CN1626473A

CN1626473A - 一种绝热材料及其制备方法

Info

Publication number: CN1626473A
Application number: CN 200310118502
Authority: CN
Inventors: 刘效德
Original assignee: GAOMI HENGTAI HEAT INSULATION MATERIALS INST
Current assignee: GAOMI HENGTAI HEAT INSULATION MATERIALS INST
Priority date: 2003-12-11
Filing date: 2003-12-11
Publication date: 2005-06-15

Abstract

本发明提供一种绝热材料，其包括A、B、C三种组合物，分别构成绝热层中的底固层、保温层和保护层，A组合物包括硅溶胶和水玻璃，B组合物包括水、海泡石、硅溶胶、硅酸铝棉、水玻璃、珍珠岩、石棉粉和快速渗透剂T，C组合物可以包括B组合物、海泡石、石棉粉和硅溶胶。本发明提供的绝热材料将现有技术中常用的保温材料如石棉、珍珠岩和硅酸铝棉等用几种特定的粘合剂和配料按一定的配比混合在一起，并通过特定的加工制备方法，获得了一种绝热性能好、机械强度高、不易开裂，不易脱落、不易粉化、抗老化、耐水耐腐蚀、无毒无味的绿色绝热保温材料。

Description

一种绝热材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种绝热材料，还涉及该绝热材料的制备方法。

背景技术

现有技术中用于隔热保温的材料一般是石棉、玻璃纤维，或是用粉煤灰等制成的保温型材等，这些材料在使用中极易粉化，粉化后的粉尘飘散在空中，对人有较大的危害，这种保温材料的机械强度较低，使用寿命短，一般在三个月到一年之间，使用该保温材料的设备需要经常地更换其上的保温材料，因此，设备的使用成本提高，维修工作量也增加了。另外，现有的保温材料的隔热性较差。

在现有的保温隔热材料中还有硅酸镁、硅酸铝系列和稀土系列两种，其主要是用水与上述原料混合制成的，使用时涂装在要保温的热设备上。这类隔热材料的配方在配比上不合理，在构成上也不甚合理，故其还是易于脱落、开裂和粉化，有时在完工投入使用仅一个月就出现脱落粉化的现象。不具备耐高温的性能也是它的显著缺陷，无法用它对燃气管道等进行涂装保温、再有，其隔热效果也较差，在表面温度为200℃的蒸汽管道上涂装6-9厘米的该材料，保温层表面的温度仅能降到120℃左右、同时，由于配方上的不合理，加上制作方法不好，对其进行涂装施工过程中也常常出现很快脱落的问题。现有的保温材料在耐水方面也较差，环境湿度较大或被水浸泡后会出现松散、变形和隔热性能降低的情况。

发明内容

本发明的目的在于改进现有技术的不足，提供一种耐高温，不易粉化、开裂、脱落、机械强度高、耐水性好且隔热性能优良的绝热材料；本发明进一步的目的在于提供制备上述绝热材料的方法。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

本发明涉及的绝热材料包括A、B、C三种组合物，其中：

A组合物为底固物，在使用时设于设备上，构成保温层的最底层，其原料组分和配比如下(按重量份计)：

硅溶胶 20-40 比重为50的水玻璃 40-80

在实际配制中，外购水玻璃的比重有多种规格，应根据本配方对购得的水玻璃进行调配，以达到上述配方所要求的配比。

A组合物的制备方法是：水玻璃和硅溶胶放入容器中混合均匀，形成半凝固状A组合物。

B组合物为绝热物，使用时置于A组合物层上面，其原料组分和配比如下：(按重量份计)：

水 20-60 海泡石 8-12

硅酸铝棉 2-3 比重为50的水玻璃 0.8-1.2

珍珠岩 0.6-1 石棉粉 7-9

快速渗透剂T 1-1.3

B组合物的制备方法是：首先将快速渗透剂T和水玻璃加水混合均匀，然后，在该混合物中加入硅酸铝棉，混合均匀，再加入石棉粉、海泡石和珍珠岩，混合均匀后，即可形成半凝固状B组合物。

本发明的绝热材料还包括有C组合物，C组合物为保护物，使用时置于B组合物之上、也就是保温层的最顶端，C组合物可以有两种，其一的原料配方包括如下物质：(按重量份计)

B组合物 8-20 海泡石 4-10

石棉粉 2-10 硅溶胶 8-12。

该种C组合物的制备方法是：在所述B组合物中加入海泡石、石棉粉和硅溶胶，混合均匀即可制成半凝固状的C组合物。

C组合物还可以是玻璃胶。

使用时，将制成的C组合物涂在上述的B层隔热材料之上，在需要保温的设备上设三层组合物。

另外，本发明提供的绝热材料中的所述A组合物也可以使用在所述B组合物中加入海泡石、石棉粉和硅溶胶的所述的C组合物替代。

本发明提供的绝热材料与现有技术中的绝热保温材料比较有以下优点：

1、具有更好的保温绝热性。

本发明提供的由于在组成配方上的独到之处，在绝热性能上非常突出。本发明的保温材料具有良好的保温性能，主要取决于配方中各种原料的性能以及各原料之间的配合，配方中的主要原料都是导热系数低的物质，另外，本绝热材料中A组合物和B组合物在匹配混合后可以产生气泡，使底固层，尤其是隔热层的隔热性大大提高，另外，将本绝热材料用热态施工的涂覆方式，涂覆到热设备上，可以最大限度地促使A组合物和B组合物发泡。而最外的C组合物可以将发泡层封闭起来，不与外界连通，因此，在热设备上形成了一轻质无极多孔全封闭的保温层，以达到保温隔热地目的。

2、具有较高的机械性能。

本发明提供的绝热材料抗震性好，其附着性强，耐冲击性高，在被保温设备的振动下不易龟裂、不易粉化、不易脱落。以内燃机排气管的保温为例，一般的保温材料的使用寿命在三个月到一年之间，而本发明提供的绝热材料的寿命可以达到三年。本绝热材料最可贵的特性是不易粉化。现有技术中对设备的隔热除了用石棉布包裹以外，还有的是用石灰脂掺杂一些其它元素涂抹在设备外壁上，再有就是硅酸镁和稀土系列的保温材料，不管是上述哪一种材料，在使用较短时间后就要老化，发生粉化，飘散在空气中的粉化的保温层粉尘给在机房中工作的操纵者的身心健康带来危害。本发明的绝热材料不易粉化，无有害粉尘散出，其原因主要是用几种特定的粘合剂及其它配料将起到保温作用的组分固定起来，特别是表面上的C组合物。因此，本绝热材料的耐压强度比较高。

3、具有很好的耐水性。

本发明的绝热材料由于有由C组合物形成的保护层，其憎水率可达70％，所以，该绝热材料的防水性好。该保护层可有效地阻止水的渗入，即使在水中浸泡100小时，也不松散、不变性。而良好的耐水性可以使本绝热材料在潮湿的环境下没有水分渗入到保温层中，确保绝热性能不降低。

4、本发明提供的保温材料的各种原料均无毒、无味，因此它是对人体无害的绿色绝热保温材料。本发明的绝热材料在涂抹的过程中和对设备起到保温作用的过程中均无异味，不会散发出对人有害的物质。

本发明提供的绝热材料将现有技术中常用的保温材料如石棉、珍珠岩和硅酸铝棉等用几种特定的粘合剂和配料按一定的配比混合在一起，并通过适当的方法制备，获得了一种绝热性能好、机械强度高、不易开裂，不易脱落、不易粉化、抗老化、耐水耐腐蚀、无毒无味的绿色绝热保温材料。

具体实施方式

实施例1：

本发明涉及的绝热材料为A、B、C三种组合物，其中：

硅溶胶 30 比重为50的水玻璃 70

其中的硅溶胶可以使用碱性的，也可以使用酸性的，其中二氧化硅的含量在20-40均可以。

A组合物的制备方法是：将比重50的水玻璃和硅溶胶放入容器中混合均匀，形成半凝固状A组合物。

B组合物为隔热物，使用时置于A组合物层上面，其原料组分和配比如下：(按重量份计)：

水 50 海泡石 10

硅酸铝棉 2.5 快速渗透剂T 1.1

比重为50的水玻璃 1 珍珠岩 0.8

石棉粉 8

B组合物的制备方法是：首先将快速渗透剂T和水玻璃加水混合均匀，然后，在该混合物中加入硅酸铝棉，以较高的搅拌速度如1300转/分混合均匀，再加入石棉粉、海泡石和珍珠岩，在300转/分的搅拌速度下混合均匀，即可形成半凝固状B组合物。

C组合物为保护物，使用时置于B组合物之上、也就是保温层的最顶端，C组合物原料配方如下：(按重量份计)

B组合物 15 海泡石 6

石棉粉 4 硅溶胶 10

本发明提供的绝热材料在出厂时为分开包装的A、B、C三种组合物的半凝固状态的物质，使用者到施工现场将本产品覆涂到设备上。施工中可以将本材料涂覆到温度较高的设备表面上，即所谓的热态施工，也可以涂覆到处于常温的设备表面上，即所谓冷态施工。

在一小型电厂的热管道上通过热态施工涂覆本绝热材料，在热设备上(表面温度在400℃左右，先将A组合物在热的壁面上涂覆1毫米，A组合物就会开始发泡，待2-3分钟后，发泡完备；然后，再涂覆B组合物20毫米，这时，B组合物也开始发泡，经过3小时左右发泡完备且干燥；最后，涂覆C组合物1毫米。该管道表面的温度为405℃，而在上述保温层外表面上测得的温度是60℃。而同样的热管，使用现有技术中的常规保温材料硅酸铝棉或岩棉保温，设保温层厚度为6-8厘米，保温层表面的温度降至120℃，保温效果不理想。

经按照GB/T17371-1998产品标准检验，本绝热材料形成的保温层的导热系数只有0.103W/m.K，密度只有403KG/m³，绝热性能优秀，而耐压强度为6.0Kpa，憎水率为70％，最高使用温度可大1000℃，其机械强度和耐水性也非常好。

C组合物还可以是玻璃胶。

实施例2：

A组合物原料组分和配比如下(按重量份计)：

硅溶胶 20 比重为50的水玻璃 80

B组合物原料组分和配比如下：(按重量份计)：

水 40 海泡石 8

硅酸铝棉 2 快速渗透剂T 1

比重为50的水玻璃 0.8 珍珠岩 0.6

石棉粉 7

C组合物原料配方如下：(按重量份计)

B组合物 10 海泡石 10

石棉粉 8 硅溶胶 10。

制作方法如实施例1。

实施例3：

A组合物原料组分和配比如下(按重量份计)：

硅溶胶 40 比重为50的水玻璃 60

B组合物原料组分和配比如下：(按重量份计)：

水 60 海泡石 12

硅酸铝棉 3 快速渗透剂T 1.3

比重为50的水玻璃 1.2 珍珠岩 1

石棉粉 9

C组合物原料配方如下：(按重量份计)

B组合物 12 海泡石 12

石棉粉 10 硅溶胶 12。

制作方法如实施例1。

实施例4：

A组合物原料组分和配比为：(按重量份计)

B组合物 15 海泡石 6

石棉粉 4 硅溶胶 10；

B组合物和C组合物的配方可以与实施例1-3相同。

使用这种绝热材料，在施工时使设备在常温下进行。如果使用在所述B组合物中加入海泡石、石棉粉和硅溶胶的所述的C组合物作为A组合物，涂覆在设备上作底固层，且使用冷态施工，即设备壁面的温度在常温时涂覆，然后再覆涂B组合物作绝热层，覆涂C组合物作保护层，则该绝热层的耐压强度可达6.0Kpa。

实施例5：

A组合物原料组分和配比为：(按重量份计)

B组合物 10 海泡石 10

石棉粉 8 硅溶胶 10；

B组合物和C组合物的配方可以与实施例1-3相同。

Claims

1、一种绝热材料，其特征在于：包括A、B、C三种组合物，其特征在于：

硅溶胶 20-40 比重为50的水玻璃 40-80；

水 20-60 海泡石 8-12

硅酸铝棉 2-3 比重为50的水玻璃 0.8-1.2

珍珠岩 0.6-1 石棉粉 7-9

快速渗透剂T 1-1.3；

C组合物为保护物，使用时置于B组合物之上、也就是保温层的最顶端，C组合物是玻璃胶，或者其原料配方包括如下物质：(按重量份计)

B组合物 8-20 海泡石 4-10

石棉粉 2-10 硅溶胶 8-12。

2、根据权利要求1所述的绝热材料，其特征在于：

所述A组合物原料组分和配比如下(按重量份计)：

硅溶胶 30 比重为50的水玻璃 70；

B组合物原料组分和配比如下：(按重量份计)：

水 50 海泡石 10

硅酸铝棉 2.5 快速渗透剂T 1.1

比重为50的水玻璃 1 珍珠岩 0.8

石棉粉 8；

C组合物原料配方如下：(按重量份计)

B组合物 15 海泡石 6

石棉粉 4 硅溶胶 10。

3、一种绝热材料的制备方法，其特征在于：

1)制备A组合物：将水玻璃和硅溶胶放入容器中混合均匀，形成半凝固状A组合物；

2)制备B组合物：首先将快速渗透剂T和水玻璃加水混合均匀，然后，在该混合物中加入硅酸铝棉，混合均匀，再加入石棉粉、海泡石和珍珠岩，混合均匀后，即可形成半凝固状B组合物；

3)制备C组合物：取所述B组合物，在其中加入海泡石、石棉粉和硅溶胶，混合均匀即可制成半凝固状的C组合物。

4、一种绝热材料，其特征在于：包括A、B、C三种组合物，其特征在于：

B组合物 8-10 海泡石 8-10

石棉粉 6-10 硅溶胶 8-12；

水 20-60 海泡石 8-12

硅酸铝棉 2-3 比重为50的水玻璃 0.8-1.2

珍珠岩 0.6-1 石棉粉 7-9

快速渗透剂T 1-1.3；

B组合物 8-20 海泡石 4-10

石棉粉 2-10 硅溶胶 8-12。

5、根据权利要求4所述的绝热材料，其特征在于：

A组合物组分和配比如下(按重量份计)：

B组合物 15 海泡石 6

石棉粉 4 硅溶胶 10；

B组合物原料组分和配比如下：(按重量份计)：

水 50 海泡石 10

硅酸铝棉 2.5 快速渗透剂T 1.1

比重为50的水玻璃 1 珍珠岩 0.8

石棉粉 8；

C组合物原料配方如下：(按重量份计)

B组合物 15 海泡石 6

石棉粉 4 硅溶胶 10。

6、根据权利要求4所述的绝热材料，其特征在于：

A组合物组分和配比如下(按重量份计)：

B组合物 10 海泡石 10

石棉粉 8 硅溶胶 10；

B组合物原料组分和配比如下：(按重量份计)：

水 50 海泡石 10

硅酸铝棉 2.5 快速渗透剂T 1.1

比重为50的水玻璃 1 珍珠岩 0.8

石棉粉 8；

C组合物原料配方如下：(按重量份计)

B组合物 15 海泡石 6

石棉粉 4 硅溶胶 10。