CN113372059A - 一种无机硅隔声保温凝胶及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无机硅隔声保温凝胶，包括无机硅隔声保温凝胶按质量百分比计包括以下组分：无机硅酸盐：20％‑38％、疏水剂：8％‑16％、表面活性剂：13％‑25％、发泡剂：5％‑13％、二氧化硅气凝胶颗粒：25％‑35％、偶联剂：5％‑8％，无机硅酸盐为正硅酸乙酯颗粒或硅酸三钙颗粒，疏水剂为甲酰胺、三甲基乙氧基硅烷、二甲基二氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷或六甲基二硅氮烷中的一种。本发明通过向隔声保温材料中添加相应的组分，减小了隔声保温材料在使用过程中受环境影响出现燃烧的情况，提高了隔声保温材料的防护安全性能，减小了隔声保温材料在使用过程中出现老化的情况，提高了隔声保温材料的隔声保温性能，降低了隔声保温材料的使用成本。
Description
技术领域
本发明属于隔声保温材料技术领域，具体涉及一种无机硅隔声保温凝胶及其制造方法。
背景技术
隔声保温材料一般是指热系数小于等于0.12的隔音材料，根据材料组成不同可以分为有机隔声保温材料、无机隔声保温材料和金属类隔声保温材料几种，具有导热系数低、密度小、防火防水以及柔韧性高的优点广泛的应用于建筑施工、工业生产以及管道保护等各个领域。
目前建筑上常用聚苯乙烯泡沫塑料、胶粉聚苯颗粒以及聚氨酯硬质泡沫材料等泡沫隔声保温材料作为墙体隔声保温材料，泡沫隔声保温材料具有密度低、使用成本低且保温隔热性能好的优点，但泡沫隔声保温材料在使用过程中存在易老化、易燃的缺点，使用过程中的安全隐患较大。
现有的隔声保温材料由于组成成分影响，隔声保温材料在使用过程中容易受外界环境影响出现燃烧的情况，降低了隔声保温材料的防火安全性，同时，隔声保温材料在使用过程中容易出现老化的情况，降低了隔声保温材料的隔声保温性能，当需要保证隔声保温性能时，需要对隔声保温材料进行定期更换，增加了隔声保温材料的使用成本。
因此，针对上述技术问题，有必要提供一种无机硅隔声保温凝胶及其制造方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无机硅隔声保温凝胶及其制造方法，以解决上述隔声保温材料使用安全性能差的问题。
为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：
一种无机硅隔声保温凝胶，所述无机硅隔声保温凝胶按质量百分比计包括以下组分：
进一步地，所述无机硅酸盐为正硅酸乙酯颗粒或硅酸三钙颗粒。
优选的，所述无机硅酸盐为正硅酸乙酯颗粒。
进一步地，所述疏水剂为甲酰胺、三甲基乙氧基硅烷、二甲基二氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷或六甲基二硅氮烷中的一种。
优选的，所述疏水剂为甲酰胺。
进一步地，所述表面活性剂为按质量百分比计包括以下组分：
优选地，所述表面活性剂为按质量百分比计包括以下组分：
进一步地，所述发泡剂为偶氮二甲酰钡、苯磺酰肼、对甲苯磺酰肼、偶氮氨基苯或肼二苯砜中的一种或几种的混合物。
优选的，所述发泡剂为偶氮二甲酰钡和肼二苯砜的混合物。
进一步地，所述二氧化硅气凝胶颗粒的孔隙大于60％，导热系数小于0.03w/m·k。
优选的，所述二氧化硅气凝胶颗粒的孔隙为70％，导热系数为0.02w/m·k。
一种无机硅隔声保温凝胶的制造方法，包括以下步骤：
S1.称取相应质量分数的无机硅酸盐，将无机硅酸盐投入到混合储存罐中，并向混合储存罐内添加相应质量分数的疏水剂、表面活性剂和发泡剂，通过混合储存罐的混合搅拌形成混合物料A；
S2.向上述S1中混合物料A中添加相应质量分数的二氧化硅气凝胶颗粒，并加入相应质量分数的偶联剂，通过混合储存罐搅拌混合0.5-1h，得到混合物料B；
S3.将上述S2中的混合物料B转移至超临界干燥釜内，通过超临界干燥釜对混合物料B进行干燥处理，干燥后得到无机硅隔声保温凝胶颗粒；
S4.将S3中的无机硅隔声保温凝胶颗粒转移至热压设备中，将无机硅隔声保温凝胶颗粒热压成为无机硅隔声保温凝胶颗粒板；
S5.将上述S4中的无机隔声保温凝胶颗粒板转移至晾板机进行冷却降温；
S6.通过裁切机对S5中无机隔声保温凝胶颗粒进行裁切处理，得到无机硅隔声保温凝胶。
进一步地，所述S2中混合储存罐的混合搅拌转速为200-300r/min。
优选的，所述S2中混合储存罐的混合搅拌转速为280r/min。
进一步地，所述S3中的干燥温度为50℃-65℃，干燥压力为6-15MPa，干燥时间为1.5-3h。
优选的，所述S3中的干燥温度为60℃，干燥压力为12MPa，干燥时间为3h。
进一步地，所述S4中热压温度为75℃-95℃。
优选的，所述S4中热压温度为80℃。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明通过向隔声保温材料中添加相应的组分，减小了隔声保温材料在使用过程中受环境影响出现燃烧的情况，提高了隔声保温材料的防护安全性能，减小了隔声保温材料在使用过程中出现老化的情况，提高了隔声保温材料的隔声保温性能，降低了隔声保温材料的使用成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例中一种无机硅隔声保温凝胶的组分配比图；
图2为本发明一实施例中一种无机硅隔声保温凝胶的特性对比图；
图3为本发明一实施例中一种无机硅隔声保温凝胶的特性曲线图；
图4为本发明一实施例中一种无机硅隔声保温凝胶的对比例特性分析图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
实施例1
S1.称取30％的无机硅酸盐，将无机硅酸盐投入到混合储存罐中，并向混合储存罐内添加10％的疏水剂、21％的表面活性剂和5％的发泡剂，通过混合储存罐的混合搅拌形成混合物料A；
S2.向上述S1中混合物料A中添加28％的二氧化硅气凝胶颗粒，并加入相应6％的偶联剂，通过混合储存罐搅拌以280r/min的转速混合1h，得到混合物料B；
S3.将上述S2中的混合物料B转移至超临界干燥釜内，通过超临界干燥釜在干燥温度为60℃，干燥压力为12MPa，干燥时间为3h的情况下对混合物料B进行干燥处理，干燥后得到无机硅隔声保温凝胶颗粒；
S4.将S3中的无机硅隔声保温凝胶颗粒转移至热压设备中，将无机硅隔声保温凝胶颗粒在热压温度为80℃的条件下热压成为无机硅隔声保温凝胶颗粒板；
S5.将上述S4中的无机隔声保温凝胶颗粒板转移至晾板机进行冷却降温；
S6.通过裁切机对S5中无机隔声保温凝胶颗粒进行裁切处理，得到无机硅隔声保温凝胶。
实施例2
S1.称取25％的无机硅酸盐，将无机硅酸盐投入到混合储存罐中，并向混合储存罐内添加15％的疏水剂、20％的表面活性剂和7％的发泡剂，通过混合储存罐的混合搅拌形成混合物料A；
S2.向上述S1中混合物料A中添加25％的二氧化硅气凝胶颗粒，并加入相应8％的偶联剂，通过混合储存罐搅拌以300r/min的转速混合0.8h，得到混合物料B；
S3.将上述S2中的混合物料B转移至超临界干燥釜内，通过超临界干燥釜在干燥温度为65℃，干燥压力为6MPa，干燥时间为2.5h的情况下对混合物料B进行干燥处理，干燥后得到无机硅隔声保温凝胶颗粒；
S4.将S3中的无机硅隔声保温凝胶颗粒转移至热压设备中，将无机硅隔声保温凝胶颗粒在热压温度为85℃的条件下热压成为无机硅隔声保温凝胶颗粒板；
S5.将上述S4中的无机隔声保温凝胶颗粒板转移至晾板机进行冷却降温；
S6.通过裁切机对S5中无机隔声保温凝胶颗粒进行裁切处理，得到无机硅隔声保温凝胶。
实施例3
S1.称取27％的无机硅酸盐，将无机硅酸盐投入到混合储存罐中，并向混合储存罐内添加13％的疏水剂、14％的表面活性剂和6％的发泡剂，通过混合储存罐的混合搅拌形成混合物料A；
S2.向上述S1中混合物料A中添加35％的二氧化硅气凝胶颗粒，并加入相应5％的偶联剂，通过混合储存罐搅拌以250r/min的转速混合0.6h，得到混合物料B；
S3.将上述S2中的混合物料B转移至超临界干燥釜内，通过超临界干燥釜在干燥温度为63℃，干燥压力为8MPa，干燥时间为2h的情况下对混合物料B进行干燥处理，干燥后得到无机硅隔声保温凝胶颗粒；
S4.将S3中的无机硅隔声保温凝胶颗粒转移至热压设备中，将无机硅隔声保温凝胶颗粒在热压温度为88℃的条件下热压成为无机硅隔声保温凝胶颗粒板；
S5.将上述S4中的无机隔声保温凝胶颗粒板转移至晾板机进行冷却降温；
S6.通过裁切机对S5中无机隔声保温凝胶颗粒进行裁切处理，得到无机硅隔声保温凝胶。
实施例4
S1.称取21％的无机硅酸盐，将无机硅酸盐投入到混合储存罐中，并向混合储存罐内添加14％的疏水剂、15％的表面活性剂和10％的发泡剂，通过混合储存罐的混合搅拌形成混合物料A；
S2.向上述S1中混合物料A中添加33％的二氧化硅气凝胶颗粒，并加入相应7％的偶联剂，通过混合储存罐搅拌以230r/min的转速混合0.7h，得到混合物料B；
S3.将上述S2中的混合物料B转移至超临界干燥釜内，通过超临界干燥釜在干燥温度为58℃，干燥压力为9MPa，干燥时间为1.8h的情况下对混合物料B进行干燥处理，干燥后得到无机硅隔声保温凝胶颗粒；
S4.将S3中的无机硅隔声保温凝胶颗粒转移至热压设备中，将无机硅隔声保温凝胶颗粒在热压温度为90℃的条件下热压成为无机硅隔声保温凝胶颗粒板；
S5.将上述S4中的无机隔声保温凝胶颗粒板转移至晾板机进行冷却降温；
S6.通过裁切机对S5中无机隔声保温凝胶颗粒进行裁切处理，得到无机硅隔声保温凝胶。
实施例5
S1.称取35％的无机硅酸盐，将无机硅酸盐投入到混合储存罐中，并向混合储存罐内添加15％的疏水剂、13％的表面活性剂和6％的发泡剂，通过混合储存罐的混合搅拌形成混合物料A；
S2.向上述S1中混合物料A中添加25％的二氧化硅气凝胶颗粒，并加入相应6％的偶联剂，通过混合储存罐搅拌以220r/min的转速混合0.9h，得到混合物料B；
S3.将上述S2中的混合物料B转移至超临界干燥釜内，通过超临界干燥釜在干燥温度为55℃，干燥压力为11MPa，干燥时间为1.5h的情况下对混合物料B进行干燥处理，干燥后得到无机硅隔声保温凝胶颗粒；
S4.将S3中的无机硅隔声保温凝胶颗粒转移至热压设备中，将无机硅隔声保温凝胶颗粒在热压温度为95℃的条件下热压成为无机硅隔声保温凝胶颗粒板；
S5.将上述S4中的无机隔声保温凝胶颗粒板转移至晾板机进行冷却降温；
S6.通过裁切机对S5中无机隔声保温凝胶颗粒进行裁切处理，得到无机硅隔声保温凝胶。
实施例6
S1.称取38％的无机硅酸盐，将无机硅酸盐投入到混合储存罐中，并向混合储存罐内添加10％的疏水剂、17％的表面活性剂和5％的发泡剂，通过混合储存罐的混合搅拌形成混合物料A；
S2.向上述S1中混合物料A中添加25％的二氧化硅气凝胶颗粒，并加入相应5％的偶联剂，通过混合储存罐搅拌以200r/min的转速混合1h，得到混合物料B；
S3.将上述S2中的混合物料B转移至超临界干燥釜内，通过超临界干燥釜在干燥温度为52℃，干燥压力为7MPa，干燥时间为1.9h的情况下对混合物料B进行干燥处理，干燥后得到无机硅隔声保温凝胶颗粒；
S4.将S3中的无机硅隔声保温凝胶颗粒转移至热压设备中，将无机硅隔声保温凝胶颗粒在热压温度为75℃的条件下热压成为无机硅隔声保温凝胶颗粒板；
S5.将上述S4中的无机隔声保温凝胶颗粒板转移至晾板机进行冷却降温；
S6.通过裁切机对S5中无机隔声保温凝胶颗粒进行裁切处理，得到无机硅隔声保温凝胶。
综上所述，参图1-图2所示，实施例1中无机硅酸盐30％、疏水剂10％、表面活性剂21％、发泡剂5％、二氧化硅气凝胶颗粒28％、偶联剂6％，导热系数为0.020w/m·k，燃烧性能为A，憎水率为99.9％；实施例2中无机硅酸盐25％、疏水剂15％、表面活性剂20％、发泡剂7％、二氧化硅气凝胶颗粒25％、偶联剂8％，导热系数为0.022w/m·k，燃烧性能为A，憎水率99.6％；实施例3中无机硅酸盐27％、疏水剂13％、表面活性剂14％、发泡剂6％、二氧化硅气凝胶颗粒35％、偶联剂5％，导热系数为0.024w/m·k，燃烧性能为A，憎水率99.7％；实施例4中无机硅酸盐21％、疏水剂14％、表面活性剂15％、发泡剂10％、二氧化硅气凝胶颗粒33％、偶联剂7％，导热系数为0.025w/m·k，燃烧性能为A，憎水率99.5％；实施例5中无机硅酸盐35％、疏水剂15％、表面活性剂13％、发泡剂6％、二氧化硅气凝胶颗粒25％、偶联剂6％，导热系数为0.026w/m·k，燃烧性能为A，憎水率99.0％；实施例6中无机硅酸盐38％、疏水剂10％、表面活性剂17％、发泡剂5％、二氧化硅气凝胶颗粒25％、偶联剂5％，导热系数为0.029w/m·k，燃烧性能为A，憎水率99.3％，无机硅隔声保温凝胶的燃烧性能为A，同时具有较低的导热系数，隔声保温性能优越。
对比例1
提供一种无机硅隔声保温凝胶，与实施例1的区别在于，S1中添加的发泡剂为偶氮二甲酰钡与苯磺酰肼的混合物。
对比例2
提供一种无机硅隔声保温凝胶，与实施例1的区别在于，S1中添加的发泡剂为苯磺酰肼与对甲苯磺酰肼的混合物。
对比例3
提供一种无机硅隔声保温凝胶，与实施例1的区别在于，S1中添加的发泡剂为偶氮二甲酰钡与对甲苯磺酰肼的混合物。
对比例4
提供一种无机硅隔声保温凝胶，与实施例1的区别在于，S1中添加的发泡剂为偶氮二甲酰钡与偶氮氨基苯的混合物。
对比例5
提供一种无机硅隔声保温凝胶，与实施例1的区别在于，S1中添加的发泡剂为苯磺酰肼与偶氮氨基苯的混合物。
对比例6
提供一种无机硅隔声保温凝胶，与实施例1的区别在于，S1中添加的发泡剂为苯磺酰肼与肼二苯砜的混合物。
综上所述，参图4所示，对比例1的导热系数为0.025w/m·k，燃烧性能为A，憎水率为98.9％；对比例2的导热系数为0.028w/m·k，燃烧性能为A，憎水率为99.2％；对比例3的导热系数为0.022w/m·k，燃烧性能为A，憎水率为98.8％；对比例4的导热系数为0.030w/m·k，燃烧性能为B1，憎水率为99.4％；对比例5的导热系数为0.032w/m·k，燃烧性能为B1，憎水率为99.1％；对比例6的导热系数为0.024w/m·k，燃烧性能为A，憎水率为99.5％。
由以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
本发明通过向隔声保温材料中添加相应的组分，减小了隔声保温材料在使用过程中受环境影响出现燃烧的情况，提高了隔声保温材料的防护安全性能，减小了隔声保温材料在使用过程中出现老化的情况，提高了隔声保温材料的隔声保温性能，降低了隔声保温材料的使用成本。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种无机硅隔声保温凝胶，其特征在于，所述无机硅隔声保温凝胶按质量百分比计包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的一种无机硅隔声保温凝胶，其特征在于，所述无机硅酸盐为正硅酸乙酯颗粒或硅酸三钙颗粒。
3.根据权利要求1所述的一种无机硅隔声保温凝胶，其特征在于，所述疏水剂为甲酰胺、三甲基乙氧基硅烷、二甲基二氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷或六甲基二硅氮烷中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种无机硅隔声保温凝胶，其特征在于，所述表面活性剂为按质量百分比计包括以下组分：
5.根据权利要求1所述的一种无机硅隔声保温凝胶，其特征在于，所述发泡剂为偶氮二甲酰钡、苯磺酰肼、对甲苯磺酰肼、偶氮氨基苯或肼二苯砜中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种无机硅隔声保温凝胶，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶颗粒的孔隙大于60％，导热系数小于0.03w/m·k。
7.一种无机硅隔声保温凝胶的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.称取相应质量分数的无机硅酸盐，将无机硅酸盐投入到混合储存罐中，并向混合储存罐内添加相应质量分数的疏水剂、表面活性剂和发泡剂，通过混合储存罐的混合搅拌形成混合物料A；
S2.向上述S1中混合物料A中添加相应质量分数的二氧化硅气凝胶颗粒，并加入相应质量分数的偶联剂，通过混合储存罐搅拌混合0.5-1h，得到混合物料B；
S3.将上述S2中的混合物料B转移至超临界干燥釜内，通过超临界干燥釜对混合物料B进行干燥处理，干燥后得到无机硅隔声保温凝胶颗粒；
S4.将S3中的无机硅隔声保温凝胶颗粒转移至热压设备中，将无机硅隔声保温凝胶颗粒热压成为无机硅隔声保温凝胶颗粒板；
S5.将上述S4中的无机隔声保温凝胶颗粒板转移至晾板机进行冷却降温；
S6.通过裁切机对S5中无机隔声保温凝胶颗粒进行裁切处理，得到无机硅隔声保温凝胶。
8.根据权利要求7所述的一种无机硅隔声保温凝胶的制造方法，其特征在于，所述S2中混合储存罐的混合搅拌转速为200-300r/min。
9.根据权利要求7所述的一种无机硅隔声保温凝胶的制造方法，其特征在于，所述S3中的干燥温度为50℃-65℃，干燥压力为6-15MPa，干燥时间为1.5-3h。
10.根据权利要求7所述的一种无机硅隔声保温凝胶的制造方法，其特征在于，所述S4中热压温度为75℃-95℃。
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