CN114836064B - 一种陶瓷微珠凝胶材料及其制备方法 - Google Patents
一种陶瓷微珠凝胶材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114836064B CN114836064B CN202210514153.2A CN202210514153A CN114836064B CN 114836064 B CN114836064 B CN 114836064B CN 202210514153 A CN202210514153 A CN 202210514153A CN 114836064 B CN114836064 B CN 114836064B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- solution
- gel
- weight
- silicate solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000011325 microbead Substances 0.000 claims abstract description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N lithium metasilicate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Si]([O-])=O PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910052912 lithium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 17
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims abstract description 14
- ZCZDJNBPZPSQPZ-UHFFFAOYSA-N benzene;prop-1-ene Chemical group CC=C.C1=CC=CC=C1 ZCZDJNBPZPSQPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 11
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 78
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 37
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 24
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 10
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 5
- 125000000913 palmityl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- 229920003063 hydroxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 229940031574 hydroxymethyl cellulose Drugs 0.000 claims description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 14
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 abstract description 9
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 3
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 3
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 3
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 2
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 2
- 229920006389 polyphenyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D1/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
- C09D1/02—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances alkali metal silicates
- C09D1/04—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances alkali metal silicates with organic additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/65—Additives macromolecular
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
本发明涉及一种陶瓷微珠凝胶材料及其制备方法，其陶瓷微珠凝胶材料包括真空陶瓷微珠，碳化硅纤维，凝胶剂，硅酸锂溶液，硅酸钠溶液，苯‑丙乳液，聚丙烯酰胺，十六烷基三甲基溴化铵，Tween‑80，水和调节剂。本发明的材料采用真空陶瓷微珠作为隔热功能材料，十六烷基三甲基溴化铵作为分散剂，使其它溶质加快溶解，并分散均匀，以耐高温的碳化硅纤维作为增强材料，凝胶剂使得凝胶材料具有高涂抹性和保水性，避免开裂；Tween‑80作为稳定剂，添加的硅酸锂溶液和硅酸钠溶液，使得凝胶导热系数降低，并与真空陶瓷微珠形成更加致密的真空隔热结构，制备而成具有高温隔热功能，且涂抹性能优良，防水性优良的复合涂料。
Description
技术领域
本发明涉及一种陶瓷微珠凝胶材料及制备方法，属于功能材料技术领域。
背景技术
目前用于通用的墙体保温材料有矿岩棉、玻璃棉、泡沫塑料、聚胶脂、硅钙板等，这些保温材料不同程度地存在诸如抗压强度低、耐水性差、不耐高温，使用工艺复杂等缺点，但最大的缺点是造价普遍较高，特别是聚胶脂和硅钙板的价格更高。个别保温材料在制造过程中还产生污染，也有采取聚苯颗粒做墙面保温层的，其工艺是将一定量的聚苯颗粒加水泥加粘结剂加水，搅拌均匀后分两遍抹到墙上，再涂胶粘玻璃纤维网格布增强，然后再抹两遍水泥沙浆。此法虽然单位面积成本有所降低，但仍施工工艺复杂，粘接不牢固，易起层，强度低、保温效果不佳。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种陶瓷微珠凝胶材料及制备方法。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种陶瓷微珠凝胶材料，其包括按重量计的真空陶瓷微珠60-80份，碳化硅纤维5～10份，凝胶剂1～2份，硅酸锂溶液15～25份，硅酸钠溶液25～40份，苯-丙乳液0.1～0.8份，聚丙烯酰胺2～6份，十六烷基三甲基溴化铵0.05～1份，Tween-80 0.5～3份，水90～100份和调节剂0.005～3份，调节硅酸锂溶液与硅酸钠溶液混合时，溶液的pH值为9～12；在涂抹真空陶瓷微珠凝胶材料时，用硫酸调节其pH值为6～7时，涂抹操作应在60min内完成。
如上所述的真空陶瓷微珠凝胶材料，优选地，真空陶瓷微珠65～75份，碳化硅纤维7～9份，凝胶剂1.2～1.8份，硅酸锂溶液17～20份，硅酸钠溶液33～35份，苯-丙乳液0.2～0.7份，聚丙烯酰胺2.5～5份，十六烷基三甲基溴化铵0.1～0.5份，Tween-80 1～2份，调节剂0.005～2份。
如上所述的真空陶瓷微珠凝胶材料，优选地，真空陶瓷微珠75份，碳化硅纤维8份，凝胶剂1.3份，硅酸锂溶液18份，硅酸钠溶液32份，苯-丙乳液0.5份，聚丙烯酰胺3份，十六烷基三甲基溴化铵0.3份，Tween-80 1.5份，水95份。
如上所述的真空陶瓷微珠凝胶材料，优选地，所述凝胶剂包括羧甲基纤维素、羟甲基纤维素钠、聚乙烯醇的一种或多种。
如上所述的真空陶瓷微珠凝胶材料，优选地，所述调节剂为氢氧化钠溶液和硫酸溶液，氢氧化钠溶液浓度为0.01～1mol/L，硫酸溶液为5～10％的稀硫酸。
如上所述的真空陶瓷微珠凝胶材料，优选地，所述真空陶瓷微珠的粒径是20～100μm。
如上所述的真空陶瓷微珠凝胶材料，优选地，硅酸锂溶液的模数为2.8～3，固含量为10～25％；硅酸钠溶液的模数3～3.5，固含量31～34％。
一种如上所述真空陶瓷微珠凝胶材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1、将十六烷基三甲基溴化溶于部分水量中，搅拌均匀，加入碳化硅纤维、聚丙烯酰胺，苯-丙乳液搅拌混合15～30min，加入Tween-80、真空陶瓷微珠继续搅拌10～20min，
S2、将硅酸锂溶液和硅酸钠溶液混合，搅拌均匀，并用调节剂调节混合液的pH值为9～12；
S3、将凝胶剂用剩余水量溶解，搅拌均匀获得凝胶溶液；
S4、将步骤S1和步骤S2获得的溶液混合，搅拌均匀后，再加入凝胶溶液，搅拌均匀，获得真空陶瓷微珠凝胶材料。
如上所述的制备方法，优选地，在步骤S1中部分水量为总水量的80～90％，搅拌的速率为200～500rpm。
如上所述的制备方法，优选地，在步骤S2中，调节剂为氢氧化钠溶液，调节pH值为10～11。
如上所述的制备方法，优选地，在使用时，用调节剂加入真空陶瓷微珠凝胶材料中调节其pH值为6～7时，可加快凝固，涂抹操作应在60min内完成，形成隔热涂层。
本发明经大量实验研究发现，采用十六烷基三甲基溴化铵作为分散剂，使溶质加快溶解，且不会出现渗液现象，研究发现采用十二烷基硫酸钠作为分散剂时，溶液导致有起泡，出现微孔，导致渗液；采用Tween-80作为稳定剂，使获得的凝胶材料稳定成型，不易结块。采用碳化硅纤维具有良好的相融性，可提高涂料的可涂抹性能，使涂抹更顺滑。
本发明中采用的真空陶瓷微珠，具有真空结构，有极低的导热系数，能有效抑制并屏蔽红外线的辐射热和热量的传导，可抑制高温物体的热辐射和热量的传导，涂料涂抹后真空陶瓷微珠相互挤压填充，可以形成真空墙结构的隔热层，用以阻止热量的传递，空隙率小，提高隔热性能。聚丙烯酰胺，用于粘结粉体颗粒。凝胶剂溶于水中，具有凝胶的特性，同时还能够提高涂抹性，延长可操作时间，其还具有保水性，使涂料不会由于干燥太快而表面开裂，增强涂层硬化后的强度，优选凝胶剂为羟甲基纤维素钠。
本发明的真空陶瓷微珠凝胶材料中添加的硅酸锂溶液和硅酸钠溶液，具有两种硅酸盐的优点，其使的材料整体的导热系数降低，且硅酸锂有助溶的作用，加入苯-丙乳液作为辅助成膜作用，硅酸锂和硅酸钠凝胶成膜后与真空陶瓷微珠形成更加致密的真空隔热结构，Tween-80还能使真空陶瓷微珠有序排列，有利于成膜和隔热保温，同时提高了涂层的防渗透性，具有较好的防水、防腐功能，且具有更好的耐压、耐磨性能；可以缩短涂层固化时间，提高施工效率。优选地硅酸锂溶液的用量为15～25份，硅酸钠溶液的用量为25～40份，如果硅酸钠溶液过量，会导致凝胶材料溶液容易凝胶过快，容易产生沉淀，调节硅酸锂溶液与硅酸钠溶液混合时，要求溶液的pH值在9～12，避免溶液pH值为酸性导致固化，在涂抹真空陶瓷微珠凝胶材料时，用硫酸调节其pH值时，可加快固化，涂抹操作应在60min内完成，形成涂层，超过60min时，固化加剧，容易凝结，不能再使用。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
本发明提供的真空陶瓷微珠凝胶材料，采用真空陶瓷微珠作为隔热功能材料，十六烷基三甲基溴化铵作为分散剂，使其它溶质加快溶解，并分散均匀，以耐高温的碳化硅纤维作为增强材料，凝胶剂使得凝胶材料具有高涂抹性和保水性，避免开裂；Tween-80作为稳定剂，添加的硅酸锂溶液和硅酸钠溶液，使得凝胶导热系数降低，并与真空陶瓷微珠形成更加致密的真空隔热结构，制备而成具有高温隔热功能，且涂抹性能优良，防水性优良的复合涂料。
本发明提供的陶瓷微珠凝胶材料，可用于墙体的保温、隔热，并具有防水、防开裂、抗脱落等优点，材料环保，施工操作方便，环保安全。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
实施例1
一种真空陶瓷微珠凝胶材料的制备方法，其包括如下步骤：
所用的原料按如下重量计进行备料：真空陶瓷微珠75份，碳化硅纤维8份，凝胶剂(羟甲基纤维素钠)1.3份，硅酸锂溶液(模数为2.8，固含量为22.5％)18份，硅酸钠溶液(模数为3.5，固含量32％)32份，苯-丙乳液0.5份，聚丙烯酰胺3份，十六烷基三甲基溴化铵0.3份，Tween-80 1.5份，水95份，氢氧化钠溶液浓度为0.5mol/L，硫酸溶液为5％。
S1、将十六烷基三甲基溴化溶于90％的水量中，搅拌均匀，加入碳化硅纤维、聚丙烯酰胺，苯-丙乳液，在200转/min搅拌混合30min，加入Tween-80和真空陶瓷微珠继续搅拌15min；
S2、将硅酸锂溶液和硅酸钠溶液混合，搅拌均匀，并用调节剂调节混合液的pH值为11～12；
S3、将凝胶剂用剩余10％的水量溶解，搅拌均匀获得凝胶溶液；
S4、将步骤S1和步骤S2获得的溶液混合，搅拌均匀后，再加入凝胶溶液，搅拌均匀，获得真空陶瓷微珠凝胶材料。
实施例2
一种真空陶瓷微珠凝胶材料的制备方法，其包括如下步骤：
所用的原料按如下重量计进行备料：真空陶瓷微珠66份，碳化硅纤维7份，凝胶剂(羧甲基纤维素)1.5份，硅酸锂溶液(模数为2.8，固含量为22.5％)18份，硅酸钠溶液(模数为3.5，固含量32％)35份，苯-丙乳液0.55份，聚丙烯酰胺3份，十六烷基三甲基溴化铵0.4份，Tween-801.2份，水95份，氢氧化钠溶液浓度为0.5mol/L，硫酸溶液为5％。
S1、将十六烷基三甲基溴化溶于85％的水量中，搅拌均匀，加入碳化硅纤维、聚丙烯酰胺，苯-丙乳液，在200转/min搅拌混合30min，加入Tween-80和真空陶瓷微珠继续搅拌15min；
S2、将硅酸锂溶液和硅酸钠溶液混合，搅拌均匀，并用调节剂调节混合液的pH值为11～12；
S3、将凝胶剂用剩余的15％的水量溶解，搅拌均匀获得凝胶溶液；
S4、将步骤S1和步骤S2获得的溶液混合，搅拌均匀后，再加入凝胶溶液，搅拌均匀，获得真空陶瓷微珠凝胶材料。
实施例3
一种真空陶瓷微珠凝胶材料的制备方法，其包括如下步骤：
所用的原料按如下重量计进行备料：真空陶瓷微珠73份，碳化硅纤维8.5份，凝胶剂(聚乙烯醇)1.8份，硅酸锂溶液(模数为2.8，固含量为22.5％)19份，硅酸钠溶液(模数为3.5，固含量32％)35份，苯-丙乳液0.5份，聚丙烯酰胺4.5份，十六烷基三甲基溴化铵0.5份，Tween-802份，水98份，氢氧化钠溶液浓度为0.5mol/L，硫酸溶液为5％。
S1、将十六烷基三甲基溴化溶于90％的水量中，搅拌均匀，加入碳化硅纤维、聚丙烯酰胺，苯-丙乳液，在300转/min搅拌混合30min，加入Tween-80和真空陶瓷微珠继续搅拌15min；
S2、将硅酸锂溶液和硅酸钠溶液混合，搅拌均匀，并用调节剂调节混合液的pH值为11～12；
S3、将凝胶剂用剩余10％的水量溶解，搅拌均匀获得凝胶溶液；
S4、将步骤S1和步骤S2获得的溶液混合，搅拌均匀后，再加入凝胶溶液，搅拌均匀，获得真空陶瓷微珠凝胶材料。
对比例1
在实施例1的基础上，不添加硅酸钠溶液，其它步骤与实施例1相同。
对比例2
在实施例1的基础上，不添加凝胶剂和碳化硅纤维，其它步骤同实施例1。
对比例3
在实施例1的基础上，不添加Tween-80，其它步骤同实施例1。
将本发明实施例和对比例中制备的真空陶瓷微珠凝胶材料，使用时采用5％的硫酸进行调节材料的pH值为6～7，涂抹在基材表面上，涂抹操作在60min内完成，形成涂层。
将上述的凝胶材料进行检测：室温25℃条件下，将凝胶材料涂抹到基材钢板表面形成涂层，基材升温到50℃和100℃，涂层的厚度为4.5mm，测量其凝胶材料涂层表面温度，结果如下表1：
表1
| 涂层 | 50 | 100 |
| 实施例1 | 27 | 32 |
| 实施例2 | 28 | 35 |
| 实施例3 | 30 | 38 |
| 对比例1 | 44 | 57 |
| 对比例2 | 40 | 50 |
| 对比例3 | 48 | 59 |
将本发明实施例1-3制备的材料和对比例获得材料，分3次涂刷在玻璃板上(玻璃板先打蜡)，厚度为1.5mm，静放7天，然后放入烘箱内在50℃烘干24h，取出后放置3h，做不透水实验，不透水性为0.3MPa，保持30分钟后，看看是否有渗漏。结果显示，实施例1-3中的材料无渗漏，对比例1中材料24min时出现渗漏，对比例2中材料15min时出现渗漏，对比例3中材料29min时出现渗漏。
由上可看出，与对比例相比，本发明获得的真空陶瓷微珠凝胶材料，用于制成涂膜使用时，能有效隔热，具有保温隔热功能，涂料均匀，防水性能优良，将本发明制备的涂料涂在墙体表面具有保温、隔热，并具有防水、防开裂、抗脱落等优点，且材料环保。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其它形式的限制，任何本领域技术人员可以利用上述公开的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (1)
1.一种真空陶瓷微珠凝胶材料，其特征在于，其由按重量计的真空陶瓷微珠75份，碳化硅纤维8份，凝胶剂1.3份，硅酸锂溶液18份，硅酸钠溶液32份，苯-丙乳液0.5份，聚丙烯酰胺3份，十六烷基三甲基溴化铵0.3份，Tween-80 1.5份，水95份和调节剂0.005～3份制备；
所述调节剂为氢氧化钠溶液和硫酸溶液，氢氧化钠溶液浓度为0.5mol/L，硫酸溶液为5％的稀硫酸；
所述真空陶瓷微珠的粒径是20～100μm；
硅酸锂溶液的模数为2.8，固含量为22.5％；
硅酸钠溶液的模数为3.5，固含量为32％；
所述真空陶瓷微珠凝胶材料由如下制备方法获得：
S1、将十六烷基三甲基溴化溶于90％的水量中，搅拌均匀，加入碳化硅纤维、聚丙烯酰胺，苯-丙乳液，在200转/min搅拌混合30min，加入Tween-80和真空陶瓷微珠继续搅拌15min；
S2、将硅酸锂溶液和硅酸钠溶液混合，搅拌均匀，并用调节剂调节混合液的pH值为11～12；
S3、将凝胶剂用剩余10％的水量溶解，搅拌均匀获得凝胶溶液；
S4、将步骤S1和步骤S2获得的溶液混合，搅拌均匀后，再加入凝胶溶液，搅拌均匀，获得真空陶瓷微珠凝胶材料；
在涂抹真空陶瓷微珠凝胶材料时，用硫酸溶液调节其pH值为6～7时，涂抹操作应在60min内完成；
所述凝胶剂为羟甲基纤维素钠。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210514153.2A CN114836064B (zh) | 2022-05-11 | 2022-05-11 | 一种陶瓷微珠凝胶材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210514153.2A CN114836064B (zh) | 2022-05-11 | 2022-05-11 | 一种陶瓷微珠凝胶材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114836064A CN114836064A (zh) | 2022-08-02 |
| CN114836064B true CN114836064B (zh) | 2023-02-14 |
Family
ID=82571021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210514153.2A Active CN114836064B (zh) | 2022-05-11 | 2022-05-11 | 一种陶瓷微珠凝胶材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114836064B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103773136A (zh) * | 2012-10-22 | 2014-05-07 | 北京京能恒基新材料有限公司 | 一种水性太阳热反射隔热纳米涂料 |
| CN107163635A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-09-15 | 武汉理工大学 | 一种水性有机‑无机复合硅酸盐溶液及其制备方法和应用 |
| CN107201067A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-09-26 | 北京志盛威华化工有限公司 | 一种耐高温隔热保温涂料及其制作方法 |
| CN107652805A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-02-02 | 福建百花化学股份有限公司 | 一种水性防锈底漆 |
| CN113105802A (zh) * | 2021-04-20 | 2021-07-13 | 周华晓 | 一种隔热保温全效凝胶及其制备方法 |
| CN113150633A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-07-23 | 常州天瑞新材料科技有限公司 | 一种耐污抗菌墙面涂料及其制备方法 |
| CN113388292A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-09-14 | 浙江星华反光材料有限公司 | 一种有机-无机复合型水性涂料及其制备方法与应用 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101818024B (zh) * | 2010-04-09 | 2013-06-12 | 中科院广州化学有限公司 | 一种水乳液型有机硅防污涂料及其制备方法与应用 |
| CN109294411A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-02-01 | 纳琳威纳米科技南通有限公司 | 一种透明水性azo抗静电涂料及其制备方法 |
| CN109554007B (zh) * | 2018-11-14 | 2021-03-26 | 湖南先锋建材有限公司 | 一种粘结力强的抗渗抗裂防水涂料及其制备方法 |
-
2022
- 2022-05-11 CN CN202210514153.2A patent/CN114836064B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103773136A (zh) * | 2012-10-22 | 2014-05-07 | 北京京能恒基新材料有限公司 | 一种水性太阳热反射隔热纳米涂料 |
| CN107163635A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-09-15 | 武汉理工大学 | 一种水性有机‑无机复合硅酸盐溶液及其制备方法和应用 |
| CN107201067A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-09-26 | 北京志盛威华化工有限公司 | 一种耐高温隔热保温涂料及其制作方法 |
| CN107652805A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-02-02 | 福建百花化学股份有限公司 | 一种水性防锈底漆 |
| CN113388292A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-09-14 | 浙江星华反光材料有限公司 | 一种有机-无机复合型水性涂料及其制备方法与应用 |
| CN113150633A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-07-23 | 常州天瑞新材料科技有限公司 | 一种耐污抗菌墙面涂料及其制备方法 |
| CN113105802A (zh) * | 2021-04-20 | 2021-07-13 | 周华晓 | 一种隔热保温全效凝胶及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114836064A (zh) | 2022-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110790530B (zh) | 一种高强度纳米隔热材料及其制备方法 | |
| CN110713391A (zh) | 一种节能建筑用轻质水泥保温板及制备方法 | |
| CN107201067A (zh) | 一种耐高温隔热保温涂料及其制作方法 | |
| CN109232850A (zh) | 一种气凝胶改性耐热阻燃低导热系数硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法 | |
| CN111747691B (zh) | 一种高抗裂泡沫混凝土及其制备方法 | |
| CN112777985A (zh) | 一种alc板专用粘结砂浆及其制作方法 | |
| CN109987966B (zh) | 混凝土养护剂 | |
| CN109251005B (zh) | 一种增强二氧化硅气凝胶材料的制备方法 | |
| CN112680197B (zh) | 一种无机水合盐复合相变材料及其制备方法 | |
| CN109081673A (zh) | 一种纤维增强氧化铝气凝胶复合材料及其制备方法 | |
| CN115093173B (zh) | 油井水泥石微观结构仿生增强增韧调控方法与水泥浆体系及应用 | |
| CN108774072B (zh) | 一种刚性隔热瓦及其制备方法 | |
| CN105885313B (zh) | 树脂交联聚乙烯醇气凝胶及其制备方法和应用 | |
| CN109796914A (zh) | 一种混凝土界面处理剂及其制备方法 | |
| CN108751844B (zh) | 一种带防腐涂层的钢结构内墙用界面剂 | |
| CN114920510A (zh) | 一种水泥基-水凝胶复合电解质材料的制备方法及应用 | |
| CN114836064B (zh) | 一种陶瓷微珠凝胶材料及其制备方法 | |
| CN113372686A (zh) | 一种玻璃纤维树脂复合材料及其制备方法 | |
| WO2022257340A1 (zh) | 一种具有控温性能的相变建材制品及其制备方法 | |
| CN113666660B (zh) | 一种混凝土防冻剂及其应用 | |
| CN106565198A (zh) | 一种常压干燥制备柔性二氧化硅气凝胶的方法 | |
| CN107935433B (zh) | 高性能混凝土缓控释水内养护材料及其制备方法 | |
| CN111978037B (zh) | 一种环保轻质全装修地暖砂浆 | |
| CN104556945A (zh) | 一种stp超薄绝热保温板的芯材及其制备方法 | |
| CN112339070A (zh) | 一种压制成型制备复合型保温材料的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240424 Address after: Room 201, Unit 1, Building 33, Xiangjun Garden, Gaobu Street, Yuecheng District, Shaoxing City, Zhejiang Province, 312035 Patentee after: Yu Xiujuan Country or region after: China Address before: 312000 No. 23, nan'antau, Donglin village, Gaobu street, Yuecheng District, Shaoxing City, Zhejiang Province Patentee before: Shaoxing Nuanyi Energy Saving Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |