，在0.7MPa压力下养护9小时，即得；
其中，纳米氧化锡锑粉、粉煤灰、分散剂、发泡剂和去离子水的质量体积比为1g：0.6g：0.4g：0.15g：25mL。
分散剂为非离子型分散剂3275。发泡剂是十二烷基苯磺酸钠和双氧水以质量比1：2混合而得。
步骤(2)中通过浓氨水调节pH值，高速剪切分散的时间为1.5小时。
制备系统同实施例1。
试验例
按照专利CN201110298877.X中的方法进行隔热性能测试(将该专利中公开的涂有涂料的隔热玻璃直接替换为本发明实施例1～5所得隔热材料)，检测结果见表1。
表1.隔热性能测试结果
从表1可以看出，本发明的隔热材料具有极好的隔热效果。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种复合氧化锡锑隔热材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)在第一搅拌机中，依次加入去离子水、粉煤灰和纳米氧化锡锑粉，混合，搅拌，得到悬浮液；
(2)转移至超声波反应釜中，调节pH值为8～10，超声处理1～2小时，然后转移至高速剪切分散机，加入分散剂，高速剪切分散，得到浆料；
(3)转移至第二搅拌机中，搅拌10～15分钟，加入发泡剂，搅拌2～4分钟，搅拌完成后浇注到模具中，常温养护4～6小时，得到多孔材料；
(4)将多孔材料送入蒸压反应釜，在0.6～0.8MPa压力下养护8～10小时，即得；
其中，纳米氧化锡锑粉、粉煤灰、分散剂、发泡剂和去离子水的质量体积比为1g：0.5～0.8g：0.2～0.5g：0.1～0.2g：20～30mL。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂选自三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠、阴离子表面活性剂5050或非离子型分散剂3275中的任一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述发泡剂是十二烷基苯磺酸钠和双氧水以质量比1：2混合而得。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中通过浓氨水调节pH值。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中高速剪切分散的时间为1～2小时。
6.权利要求1～5中任一项所述制备方法对应的一种复合氧化锡锑隔热材料的制备系统，其特征在于，包括依次连接的第一搅拌机、超声波反应釜、高速剪切分散机和第二搅拌机。
7.根据权利要求6所述的制备系统，其特征在于，第一搅拌机的进料口分别与去离子水储罐、粉煤灰储罐和纳米氧化锡锑粉储罐连接，高速剪切分散机的进料口与分散剂储罐连接，第二搅拌机的进料口与发泡剂储罐连接。
8.根据权利要求6所述的制备系统，其特征在于，第二搅拌机的出料口位于模具的上方。
9.根据权利要求8所述的制备系统，其特征在于，所述制备系统还包括侧开门蒸压反应釜，所述模具为两半开合式，底部设有传送带，传送带的起始端位于模具的下方，输出端连接至蒸压反应釜的侧开门。
10.根据权利要求9所述的制备系统，其特征在于，所述模具包括底架，其横跨传送带的起始端。
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