CN109336538A - 一种多层高强度隔热保温材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多层高强度隔热保温材料及其制备方法，其技术方案要点是包括以下步骤：将气凝胶芯材放入模具中，并通过金属丝牵引，使其与模具两侧壁保持相同间距；结构支撑层材料混合，导流引入模具中气凝胶芯材的两侧空间中；相对湿度45％条件自然干燥，12～28H后获得高强度隔热板。本发明的一种多层高强度隔热保温材料，利用结构支撑层包覆气凝胶芯材，使材料具有保温性能的同时，提高了材料的强度，且克服了材料表面粉末脱落的问题。

Description

一种多层高强度隔热保温材料及其制备方法
【技术领域】
本发明属于保温隔热材料技术领域，具体涉及一种多层高强度隔热保温材料及其制备方法。
【背景技术】
气凝胶毡能够大幅提高了气凝胶的力学性能，如强度、成型性、柔韧性等，但是由于气凝胶基材的分割作用，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，造成局部隔热性能、机械强度不均一等缺陷，影响了这些复合隔热材料的应用，气凝胶多以小颗粒的形式嵌入基材的缝隙中，表面的小颗粒在生产和使用过程中极易掉出，且纳米级的小颗粒对人有潜在的危害，并且随着颗粒的脱落，气凝胶基材料性能也会下降，将影响其使用效果和寿命。
【发明内容】
本发明的一种多层高强度隔热保温材料，利用结构支撑层包覆气凝胶芯材，使材料具有保温性能的同时，提高了材料的强度，且克服了材料表面粉末脱落的问题。
本发明还提供一种多层高强度隔热保温材料的制备方法。
本发明技术方案如下：
一种多层高强度隔热保温材料的制备方法，包括以下步骤：
1)、将气凝胶芯材放入模具中，并通过金属丝牵引，使其与模具两侧壁保持相同间距；
2)、将结构支撑层材料混合，导流引入模具中气凝胶芯材的两侧空间中；
3)、相对湿度45％条件自然干燥，12～28H后获得高强度隔热板。
优选的，所述气凝胶芯材的制备方法为：将玻纤丝短切为5～10mm长度，之后进行蓬松处理，与膨松剂一同梳理成单丝，并于模具内结成毡网，而后对所述毡网进行叠层，厚度控制在1mm以内，将气管插入毡网间隙，而后将模具封入真空袋内，抽真空约15S后开始沿气管注入二氧化硅气凝胶，而后连通模具放入烤箱中，135～165℃烘烤10～12min，冷却后得到气凝胶芯材。
优选的，所述结构支撑层材料包括阻热材料、热反射材料、固化剂、可发性聚苯乙烯珠粒、助剂。
优选的，所述阻热填料为陶珠、漂珠、珍珠岩、火山岩的混合物，所述热反射材料为钛白粉、钛溶胶、六钛酸钾晶须中的几种混合物，所述固化剂为硅酸盐或磷酸盐，所述助剂为有机硅单体与乳化剂的混合物。
优选的，所述硅酸盐为硅酸钠、硅酸锂、氟硅酸镁中的一种或几种混合物，所述磷酸盐为磷酸二氢钠、磷酸二氢钙、磷酸锌中的一种或两种混合物。
优选的，所述结构支撑层由如下重量百分比组分构成：
上述制备方法制备的多层高强度隔热保温材料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果和优点：
本发明的一种多层高强度隔热保温材料，采用气凝胶毡作为主要的隔热材料，成型后即具有较低的导热系数，但是通过结构支撑层的作用，克服了气凝胶多孔性结构，粉末脱落的缺陷，从外部进行封闭，同时通过结构支撑层作用，进一步改变材料的强度，其抗压强度可以接近20Mpa，拉伸强度达到0.5～2Mpa，也可以维持较小的强度，可以应用到建筑、设备制造、装修等场所，且通过模具成型，规格可选，减少切割工序，适宜大规模工业生产；
本发明的一种多层高强度隔热保温材料的制备方法，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：
实施例1～4：
一种多层高强度隔热保温材料的制备方法，包括如下步骤：
1)、优选的，所述气凝胶芯材的制备方法为：将玻纤丝短切为5～10mm长度，之后进行蓬松处理，与膨松剂一同梳理成单丝，并于模具内结成毡网，而后对所述毡网进行叠层，厚度控制在1mm以内，将气管插入毡网间隙，而后将模具封入真空袋内，抽真空约15S后开始沿气管注入二氧化硅气凝胶，而后连通模具放入烤箱中，135～165℃烘烤10～12min，冷却后得到气凝胶芯材；
2)、将气凝胶芯材放入模具中，并通过金属丝牵引，使其与模具两侧壁保持相同间距；
3)、将由阻热材料、热反射材料、固化剂、可发性聚苯乙烯珠粒和助剂构成的结构支撑层材料，按比例混合后导流，引入模具中气凝胶芯材的两侧空间中；
4)、相对湿度45％条件自然干燥，7～28H后获得高强度隔热板。
实施例5～6：
一种多层高强度隔热保温材料的制备方法，包括如下步骤：
1)、优选的，所述气凝胶芯材的制备方法为：将玻纤丝短切为5～10mm长度，之后进行蓬松处理，与膨松剂一同梳理成单丝，并于模具内结成毡网，而后对所述毡网进行叠层，厚度控制在1mm以内，将气管插入毡网间隙，而后将模具封入真空袋内，抽真空约15S后开始沿气管注入二氧化硅气凝胶，而后连通模具放入烤箱中，135～165℃烘烤10～12min，冷却后得到气凝胶芯材；
2)、将气凝胶芯材放入模具中，并通过金属丝牵引，使其与模具两侧壁保持相同间距；
3)、将由乙烯基硅树脂、交联剂、硅油、增粘剂构成的结构支撑层材料，按比例混合后导流，引入模具中气凝胶芯材的两侧空间中；
4)、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1-4各组分配比
表2：实施例1～6所得多层高强度隔热保温材料实际测试数据
本发明的一种多层高强度隔热保温材料，采用气凝胶毡作为主要的隔热材料，成型后即具有较低的导热系数，但是通过结构支撑层的作用，克服了气凝胶多孔性结构，粉末脱落的缺陷，从外部进行封闭，同时通过结构支撑层作用，进一步改变材料的强度，其抗压强度可以接近20Mpa，拉伸强度达到0.5～2Mpa，也可以维持较小的强度，可以应用到建筑、设备制造、装修等场所，且通过模具成型，规格可选，减少切割工序，适宜大规模工业生产。

Claims (7)

1.一种多层高强度隔热保温材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)、将气凝胶芯材放入模具中，并通过金属丝牵引，使其与模具两侧壁保持相同间距；
2)、将结构支撑层材料混合，导流引入模具中气凝胶芯材的两侧空间中；
3)、相对湿度45％条件自然干燥，12～28H后获得高强度隔热板。
2.根据权利要求1所述的一种多层高强度隔热保温材料的制备方法，其特征在于：所述气凝胶芯材的制备方法为：将玻纤丝短切为5～10mm长度，之后进行蓬松处理，与膨松剂一同梳理成单丝，并于模具内结成毡网，而后对所述毡网进行叠层，厚度控制在1mm以内，将气管插入毡网间隙，而后将模具封入真空袋内，抽真空约15S后开始沿气管注入二氧化硅气凝胶，而后连通模具放入烤箱中，135～165℃烘烤10～12min，冷却后得到气凝胶芯材。
3.根据权利要求1所述的一种多层高强度隔热保温材料的制备方法，其特征在于：所述结构支撑层材料包括阻热材料、热反射材料、粘结剂、可发性聚苯乙烯珠粒、助剂。
4.根据权利要求3所述的一种多层高强度隔热保温材料的制备方法，其特征在于：所述阻热填料为陶珠、漂珠、珍珠岩、火山岩的混合物，所述热反射材料为钛白粉、钛溶胶、六钛酸钾晶须中的几种混合物，所述粘结剂为硅酸盐或磷酸盐，所述助剂为有机硅单体与乳化剂的混合物。
5.根据权利要求4所述的一种多层高强度隔热保温材料的制备方法，其特征在于：所述硅酸盐为硅酸钠、硅酸锂、氟硅酸镁中的一种或几种混合物，所述磷酸盐为磷酸二氢钠、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3所述的一种多层高强度隔热保温材料的制备方法，其特征在于所述结构支撑层由如下重量百分比组分构成：
7.如权利要求1-6任一项所述的制备方法制备的多层高强度隔热保温材料。
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