CN111039689A - 一种耐腐蚀的纳米绝热毡及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种耐腐蚀的纳米绝热毡及其制备方法和应用，纳米绝热毡包括无机纳米材料、稀土氧化物、疏水材料和纤维毯基材；无机纳米材料选自纳米氧化钛、纳米氧化锆、纳米硅酸锆、六钛酸钾晶须、超细氧化铝粉、超细氢氧化铝粉、炭黑、碳化硅和氮化硅中的一种或多种；无机纳米材料占纳米绝热毡质量的25～40％；稀土氧化物选自氧化铕、氧化钆、氧化镝、氧化镱、氧化钇、氧化钕、氧化铽、氧化铈、氧化镧、氧化钐、氧化铒、氧化镨、氧化钬、氧化镥、氧化钪和氧化铥中的一种或多种。本发明通过采用特定含量的特定种类的无机纳米材且掺杂稀土氧化物，使纳米绝热毡具有较好耐腐蚀性，进而可以广泛应用于离心泵、电磁阀等敏感部件的耐温防腐需求。

Description

一种耐腐蚀的纳米绝热毡及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于绝热毡技术领域，尤其涉及一种耐腐蚀的纳米绝热毡及其制备方法和应用。
背景技术
普通纳米绝热毡一般以玻璃纤维或陶瓷纤维作为基材，再与二氧化硅类材料进行复合，其中包括沉淀法白炭黑、气相二氧化硅、微硅粉等，绝热效果尚可，但耐腐蚀性能欠佳，特别是对于强酸、强碱、高盐度环境极易造成毡体受侵蚀脱落等现象，严重损害毡体同时对被保护设备、管道等造成较大损害；另外，普通纳米绝热毡主要应用于大型工业设备及管道的隔热保温，而对于敏感小部件如离心泵、电磁阀等的隔热或防腐效果并不显著。
随着我国经济不断发展，技术进步日新月异，石化、电力、冶金、交通、有色建材等行业对隔热保温材料提出了更高的使用要求，一方面隔热性能优良，同时也对材料耐腐蚀性能提高了应用标准，例如采用改良西门子法生产多晶硅过程中，硅粉与高纯度氯化氢在合成炉中进行高温反应，就要求包裹设备及管道的绝热材料具备优良的耐酸腐蚀性能；刻蚀晶圆加工过程需要用到高纯度的氟化氢，对设备管道的耐腐蚀要求同样相当高，因此，单纯以二氧化硅类粉体作为填充材料制备的纳米绝热毡很难满足生产工艺需求。
现有二氧化硅纳米绝热毡主要应用于耐火保温领域，抵抗周围介质腐蚀破坏作用的能力较弱，不能适用于离心泵、电磁阀等敏感部件的耐温防腐需求，特别是在强酸、强碱、高盐度环境，如氯碱化工设备、多晶硅产业、晶圆及芯片加工产业、海上船舶、运输设备等领域使用严重受限。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种耐腐蚀的纳米绝热毡及其制备方法和应用，该纳米绝热毡具有优异的耐腐蚀性。
本发明提供了一种耐腐蚀的纳米绝热毡，包括无机纳米材料、稀土氧化物、疏水材料和纤维毯基材；
所述无机纳米材料选自纳米氧化钛、纳米氧化锆、纳米硅酸锆、六钛酸钾晶须、超细氧化铝粉、超细氢氧化铝粉、炭黑、碳化硅和氮化硅中的一种或多种；所述无机纳米材料占纳米绝热毡质量的25～40％；
所述稀土氧化物选自氧化铕、氧化钆、氧化镝、氧化镱、氧化钇、氧化钕、氧化铽、氧化铈、氧化镧、氧化钐、氧化铒、氧化镨、氧化钬、氧化镥、氧化钪和氧化铥中的一种或多种；稀土氧化物占纳米绝热毡质量的0.1～0.5％。
优选地，所述疏水材料为含氢硅油乳液；所述含氢硅油乳液的含油量≥28％，含氢量1.5％～2.5％。
优选地，所述纤维毯基材选自玻璃纤维针刺毯、硅酸铝纤维针刺毯、硅酸镁纤维针刺毯、高硅氧纤维毯、石英纤维毯和氧化铝纤维毯中的一种或多种。
本发明提供了一种上述技术方案所述耐腐蚀的纳米绝热毡的制备方法，包括以下步骤：
将水、表面活性剂、有机粘结剂、无机纳米粉体和稀土氧化物充分分散，得到浆料；
将纤维毯基材浸润在所述浆料中，充分复合，得到湿坯；
将所述湿坯依次进行煅烧和疏水处理，得到耐腐蚀的纳米绝热毡。
优选地，所述水：表面活性剂：有机粘结剂：无机纳米粉体：稀土氧化物的质量比为100：0.01～0.2：2～5：20～30：0.01～0.25。
优选地，所述表面活性剂选自烷基三甲基铵、聚氧乙烯烷基胺、烷基二甲基甜菜碱、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、烷基二甲基氧化胺、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、高级脂肪酸醇酯和多元醇脂肪酸酯中的一种或多种；
所述有机粘结剂选自水性丙烯酸乳液，包括纯丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液和醋丙乳液中的一种或多种。
优选地，通过压辊或真空吸滤方式使纤维毯基材和浆料充分复合；
所述压辊的压力为1～5MPa，压辊的时间为1～20s；
所述真空吸滤的真空度为-0.05～-0.1MPa，真空吸滤的时间为1～20s。
优选地，所述湿坯煅烧前进行干燥；所述干燥选自热风干燥或微波干燥；
所述热风干燥的温度为120～180℃，热风干燥的时间为2～5h；
所述微波干燥的温度为120～160℃；微波干燥的时间为5～12h。
优选地，所述煅烧的温度为450～650℃；煅烧的时间为0.5～3h；
所述喷淋处理后进行干燥；所述干燥的方式选自热风干燥或微波干燥；
所述热风干燥的温度为80～120℃，热风干燥的时间为2～5h；
所述微波干燥的温度为70～110℃，微波干燥的时间为1～3h。
本发明提供了一种上述技术方案所述耐腐蚀的纳米绝热毡或上述技术方案所述制备方法制备的耐腐蚀的纳米绝热毡在耐温防腐材料中的应用。
本发明提供了一种耐腐蚀的纳米绝热毡，包括无机纳米材料、稀土氧化物、疏水材料和纤维毯基材；所述无机纳米材料选自纳米氧化钛、纳米氧化锆、纳米硅酸锆、六钛酸钾晶须、超细氧化铝粉、超细氢氧化铝粉、炭黑、碳化硅和氮化硅中的一种或多种；所述无机纳米材料占纳米绝热毡质量的25～40％；所述稀土氧化物选自氧化铕、氧化钆、氧化镝、氧化镱、氧化钇、氧化钕、氧化铽、氧化铈、氧化镧、氧化钐、氧化铒、氧化镨、氧化钬、氧化镥、氧化钪和氧化铥中的一种或多种。本发明通过采用特定含量的特定种类的无机纳米材料作为原料之一，且掺杂稀土氧化物，使制得的纳米绝热毡具有较好的耐腐蚀性，进而可以广泛应用于离心泵、电磁阀等敏感部件的耐温防腐需求，特别是在强酸、强碱、高盐度环境，如氯碱化工设备、多晶硅产业、晶圆及芯片加工产业、海上船舶、运输设备等领域。该纳米绝热毡还具有优异的隔热性能。实验结果表明：本发明制备的纳米绝热毡平均25℃导热系数＜0.028W/(m.k)，经36％优级纯浓盐酸或6.15mol/L饱和NaCl溶液72h浸泡后，表面无破损开裂同时抗拉强度＞0.36MPa，显示出优良的耐腐蚀性能。
具体实施方式
本发明提供了一种耐腐蚀的纳米绝热毡，包括无机纳米材料、稀土氧化物、疏水材料和纤维毯基材；
所述无机纳米材料选自纳米氧化钛、纳米氧化锆、纳米硅酸锆、六钛酸钾晶须、超细氧化铝粉、超细氢氧化铝粉、炭黑、碳化硅和氮化硅中的一种或多种；所述无机纳米材料占纳米绝热毡质量的25～40％；
所述稀土氧化物选自氧化铕、氧化钆、氧化镝、氧化镱、氧化钇、氧化钕、氧化铽、氧化铈、氧化镧、氧化钐、氧化铒、氧化镨、氧化钬、氧化镥、氧化钪和氧化铥中的一种或多种。
本发明通过采用特定含量的特定种类的无机纳米材料作为原料之一，且掺杂稀土氧化物，使制得的纳米绝热毡具有较好的耐腐蚀性，进而可以广泛应用于离心泵、电磁阀等敏感部件的耐温防腐需求，特别是在强酸、强碱、高盐度环境，如氯碱化工设备、多晶硅产业、晶圆及芯片加工产业、海上船舶、运输设备等领域。该纳米绝热毡还具有优异的隔热性能。
本发明提供的耐腐蚀的纳米绝热毡包括无机纳米材料；所述无机纳米材料选自纳米氧化钛、纳米氧化锆、纳米硅酸锆、六钛酸钾晶须、超细氧化铝粉、超细氢氧化铝粉、炭黑、碳化硅和氮化硅中的一种或多种；所述无机纳米材料占纳米绝热毡质量的25～40％；
本发明提供的耐腐蚀的纳米绝热毡包括稀土氧化物；所述稀土氧化物选自氧化铕、氧化钆、氧化镝、氧化镱、氧化钇、氧化钕、氧化铽、氧化铈、氧化镧、氧化钐、氧化铒、氧化镨、氧化钬、氧化镥、氧化钪和氧化铥中的一种或多种；所述稀土氧化物优选占纳米绝热毡质量的0.1～0.5％。
上述种类的无机纳米材料的添加使得纳米绝热毡具有优异的隔热性能，还与上述种类的稀土氧化物共同作用，使得绝热毡具有优异的耐腐蚀性。
本发明提供的耐腐蚀的纳米绝热毡包括疏水材料；所述疏水材料优选选自含氢硅油乳液；所述含氢硅油乳液的含油量≥28％，含氢量1.5～2.5％。所属疏水材料优选占纳米绝热毡质量的1～5％。
本发明提供的耐腐蚀的纳米绝热毡包括纤维毯基材；所述纤维毯基材优选选自玻璃纤维针刺毯、硅酸铝纤维针刺毯、硅酸镁纤维针刺毯、高硅氧纤维毯、石英纤维毯和氧化铝纤维毯中的一种或多种。所述纤维毯基材优选占纳米绝热毡质量的55～70％。所述玻璃纤维针刺毯的容重为120～160Kg/m3，纤维的长径比为125～800；所述硅酸铝纤维针刺毯的容重为60～140Kg/m3，纤维的长径比为300～1500；所述硅酸镁纤维针刺毯的容重为60～140Kg/m3，纤维的长径比为300～2000；所述高硅氧纤维毯的容重为140～160Kg/m3，纤维的长径比为250～2000；所述石英纤维毯的容重为100～160Kg/m3，纤维的长径比为1000～4000，所述氧化铝纤维毯的容重为60～120Kg/m3，纤维的长径比为125～1300。具体实施例中，所述纤维毯基材选自厚度为10mm、容重为160Kg/m3和纤维长径比为700的玻璃纤维针刺毯；厚度为10mm、容重为160Kg/m3和纤维长径比为3000的石英纤维针刺毯；厚度为10mm、容重为128Kg/m3和纤维长径比为1200的硅酸铝纤维针刺毯；厚度为10mm、容重为120Kg/m3和纤维长径比为500的玻璃纤维针刺毯；或厚度为10mm、容重为96Kg/m3和纤维长径比为800的硅酸铝纤维针刺毯。
在本发明具体实施例中，所述耐腐蚀的纳米绝热毡包括超细二氧化钛纳米粉和玻璃纤维针刺毯；或包括六钛酸钾晶须和石英纤维针刺毯；或包括超细二氧化钛纳米粉和硅酸铝纤维针刺毯。
本发明提供了一种上述技术方案所述耐腐蚀的纳米绝热毡的制备方法，包括以下步骤：
将水、表面活性剂、有机粘结剂、无机纳米粉体和稀土氧化物充分分散，得到浆料；
将纤维毯基材浸润在所述浆料中，充分复合，得到湿坯；
将所述湿坯依次进行煅烧和疏水处理，得到耐腐蚀的纳米绝热毡。
本发明将水、表面活性剂、有机粘结剂、无机纳米粉体和稀土氧化物充分分散，得到浆料。在本发明中，所述表面活性剂优选选自烷基三甲基铵、聚氧乙烯烷基胺、烷基二甲基甜菜碱、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、烷基二甲基氧化胺、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、高级脂肪酸醇酯和多元醇脂肪酸酯中的一种或多种；具体实施例中，所述表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵。
所述有机粘结剂选自水性丙烯酸乳液，包括纯丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液和醋丙乳液中的一种或多种。具体实施例中，所述有机粘接剂选自苯丙乳液。
在具体实施例中，所述无机纳米粉体选自超细二氧化钛纳米粉和/或六钛酸钾晶须。具体实施例中，所述稀土氧化物选自氧化铈、氧化镧和氧化钕中的一种或多种。
在本发明中，所述水：表面活性剂：有机粘结剂：无机纳米粉体：稀土氧化物质量比优选为100：0.01～0.2：2～5：20～30：0.01～0.25；具体实施例中，所述水：表面活性剂：有机粘结剂：无机纳米粉体：稀土氧化物的质量比为160:0.024:3.6:44.8:0.256。
本发明优选在搅拌条件下将水、表面活性剂、有机粘结剂、无机纳米粉体和稀土氧化物充分分散。本发明优选将水、表面活性剂和有机粘接剂先混合，再和无机纳米材料与稀土氧化物混合，充分分散。更优选地，所述水、表面活性剂和有机粘接剂先混合4～6min，再和无机纳米材料与稀土氧化物混合，充分分散25～35min。
得到浆料后，本发明将纤维毯基材浸润在所述浆料中，充分复合后，得到湿坯。本发明优选通过压辊或真空吸滤方式使纤维毯基材和浆料充分复合；所述压辊的压力优选为1～5MPa，更优选为3MPa；压辊的时间优选为1～20s，更优选为15s。所述真空吸滤的真空度优选为-0.05～-0.1MPa，更优选为-0.095MPa；真空吸滤的时间优选为1～20s，更优选为10s。
得到湿坯后，本发明将所述湿坯依次进行煅烧和疏水处理，得到耐腐蚀的纳米绝热毡。本发明优选在湿坯煅烧前进行一次干燥；所述一次干燥选自热风干燥或微波干燥；所述热风干燥的温度为120～180℃，热风干燥的时间为2～5h；所述微波干燥的温度为120～160℃；微波干燥的时间为5～12h。
本发明优选在一次干燥前对湿坯整平及定厚；优选定厚为6～15mm，更优选为10mm。
所述煅烧优选在马弗炉中进行；所述煅烧的温度优选为450～650℃；煅烧的时间为0.5～3h。在具体实例中，所述煅烧的温度为550℃，时间为1.5h。
本发明采用上述疏水材料进行疏水处理；本发明优选将疏水材料稀释后使用；所述疏水材料和稀释剂的体积比优选为1:1～5；更优选为1:3。本发明中疏水处理的方式优选采用喷淋的方式。
疏水处理后，本发明优选对疏水处理产品进行二次干燥；所述二次干燥的方式选自热风干燥或微波干燥；所述热风干燥的温度为80～120℃，热风干燥的时间为2～5h；所述微波干燥的温度为70～110℃，微波干燥的时间为1～3h。在具体实施例中，二次干燥时，采用热风干燥的温度为110℃，时间为3h；微波干燥的温度为100℃，时间为2h。
本发明提供了一种上述技术方案所述耐腐蚀的纳米绝热毡或上述技术方案所述制备方法制备的耐腐蚀的纳米绝热毡在耐温防腐材料中的应用。
本发明采用GB/T 10294方法测试纳米绝热毡的导热系数。
本发明采用GB/T17911-2006第9章的规定方法测试纳米绝热毡的抗拉强度。
本发明采用以下方法对纳米绝热毡进行耐腐蚀测试：
将上述纳米绝热毡经质量分数为36％优级纯浓盐酸或6.15mol/L饱和NaCl溶液浸泡72h后，观察其表面是否破损开裂，再测定抗拉强度。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种耐腐蚀的纳米绝热毡及其制备方法和应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
称取160g水倒入到烧杯中并开启搅拌，依次加入0.024g十六烷基三甲基溴化铵，3.6g苯丙乳液，搅拌5min，接着加入44.8g超细二氧化钛纳米粉，0.256g氧化钕，高速搅拌分散30min；再将28g厚度为10mm、容重为160Kg/m3和纤维长径比为700的玻璃纤维针刺毯浸润到配好的浆料中，并通过辊压机进行辊压，压力3MPa，辊压时间15s；再将辊压浸润后的湿胚放到整平机上进行表面整平并定厚为10mm；将定厚的湿胚放入鼓风干燥箱中150℃下干燥12h；烘干后将复合毡体放入马弗炉中550℃下煅烧1.5h；将4.84g含氢硅油乳液与水按体积比1:3比例稀释后喷洒到煅烧后复合毡体表面，再将复合毡体放入鼓风干燥箱中110℃下干燥3h，得到45.2g耐腐蚀纳米绝热毡。
该耐腐蚀纳米绝热毡平均25℃导热系数0.027W/(m.k)，抗拉强度0.392MPa；经36％优级纯浓盐酸浸泡72h后，表面无破损开裂，浸泡后抗拉强度0.39MPa。
实施例2
称取160g水倒入到烧杯中并开启搅拌，依次加入0.024g十六烷基三甲基溴化铵，3.6g苯丙乳液，搅拌5min，接着加入44.8g六钛酸钾晶须，0.256g氧化镧，高速搅拌分散30min；再将28g厚度为10mm、容重为160Kg/m3和纤维长径比为3000的石英纤维针刺毯浸润到配好的浆料中，并通过辊压机进行辊压，压力3MPa，辊压时间15s；再将辊压浸润后的湿胚放到整平机上进行表面整平并定厚为10mm；将定厚的湿胚放入鼓风干燥箱中150℃下干燥12h；烘干后将复合毡体放入马弗炉中550℃下煅烧1.5h；将4.71g含氢硅油乳液与水按体积比1:3比例稀释后喷洒到煅烧后复合毡体表面，再将复合毡体放入鼓风干燥箱中110℃下干燥3h，得到44g耐腐蚀纳米绝热毡。
该耐腐蚀纳米绝热毡平均25℃导热系数0.026W/(m.k)，抗拉强度0.415MPa；经36％优级纯浓盐酸浸泡72h后，表面无破损开裂，浸泡后抗拉强度0.398MPa。
实施例3
称取160g水倒入到烧杯中并开启搅拌，依次加入0.024g十六烷基三甲基溴化铵，3.6g苯丙乳液，搅拌5min，接着加入44.8g超细二氧化钛纳米粉，0.256g氧化铈，高速搅拌分散30min；再将28g厚度为10mm、容重为128Kg/m3和纤维长径比为1200的硅酸铝纤维针刺毯浸润到配好的浆料中，并通过辊压机进行辊压，压力3MPa，辊压时间15s；再将辊压浸润后的湿胚放到整平机上进行表面整平并定厚为10mm；将定厚的湿胚放入鼓风干燥箱中150℃下干燥12h；烘干后将复合毡体放入马弗炉中550℃下煅烧1.5h；将5.18g含氢硅油乳液与水按体积比1:3比例稀释后喷洒到煅烧后复合毡体表面，再将复合毡体放入鼓风干燥箱中110℃下干燥3h，得到48.4g耐腐蚀纳米绝热毡。
该耐腐蚀纳米绝热毡平均25℃导热系数0.027W/(m.k)，抗拉强度0.368MPa；经6.15mol/L饱和NaCl溶液72h浸泡后，表面无破损开裂，浸泡后抗拉强度0.362MPa。
实施例4
称取160g水倒入到烧杯中并开启搅拌，依次加入0.024g十六烷基三甲基溴化铵，3.6g苯丙乳液，搅拌5min，接着加入44.8g六钛酸钾晶须，0.256g氧化镧，高速搅拌分散30min；再将28g厚度为10mm、容重为128Kg/m3和纤维长径比为1200的硅酸铝纤维针刺毯浸润到配好的浆料中，并通过辊压机进行辊压，压力3MPa，辊压时间15s；再将辊压浸润后的湿胚放到整平机上进行表面整平并定厚为10mm；将定厚的湿胚放入鼓风干燥箱中150℃下干燥12h；烘干后将复合毡体放入马弗炉中550℃下煅烧1.5h；将5.05g含氢硅油乳液与水按体积比1:3比例稀释后喷洒到煅烧后复合毡体表面，再将复合毡体放入鼓风干燥箱中110℃下干燥3h，得到47.2g耐腐蚀纳米绝热毡。
该耐腐蚀纳米绝热毡平均25℃导热系数0.026W/(m.k)，抗拉强度0.376MPa；经6.15mol/L饱和NaCl溶液72h浸泡后，表面无破损开裂，浸泡后抗拉强度0.369MPa。
实施例5
称取160g水倒入到烧杯中并开启搅拌，依次加入0.024g十六烷基三甲基溴化铵，3.6g苯丙乳液，搅拌5min，接着加入44.8g超细二氧化钛纳米粉，0.256g氧化钐，高速搅拌分散30min；再将28g厚度为10mm、容重为120Kg/m3和纤维长径比为500的玻璃纤维针刺毯浸润到配好的浆料中，并通过辊压机进行辊压，压力3MPa，辊压时间15s；再将辊压浸润后的湿胚放到整平机上进行表面整平并定厚为10mm；将定厚的湿胚放入鼓风干燥箱中150℃下干燥12h；烘干后将复合毡体放入马弗炉中550℃下煅烧1.5h；将4.84g含氢硅油乳液与水按体积比1:3比例稀释后喷洒到煅烧后复合毡体表面，再将复合毡体放入鼓风干燥箱中110℃下干燥3h，得到45.2g耐腐蚀纳米绝热毡。
该耐腐蚀纳米绝热毡平均25℃导热系数0.027W/(m.k)，抗拉强度0.352MPa；经36％优级纯浓盐酸浸泡72h后，表面无破损开裂，浸泡后抗拉强度0.349MPa。
实施例6
称取160g水倒入到烧杯中并开启搅拌，依次加入0.024g十六烷基三甲基溴化铵，3.6g苯丙乳液，搅拌5min，接着加入44.8g超细二氧化钛纳米粉，0.256g氧化钇，高速搅拌分散30min；再将28g厚度为10mm、容重为96Kg/m3和纤维长径比为800的硅酸铝纤维针刺毯浸润到配好的浆料中，并通过辊压机进行辊压，压力3MPa，辊压时间15s；再将辊压浸润后的湿胚放到整平机上进行表面整平并定厚为10mm；将定厚的湿胚放入鼓风干燥箱中150℃下干燥12h；烘干后将复合毡体放入马弗炉中550℃下煅烧1.5h；将5.18g含氢硅油乳液与水按体积比1:3比例稀释后喷洒到煅烧后复合毡体表面，再将复合毡体放入鼓风干燥箱中110℃下干燥3h，得到48.4g耐腐蚀纳米绝热毡。
该耐腐蚀纳米绝热毡平均25℃导热系数0.027W/(m.k)，抗拉强度0.355MPa；经6.15mol/L饱和NaCl溶液72h浸泡后，表面无破损开裂，浸泡后抗拉强度0.351MPa。
对比例1
称取160g水倒入到烧杯中并开启搅拌，依次加入0.024g十六烷基三甲基溴化铵，3.6g苯丙乳液，搅拌5min，接着加入44.8g超细二氧化钛纳米粉，高速搅拌分散30min；再将28g厚度为10mm、容重为120Kg/m3和纤维长径比为500的玻璃纤维针刺毯浸润到配好的浆料中，并通过辊压机进行辊压，压力3MPa，辊压时间15s；再将辊压浸润后的湿胚放到整平机上进行表面整平并定厚为10mm；将定厚的湿胚放入鼓风干燥箱中150℃下干燥12h；烘干后将复合毡体放入马弗炉中550℃下煅烧1.5h；将4.84g含氢硅油乳液与水按体积比1:3比例稀释后喷洒到煅烧后复合毡体表面，再将复合毡体放入鼓风干燥箱中110℃下干燥3h，得到45g纳米绝热毡。
该纳米绝热毡平均25℃导热系数0.029W/(m.k)，抗拉强度0.31MPa；经36％优级纯浓盐酸浸泡72h后，表面出现破损开裂，浸泡后抗拉强度0.16MPa。
对比例2
称取160g水倒入到烧杯中并开启搅拌，依次加入0.024g十六烷基三甲基溴化铵，3.6g苯丙乳液，搅拌5min，接着加入65g超细二氧化钛纳米粉，0.256g氧化钕，高速搅拌分散30min；再将28g厚度为10mm、容重为140Kg/m3和纤维长径比为600的玻璃纤维针刺毯浸润到配好的浆料中，并通过辊压机进行辊压，压力3MPa，辊压时间15s；再将辊压浸润后的湿胚放到整平机上进行表面整平并定厚为10mm；将定厚的湿胚放入鼓风干燥箱中150℃下干燥12h；烘干后将复合毡体放入马弗炉中550℃下煅烧1.5h；将4.84g含氢硅油乳液与水按体积比1:3比例稀释后喷洒到煅烧后复合毡体表面，再将复合毡体放入鼓风干燥箱中110℃下干燥3h，得到52g耐腐蚀纳米绝热毡。
该耐腐蚀纳米绝热毡平均25℃导热系数0.034W/(m.k)，抗拉强度0.38MPa；经36％优级纯浓盐酸浸泡72h后，表面无破损开裂，浸泡后抗拉强度0.378MPa。
由以上实施例可知，本发明提供了一种耐腐蚀的纳米绝热毡，包括无机纳米材料、稀土氧化物、疏水材料和纤维毯基材；所述无机纳米材料选自纳米氧化钛、纳米氧化锆、纳米硅酸锆、六钛酸钾晶须、超细氧化铝粉、超细氢氧化铝粉、炭黑、碳化硅和氮化硅中的一种或多种；所述无机纳米材料占纳米绝热毡质量的25～40％；所述稀土氧化物选自氧化铕、氧化钆、氧化镝、氧化镱、氧化钇、氧化钕、氧化铽、氧化铈、氧化镧、氧化钐、氧化铒、氧化镨、氧化钬、氧化镥、氧化钪和氧化铥中的一种或几种。本发明通过采用特定含量的特定种类的无机纳米材料作为原料之一，且掺杂稀土氧化物，使制得的纳米绝热毡具有较好的耐腐蚀性，进而可以广泛应用于离心泵、电磁阀等敏感部件的耐温防腐需求，特别是在强酸、强碱、高盐度环境，如氯碱化工设备、多晶硅产业、晶圆及芯片加工产业、海上船舶、运输设备等领域。该纳米绝热毡还具有优异的隔热性能。实验结果表明：本发明制备的纳米绝热毡平均25℃导热系数＜0.028W/(m.k)，经36％优级纯浓盐酸或6.15mol/L饱和NaCl溶液72h浸泡后，表面无破损开裂同时抗拉强度＞0.36MPa，显示出优良的耐腐蚀性能。实施例1～6可知，纳米绝热毡平均25℃导热系数为0.026～0.027W/(m.k)；浸泡前抗拉强度为0.352～0.415MPa，经36％优级纯浓盐酸或6.15mol/L饱和NaCl溶液72h浸泡后，表面无破损开裂同时抗拉强度为0.349～0.398MPa。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种耐腐蚀的纳米绝热毡，包括无机纳米材料、稀土氧化物、疏水材料和纤维毯基材；
所述无机纳米材料选自纳米氧化钛、纳米氧化锆、纳米硅酸锆、六钛酸钾晶须、超细氧化铝粉、超细氢氧化铝粉、炭黑、碳化硅和氮化硅中的一种或多种；所述无机纳米材料占纳米绝热毡质量的25～40％；
所述稀土氧化物选自氧化铕、氧化钆、氧化镝、氧化镱、氧化钇、氧化钕、氧化铽、氧化铈、氧化镧、氧化钐、氧化铒、氧化镨、氧化钬、氧化镥、氧化钪和氧化铥中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀的纳米绝热毡，其特征在于，所述疏水材料为含氢硅油乳液；所述含氢硅油乳液的含油量≥28％，含氢量1.5％～2.5％。
3.根据权利要求1所述的耐腐蚀的纳米绝热毡，其特征在于，所述纤维毯基材选自玻璃纤维针刺毯、硅酸铝纤维针刺毯、硅酸镁纤维针刺毯、高硅氧纤维毯、石英纤维毯和氧化铝纤维毯中的一种或多种。
4.一种权利要求1～3任一项所述耐腐蚀的纳米绝热毡的制备方法，包括以下步骤：
将水、表面活性剂、有机粘结剂、无机纳米粉体和稀土氧化物充分分散，得到浆料；
将纤维毯基材浸润在所述浆料中，充分复合，得到湿坯；
将所述湿坯依次进行煅烧和疏水处理，得到耐腐蚀的纳米绝热毡。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述水：表面活性剂：有机粘结剂：无机纳米粉体：稀土氧化物的质量比为100：0.01～0.2：2～5：20～30：0.01～0.25。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂选自烷基三甲基铵、聚氧乙烯烷基胺、烷基二甲基甜菜碱、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、烷基二甲基氧化胺、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、高级脂肪酸醇酯和多元醇脂肪酸酯中的一种或多种；
所述有机粘结剂选自水性丙烯酸乳液，包括纯丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液和醋丙乳液中的一种或多种。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，通过压辊或真空吸滤方式使纤维毯基材和浆料充分复合；
所述压辊的压力为1～5MPa，压辊的时间为1～20s；
所述真空吸滤的真空度为-0.05～-0.1MPa，真空吸滤的时间为1～20s。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述湿坯煅烧前进行干燥；所述干燥选自热风干燥或微波干燥；
所述热风干燥的温度为120～180℃，热风干燥的时间为2～5h；
所述微波干燥的温度为120～160℃；微波干燥的时间为5～12h。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为450～650℃；煅烧的时间为0.5～3h；
所述喷淋处理后进行干燥；所述干燥的方式选自热风干燥或微波干燥；
所述热风干燥的温度为80～120℃，热风干燥的时间为2～5h；
所述微波干燥的温度为70～110℃，微波干燥的时间为1～3h。
10.一种权利要求1～3任一项所述耐腐蚀的纳米绝热毡或权利要求4～9任一项所述制备方法制备的耐腐蚀的纳米绝热毡在耐温防腐材料中的应用。
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