CN108178559A - 一种高性能保温板 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑领域，具体涉及一种高性能保温板，所述保温板的质量配方如下：二氧化硅气凝胶20‑25份、重钙粉10‑15份、水性有机硅树脂10‑14份、防老化剂2‑4份、表面活性剂4‑7份、去离子水30‑50份、玻璃微珠4‑6份、渗透剂2‑5份、固化剂3‑6份、无水乙醇20‑24份；并提供了其制备方法。本发明解决了现有材保温隔热效果差的问题，具有良好的隔热效果，同时也具有良好的机械性能。

Description

一种高性能保温板
技术领域
本发明属于建筑领域，具体涉及一种高性能保温板。
背景技术
随着世界范围内的能源紧缺以及能源利用所带来的环境问题，资源、能源和环保是制约当今人类社会和经济可持续发展的三大考验，节能降耗减排是实现社会和经济可持续发展的有效途径。除了能源的高效转化及可再生能源的合理开发外，充分提高能源的利用效率也是节能的关键。隔热保温材料可有效减少热量在产生、输送、储存和使用等过程中伴随的热量损失，广泛应用于建筑、化工、电子、服装、航空天等领域，已成为提高能量利用效率和实现节能降耗减排的重要途径。因此，研究新型轻质、高效和结构稳定的隔热保温复合材料，对于实现资源和能源的高效利用、节降耗减排以及人类环境和社会的可持续发展具有非常重要的意义。建筑物从主体结构到装饰装修施工中需要用到各种材料，为了节约能源，现在对住宅和商业房屋外墙的隔热保温要求越来越高，隔热保温建筑材料也成了各个建材厂商的研发对象，提高常规建材的隔热保温效果。
SiO2气凝胶高效的隔热性能可望大幅度降低能源的损耗，尤其是在建筑行业和热力工业行业，SiO2气凝胶隔热材料的应用可望大幅度降低建筑的空调能耗与热量传输过程中的损耗，而且SiO2气凝胶具有良好的疏水性能、耐热性能、耐腐蚀性能，成为现在发展前景最好的隔热保温材料。但是在实际使用过程保温隔热性能较低以及各部位隔热性能、机械强度不均一等缺陷。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种高性能保温板，解决了现有材保温隔热效果差的问题，具有良好的隔热效果，同时也具有良好的机械性能。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：一种高性能保温板，所述保温板的质量配方如下：
二氧化硅气凝胶20-25份、重钙粉10-15份、水性有机硅树脂10-14份、防老化剂2-4份、表面活性剂4-7份、去离子水30-50份、玻璃微珠4-6份、渗透剂2-5份、固化剂3-6份、无水乙醇20-24份。
所述防老化剂采用N，N′-二苯基对苯二胺，所述表面活性剂采用聚乙烯吡咯烷酮或者十二烷基硫酸钠，所述渗透剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚，所述固化剂采用三乙烯四胺。
所述高性能保温板的制备方法按照如下步骤：
步骤1，将二氧化硅气凝胶加入至无水乙醇中，微超声反应10-20min，形成悬浊液；
步骤2，将表面活性剂加入至悬浊液中，然后加入玻璃微珠，搅拌均匀后，进行旋转减压蒸馏反应2-4h，得到粘稠混合物；
步骤3，将有机硅树脂加入至去离子水中，然后缓慢加入粘稠混合物，搅拌均匀后进行微波反应2-4h，得到树脂浓稠液；
步骤4，将防老化剂和渗透剂依次加入至树脂浓稠液中，恒温搅拌至完全溶解得到预制树脂；
步骤5，将重钙缓慢加入至预制树脂中，搅拌至完全分散，加入固化剂，恒温搅拌得到保温树脂；
步骤6，将保温树脂放入模具中，恒温固化得到高性能保温板。
所述步骤1中的微超声反应的频率为5-10kHz，温度为40-60℃。
所述步骤2中的搅拌均匀的搅拌速度为2000-2500r/min，所述旋转减压蒸馏反应的搅拌速度为3000-5000r/min，压力为大气压的40-60％，温度为70-80℃。
所述步骤3中的缓慢加入的加入速度为0.5-1.5g/min，所述搅拌的速度为1000-2000r/min，所述微波反应的反应功率为400-600W，温度为70-80℃。
作为优选，所述微波反应的反应功率为550W，温度为75℃。
所述步骤4中的恒温搅拌的温度为60-70℃，搅拌速度为2000-3000r/min。
所述步骤5中的搅拌的搅拌速度为3000-5000r/min，恒温的温度为60-80℃。
所述步骤6中的恒温固化的温度为100-110℃。
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
1.本发明解决了现有材保温隔热效果差的问题，具有良好的隔热效果，同时也具有良好的机械性能。
2.本发明提供的制备方法简单易操作，可控性好，成本低廉，并且所获产品具有轻质、高强度、保温隔热性能优良且均一等优点。
3.本发明将二氧化硅气凝胶作为主要隔热材料，比原先隔热材料具有更加良好的隔热保温性能。并且节能环保，可以大大降低传统建筑保温材料的使用。
具体实施方式
结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。
实施例1
一种高性能保温板，其特征在于：所述保温板的质量配方如下：
二氧化硅气凝胶20份、重钙粉10份、水性有机硅树脂10份、防老化剂2份、表面活性剂4份、去离子水30份、玻璃微珠4份、渗透剂2份、固化剂3份、无水乙醇20份。
所述防老化剂采用N，N′-二苯基对苯二胺，所述表面活性剂采用聚乙烯吡咯烷酮，所述渗透剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚，所述固化剂采用三乙烯四胺。
所述高性能保温板的制备方法按照如下步骤：
步骤1，将二氧化硅气凝胶加入至无水乙醇中，微超声反应10min，形成悬浊液；
步骤2，将表面活性剂加入至悬浊液中，然后加入玻璃微珠，搅拌均匀后，进行旋转减压蒸馏反应2h，得到粘稠混合物；
步骤3，将有机硅树脂加入至去离子水中，然后缓慢加入粘稠混合物，搅拌均匀后进行微波反应2h，得到树脂浓稠液；
步骤4，将防老化剂和渗透剂依次加入至树脂浓稠液中，恒温搅拌至完全溶解得到预制树脂；
步骤5，将重钙缓慢加入至预制树脂中，搅拌至完全分散，加入固化剂，恒温搅拌得到保温树脂；
步骤6，将保温树脂放入模具中，恒温固化得到高性能保温板。
所述步骤1中的微超声反应的频率为5kHz，温度为40℃。
所述步骤2中的搅拌均匀的搅拌速度为2000r/min，所述旋转减压蒸馏反应的搅拌速度为3000r/min，压力为大气压的40％，温度为70℃。
所述步骤3中的缓慢加入的加入速度为0.5g/min，所述搅拌的速度为1000r/min，所述微波反应的反应功率为400W，温度为70℃。
所述步骤4中的恒温搅拌的温度为60℃，搅拌速度为2000r/min。
所述步骤5中的搅拌的搅拌速度为3000r/min，恒温的温度为60℃。
所述步骤6中的恒温固化的温度为100℃。
实施例2
一种高性能保温板，其特征在于：所述保温板的质量配方如下：
二氧化硅气凝胶25份、重钙粉15份、水性有机硅树脂14份、防老化剂4份、表面活性剂7份、去离子水50份、玻璃微珠6份、渗透剂5份、固化剂6份、无水乙醇24份。
所述防老化剂采用N，N′-二苯基对苯二胺，所述表面活性剂采用十二烷基硫酸钠，所述渗透剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚，所述固化剂采用三乙烯四胺。
所述高性能保温板的制备方法按照如下步骤：
步骤1，将二氧化硅气凝胶加入至无水乙醇中，微超声反应20min，形成悬浊液；
步骤2，将表面活性剂加入至悬浊液中，然后加入玻璃微珠，搅拌均匀后，进行旋转减压蒸馏反应4h，得到粘稠混合物；
步骤3，将有机硅树脂加入至去离子水中，然后缓慢加入粘稠混合物，搅拌均匀后进行微波反应4h，得到树脂浓稠液；
步骤4，将防老化剂和渗透剂依次加入至树脂浓稠液中，恒温搅拌至完全溶解得到预制树脂；
步骤5，将重钙缓慢加入至预制树脂中，搅拌至完全分散，加入固化剂，恒温搅拌得到保温树脂；
步骤6，将保温树脂放入模具中，恒温固化得到高性能保温板。
所述步骤1中的微超声反应的频率为10kHz，温度为60℃。
所述步骤2中的搅拌均匀的搅拌速度为2500r/min，所述旋转减压蒸馏反应的搅拌速度为5000r/min，压力为大气压的60％，温度为80℃。
所述步骤3中的缓慢加入的加入速度为1.5g/min，所述搅拌的速度为2000r/min，所述微波反应的反应功率为600W，温度为80℃。
所述步骤4中的恒温搅拌的温度为70℃，搅拌速度为3000r/min。
所述步骤5中的搅拌的搅拌速度为5000r/min，恒温的温度为80℃。
所述步骤6中的恒温固化的温度为110℃。
实施例3
一种高性能保温板，其特征在于：所述保温板的质量配方如下：
二氧化硅气凝胶22份、重钙粉12份、水性有机硅树脂12份、防老化剂3份、表面活性剂5份、去离子水40份、玻璃微珠5份、渗透剂3份、固化剂5份、无水乙醇22份。
所述防老化剂采用N，N′-二苯基对苯二胺，所述表面活性剂采用聚乙烯吡咯烷酮，所述渗透剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚，所述固化剂采用三乙烯四胺。
所述高性能保温板的制备方法按照如下步骤：
步骤1，将二氧化硅气凝胶加入至无水乙醇中，微超声反应15min，形成悬浊液；
步骤2，将表面活性剂加入至悬浊液中，然后加入玻璃微珠，搅拌均匀后，进行旋转减压蒸馏反应3h，得到粘稠混合物；
步骤3，将有机硅树脂加入至去离子水中，然后缓慢加入粘稠混合物，搅拌均匀后进行微波反应3h，得到树脂浓稠液；
步骤4，将防老化剂和渗透剂依次加入至树脂浓稠液中，恒温搅拌至完全溶解得到预制树脂；
步骤5，将重钙缓慢加入至预制树脂中，搅拌至完全分散，加入固化剂，恒温搅拌得到保温树脂；
步骤6，将保温树脂放入模具中，恒温固化得到高性能保温板。
所述步骤1中的微超声反应的频率为8kHz，温度为50℃。
所述步骤2中的搅拌均匀的搅拌速度为2200r/min，所述旋转减压蒸馏反应的搅拌速度为4000r/min，压力为大气压的50％，温度为75℃。
所述步骤3中的缓慢加入的加入速度为1.2g/min，所述搅拌的速度为1500r/min，所述微波反应的反应功率为550W，温度为75℃。
所述步骤4中的恒温搅拌的温度为65℃，搅拌速度为2500r/min。
所述步骤5中的搅拌的搅拌速度为4000r/min，恒温的温度为70℃。
所述步骤6中的恒温固化的温度为105℃。
性能测试
综上所述，本发明具有以下优点：
1.本发明解决了现有材保温隔热效果差的问题，具有良好的隔热效果，同时也具有良好的机械性能。
2.本发明提供的制备方法简单易操作，可控性好，成本低廉，并且所获产品具有轻质、高强度、保温隔热性能优良且均一等优点。
3.本发明将二氧化硅气凝胶作为主要隔热材料，比原先隔热材料具有更加良好的隔热保温性能。并且节能环保，可以大大降低传统建筑保温材料的使用。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高性能保温板，其特征在于：所述保温板的质量配方如下：
二氧化硅气凝胶20-25份、重钙粉10-15份、水性有机硅树脂10-14份、防老化剂2-4份、表面活性剂4-7份、去离子水30-50份、玻璃微珠4-6份、渗透剂2-5份、固化剂3-6份、无水乙醇20-24份。
2.根据权利要求1所述的一种高性能保温板，其特征在于：所述防老化剂采用N，N′-二苯基对苯二胺，所述表面活性剂采用聚乙烯吡咯烷酮或者十二烷基硫酸钠，所述渗透剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚，所述固化剂采用三乙烯四胺。
3.根据权利要求1所述的一种高性能保温板，其特征在于：所述高性能保温板的制备方法按照如下步骤：
步骤1，将二氧化硅气凝胶加入至无水乙醇中，微超声反应10-20min，形成悬浊液；
步骤2，将表面活性剂加入至悬浊液中，然后加入玻璃微珠，搅拌均匀后，进行旋转减压蒸馏反应2-4h，得到粘稠混合物；
步骤3，将有机硅树脂加入至去离子水中，然后缓慢加入粘稠混合物，搅拌均匀后进行微波反应2-4h，得到树脂浓稠液；
步骤4，将防老化剂和渗透剂依次加入至树脂浓稠液中，恒温搅拌至完全溶解得到预制树脂；
步骤5，将重钙缓慢加入至预制树脂中，搅拌至完全分散，加入固化剂，恒温搅拌得到保温树脂；
步骤6，将保温树脂放入模具中，恒温固化得到高性能保温板。
4.根据权利要求3所述的一种高性能保温板，其特征在于：所述步骤1中的微超声反应的频率为5-10kHz，温度为40-60℃。
5.根据权利要求3所述的一种高性能保温板，其特征在于：所述步骤2中的搅拌均匀的搅拌速度为2000-2500r/min，所述旋转减压蒸馏反应的搅拌速度为3000-5000r/min，压力为大气压的40-60％，温度为70-80℃。
6.根据权利要求3所述的一种高性能保温板，其特征在于：所述步骤3中的缓慢加入的加入速度为0.5-1.5g/min，所述搅拌的速度为1000-2000r/min，所述微波反应的反应功率为400-600W，温度为70-80℃。
7.根据权利要求6所述的一种高性能保温板，其特征在于：所述微波反应的反应功率为550W，温度为75℃。
8.根据权利要求3所述的一种高性能保温板，其特征在于：所述步骤4中的恒温搅拌的温度为60-70℃，搅拌速度为2000-3000r/min。
9.根据权利要求3所述的一种高性能保温板，其特征在于：所述步骤5中的搅拌的搅拌速度为3000-5000r/min，恒温的温度为60-80℃。
10.根据权利要求3所述的一种高性能保温板，其特征在于：所述步骤6中的恒温固化的温度为100-110℃。
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