CN109293335A - 一种高强度隔热板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强度隔热板及其制备方法，其技术方案要点是由如下重量百分比组分组成：气凝胶10～60％，阻热填料10～20％，粘结剂20～50％，热反射材料1～10％，水5～15％，耐高温纤维5～10％，助剂1～3％。本发明的一种高强度隔热板，提高水性涂料凝固速度，具有良好的保温隔热性能，同时能够在高温下承受较大的热负荷，承压强度超过25MPa。

Description

一种高强度隔热板及其制备方法

【技术领域】

本发明属于保温隔热材料技术领域，具体涉及一种高强度隔热板及其制备方法。

【背景技术】

二氧化硅气凝胶具有高效的隔热性能，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，而作为建筑材料或热力工业行业用途型材，要求材料不仅有良好的隔热效果，还需要在常温或高温条件时仍具有高强度结构性能，而二氧化硅气凝胶本身的分散度较差，导致所形成的复合材料，在高温条件时难以承受热负荷而形变或产生结构变形，存在保温隔热性能较低或局部隔热性能、机械强度不均一等缺陷，影响了这些复合隔热材料的应用。

【发明内容】

本发明的一种高强度隔热板，提高水性涂料凝固速度，具有良好的保温隔热性能，同时能够在高温下承受较大的热负荷，承压强度超过25MPa。

本发明还提供一种高强度隔热板的制备方法。

本发明技术方案如下：

一种高强度隔热板，由如下重量百分比组分组成：

优选的，所述气凝胶为二氧化硅气凝胶。

优选的，所述粘合剂为磷酸盐。

优选的，所述阻热填料为陶粒、漂珠、空心微珠、珍珠岩、玻璃微珠、火山岩中的一种或几种混合。漂珠是一种粉煤灰空心球，质轻、高强度、粒细、比表面积大，其空心球体结构使其在混合挤压成型过程中，致密度高，另外球体结构的填料在搅拌过程中阻力小，填充更均匀充分，可有效降低混合温度，减少能耗。

优选的，所述磷酸盐为磷酸二氢钠、磷酸二氢钙、磷石膏粉中的一种或两种混合物。

优选的，所述热反射材料为钛白粉和六钛酸钾晶须的混合物。

优选的，所述助剂中还包括消泡剂、表面活性剂、分散剂。

优选的，所述耐高温纤维为玻璃纤维、陶瓷纤维、莫来石中的一种。

优选的，所述表面活性剂为阴离子型、阳离子型或者非离子型表面活性剂，所述阳离子型表面活性剂为脂族铵盐或胺盐，所述阴离子型表面活性剂为烷基硫酸盐或高级烷基醚硫酸盐，所述非离子型表面活性剂为丙三醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯、四油酸聚氧乙烯山梨糖醇、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯二醇、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、聚乙二醇脂肪酸酯、高级脂肪酸醇酯、多元醇脂肪酸酯中的任一种或两种以上的组合。

一种高强度隔热板的制备方法，包括如下步骤：

1)、将pH值为5～9的水与表面活性剂混合均匀形成混合液，之后向所述混合液内加入二氧化硅气凝胶粉体，混合均匀，形成悬浮液，再向所述悬浮液内加入粘结剂和可选择添加或不添加的助剂并混合均匀，形成含二氧化硅气凝胶的水性浆料；

2)、在18℃条件，按比例将气凝胶、阻热填料、热反射材料、耐高温纤维混合搅拌，15～20min后得到纤维混合物粉料；

3)、将粘结剂与分散剂、消泡剂、水混合，搅拌30～120min，制得粘结剂混合物；

4)、将含二氧化硅气凝胶的水性浆料、纤维混合物粉料和粘结剂混合物混合搅拌，将材料导入预制模中，相对湿度45％条件自然干燥，7～28H后获得高强度隔热板。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果和优点：

本发明的一种高强度隔热板，采用二氧化硅气凝胶粉末为主体，用以硅酸盐或磷酸盐为主的粘结剂等材料对气凝胶进行包覆，使气凝胶与阻热填料和热反射材料间，均具有较好的分散性，干燥后构成具有强力支撑结构的隔热板材，板材成型后即具有较低的导热系数(导热系数0.05～0.18)，能够在1200℃下使用而不变形，而完全干燥固化后，板材还具有超高的强度，其抗压强度可以达到25Mpa以上，其剥离强度达到0.5～3Mpa；

本发明的一种高强度隔热板的制备方法，加工工艺温和，产品品质稳定，具有很强的市场竞争力。

【具体实施方式】

下面结合具体实施例1-6对本发明作进一步描述：

一种高强度隔热板的制备方法，包括如下步骤：

1)、将pH值为5～9的水与表面活性剂混合均匀形成混合液，之后向所述混合液内加入二氧化硅气凝胶粉体，混合均匀，形成悬浮液，再向所述悬浮液内加入粘结剂和可选择添加或不添加的助剂并混合均匀，形成含二氧化硅气凝胶的水性浆料；

2)、在18℃条件，按比例将气凝胶、阻热填料、热反射材料、耐高温纤维混合搅拌，15～20min后得到纤维混合物粉料；

3)、将粘结剂与分散剂、消泡剂、水混合，搅拌30～120min，制得粘结剂混合物；

4)、将含二氧化硅气凝胶的水性浆料、纤维混合物粉料和粘结剂混合物混合搅拌，将材料导入预制模中，相对湿度45％条件自然干燥，7～28H后获得高强度隔热板。

表1：实施例1-6各组分配比

实施例1～6所得高强度隔热板实际测试数据

本发明的一种高强度隔热板，采用二氧化硅气凝胶粉末为主体，用以硅酸盐或磷酸盐为主的粘结剂等材料对气凝胶进行包覆，干燥后构成具有强力支撑结构的隔热板材，板材成型后即具有较低的导热系数(导热系数0.05～0.18)，能够在1200℃下使用而不变形，而完全干燥固化后，板材还具有超高的强度，其抗压强度可以达到25Mpa以上，其剥离强度达到0.5～3Mpa，制备工艺简便，产品品质稳定，具有很好的市场效应。

Claims (10)

1.一种高强度隔热板，其特征在于由如下重量百分比组分组成：

2.根据权利要求1所述的一种高强度隔热板，其特征在于：所述气凝胶为二氧化硅气凝胶。

3.根据权利要求1所述的一种高强度隔热板，其特征在于：所述粘结剂为磷酸盐。

4.根据权利要求1所述的一种高强度隔热板，其特征在于：所述阻热填料为陶粒、漂珠、空心微珠、珍珠岩、玻璃微珠、火山岩中的一种或几种混合。

5.根据权利要求3所述的一种高强度隔热板，其特征在于：所述磷酸盐为磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸氢钾镁、磷酸二氢钙、磷酸锌中的一种或两种混合物。

6.根据权利要求1所述的一种高强度隔热板，其特征在于：所述热反射材料为钛白粉和六钛酸钾晶须的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种高强度隔热板，其特征在于：所述耐高温纤维为玻璃纤维、陶瓷纤维、莫来石中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种高强度隔热板，其特征在于：所述助剂中还包括消泡剂、表面活性剂、分散剂。

9.根据权利要求8所述的一种高强度隔热板，其特征在于：所述表面活性剂为阴离子型、阳离子型或者非离子型表面活性剂，所述阳离子型表面活性剂为脂族铵盐或胺盐，所述阴离子型表面活性剂为烷基硫酸盐或高级烷基醚硫酸盐，所述非离子型表面活性剂为丙三醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯、四油酸聚氧乙烯山梨糖醇、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯二醇、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、聚乙二醇脂肪酸酯、高级脂肪酸醇酯、多元醇脂肪酸酯中的任一种或两种以上的组合。

10.一种高强度隔热板的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)、将pH值为5～9的水与表面活性剂混合均匀形成混合液，之后向所述混合液内加入二氧化硅气凝胶粉体，混合均匀，形成悬浮液，再向所述悬浮液内加入粘结剂和可选择添加或不添加的助剂并混合均匀，形成含二氧化硅气凝胶的水性浆料；

2)、在18℃条件，按比例将气凝胶、阻热填料、热反射材料、耐高温纤维混合搅拌，15～20min后得到纤维混合物粉料；

3)、将粘结剂与分散剂、消泡剂、水混合，搅拌30～120min，制得粘结剂混合物；

4)、将含二氧化硅气凝胶的水性浆料、纤维混合物粉料和粘结剂混合物混合搅拌，将材料导入预制模中，相对湿度45％条件自然干燥，7～28H后获得高强度隔热板。