CN203147163U - 一种高强度隔热酚醛环氧树脂组合板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高强度隔热酚醛环氧树脂组合板，解决了现有的输热管道支撑座中的与管道钢制挡板配合的隔热垫存在的抗压和抗拉强度低和容易形成热桥现象的问题，包括高强度隔热酚醛环氧树脂板和钢板，在钢板（1）的表面上均喷涂有2毫米厚的SiO2-Al3O3的陶瓷涂层（2），高强度隔热酚醛环氧树脂板（3）与带有SiO2-Al3O3的陶瓷涂层的钢板是通过耐500℃的高温粘合胶粘接在一起的。发明的这种组合板结构应用到输热管道的固定挡板上，使其作为管道支座中的隔热部件，可有效阻止在输热管道支座中产生热桥现象，节约热能效果显著。
Description
技术领域
本发明涉及一种隔热板，特别涉及一种以酚醛环氧树脂材料为基料的板材与钢板粘合在一起的高强度组合隔热板。
背景技术
目前，在输热管道的外壁上均设置有钢制挡板，该挡板与输热管道的支撑座中的隔热材料垫配合用于释放由于管道热涨冷缩所带来的轴向应力，同时起到隔断热量从输热管道到基础支架的传递的作用，以降低管道中输送的热介质的热量通过管壁上的固定钢制挡板到支撑座所产生的热量传递损失，即热桥损失。输热管道的热桥损失产生的主要原因是输热管道固定支座中所使用的隔热材料在高温和管道轴向作用力的双重影响下极易老化，使其隔热效果急剧下降，管中被传送的热介质的热量从管壁上的钢制挡板传送至管道支撑座上，即产生前述的热桥损失。为了防止输热管壁与管道支撑架之间的热桥现象产生，现有的输热管道是采用石棉橡胶垫与输热管道的挡板配合来防止输热管道的热桥损失的，但现有的管道支撑座中的与管道钢制挡板配合的隔热垫存在抗压和抗拉强度低和容易形成热桥现象，造成热量损失的问题。
发明内容
本发明提供了一种高强度隔热酚醛环氧树脂组合板，解决了现有的输热管路上的钢制挡板与隔热垫的组合结构所存在的抗压和抗拉强度低和热桥损失严重的问题。
本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：
一种高强度隔热酚醛环氧树脂组合板，包括高强度隔热酚醛环氧树脂板和钢板，在钢板的表面上均喷涂有2毫米厚的SiO2-Al3O3的陶瓷涂层，高强度隔热酚醛环氧树脂板与带有SiO2-Al3O3的陶瓷涂层的钢板是通过耐500℃的高温粘合胶粘接在一起的。
所述的高强度隔热酚醛环氧树脂板是由高强度隔热环氧树脂组合物压制而成的，所述的高强度隔热酚醛环氧树脂组合物以100重量份重量计，含有下列物质：60-80份的酚醛环氧树脂，15-30份的玻璃纤维丝，2-4份的微孔硅酸钙，1-3份的固化剂，1-3份的促进剂。
所述的酚醛环氧树脂为65-75份，所述的玻璃纤维丝为20-30份，所述的微孔硅酸钙为5-8份，所述的固化剂为2-3份，所述的促进剂为2-3份。
一种高强度隔热酚醛环氧树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：
第一步、以100重量份重量计，取60-80份的酚醛环氧树脂，15-30份的玻璃纤维丝，2-10份的微孔硅酸钙，1-3份的固化剂，1-3份的促进剂；
第二步、将60-80份的酚醛环氧树脂和2-10份的微孔硅酸钙放入搅拌器中，搅拌使其混合均匀；
第三步、将1-3份的固化剂和1-3份的促进剂加入到混合均匀的环氧树脂与微孔硅酸钙混合物中，搅拌均匀；
第四步：将15-30份的玻璃纤维丝浸入到以上的混合物中，加热20分钟，使混合物的温度达到120℃-130℃，然后加压使混合物固化，即得到高强度隔热酚醛环氧树脂组合物。
本发明是先将陶瓷喷涂在钢板上，然后将带有陶瓷喷涂层的钢板与酚醛环氧树脂板紧密结合,形成高强度隔热酚醛环氧树脂组合板，将本发明的这种组合板结构应用到输热管道的固定挡板上，使其作为管道支座中的隔热部件，可有效阻止在输热管道支座中产生热桥现象，节约热能效果显著。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
一种高强度隔热酚醛环氧树脂组合板，包括高强度隔热酚醛环氧树脂板和钢板，在钢板1的表面上均喷涂有2毫米厚的SiO2-Al3O3的陶瓷涂层2，高强度隔热酚醛环氧树脂板3与带有SiO2-Al3O3的陶瓷涂层的钢板是通过耐500℃的高温粘合胶粘接在一起的。
所述的高强度隔热酚醛环氧树脂板3是由高强度隔热环氧树脂组合物压制而成的，所述的高强度隔热酚醛环氧树脂组合物以100重量份重量计，含有下列物质：60-80份的酚醛环氧树脂，15-30份的玻璃纤维丝，2-4份的微孔硅酸钙，1-3份的固化剂，1-3份的促进剂。
所述的酚醛环氧树脂为65-75份，所述的玻璃纤维丝为20-30份，所述的微孔硅酸钙为5-8份，所述的固化剂为2-3份，所述的促进剂为2-3份。
一种高强度隔热酚醛环氧树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：
第一步、以100重量份重量计，取60-80份的酚醛环氧树脂，15-30份的玻璃纤维丝，2-10份的微孔硅酸钙，1-3份的固化剂，1-3份的促进剂；
第二步、将60-80份的酚醛环氧树脂和2-10份的微孔硅酸钙放入搅拌器中，搅拌使其混合均匀；
第三步、将1-3份的固化剂和1-3份的促进剂加入到混合均匀的环氧树脂与微孔硅酸钙混合物中，搅拌均匀；
第四步：将15-30份的玻璃纤维丝浸入到以上的混合物中，加热20分钟，使混合物的温度达到120℃-130℃，然后加压使混合物固化，即得到高强度隔热酚醛环氧树脂组合物。
目前，金属材料表面喷涂技术发展迅速，在高温金属工件表面喷涂耐热隔热涂层，可使金属材料表面温度下降，有效降低材料的热损失，以达到隔热降温的目的。常用绝热性陶瓷有SiO2-Al2O3、SiO2、Al2O3、K2O3·6TiO2、ZrO2等。
金属热障涂层的基本设计思想是利用陶瓷材料优越的耐高温、耐腐蚀、耐磨损和绝热的性能，使其以涂层形式和金属基体相复合，以提高金属结构件抵抗高温腐蚀环境的工作能力。根据热障涂层的基本设计思想，本发明在Q235钢板上喷涂了一定厚度的SiO2-Al2O3陶瓷涂层，形成陶瓷钢板，该陶瓷钢板具明显的隔热效果。
为了检验本发明的技术指标，特做以下实验。将一个由钢板制作的钢制炉，在其外表面喷涂不同厚度的陶瓷涂层，经实验测定陶瓷涂层的厚度与炉内外温度的对应关系见下表：
| 涂层厚度（mm） | 0.4 | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
| 炉内温度（℃） | 350 | 350 | 350 | 350 |
| 隔热温度（℃） | 312 | 255 | 207.5 | 160 |
| 隔热温差（℃） | 38 | 95 | 142.5 | 190 |
有机隔热材料具有导热系数低比压强度高的优点，是制作高强度隔热材料的理想材料，但它耐温较低，一般不超过150℃，不能直接用到高温管道绝热；而无机隔热材料具有耐高温的优点，但吸水率大；如将两类材料的优点结合起来，组成无机有机复合隔热结构材料，则可以使隔热结构材料获得耐温高，隔热效率高和强度高的理想效果。根据上述要求，本发明采用酚醛环氧树脂作为基体材料，加入增强纤维及含有硅酸盐成分的增强剂，通过调整各成分配比，构成一种酚醛环氧树脂基复合材料复合隔热材料。
经实验室测试，本发明的高强度隔热酚醛环氧树脂组合物的材料强度随温度的变化如下表：
| 温度（℃） | 室温 | 100 | 150 | 200 |
| 抗拉强度σb（MPa） | 350~420 | 200～240 | 190～210 | 120~160 |
| 抗压强度σbc（MPa） | 160~230 | 110~130 | 90~120 | 80~100 |
经实验室测试，本发明的高强度隔热酚醛环氧树脂组合物的导热系数随温度的变化如下表：
| 温度（℃） | 80 | 120 | 150 | 180 |
| 导热系数（w/m.K） | 0.315 | 0.327 | 0.336 | 0.342 |
经实验室实验测试，本发明的高强度隔热酚醛环氧树脂组合物的线膨胀系数随温度的变化如下表：
本发明是在Q235B钢板上喷涂2毫米厚SiO2-Al2O3陶瓷涂层，形成陶瓷钢板，陶瓷钢板和用高强度隔热环氧树脂组合物制成的板用耐高温胶紧密粘贴，形成耐350℃陶瓷钢板高强度隔热组合板。由于陶瓷钢板可以有效隔热，当陶瓷钢板表面温度为350℃，紧贴的高强度隔热酚醛环氧树脂板另一侧的温度可保证小于200℃，而高强度隔热酚醛环氧树脂组合物制成的板可在温200℃的温度下长期有效使用，因此，耐350℃陶瓷钢板和高强度隔热环氧树脂组合物制成的板可在350℃下长期有效使用。
经实验室测试，本发明的高强度隔热酚醛环氧树脂组合板的强度随温度的变化情况如下表：
| 温度（℃） | 室温 | 150 | 300 | 350 |
| 抗拉强度σb（MPa） | 350~420 | 200～240 | 190～210 | 120~160 |
| 抗压强度σbc（MPa） | 160~230 | 110~130 | 90~120 | 80~100 |
经实验室测试，本发明的高强度隔热酚醛环氧树脂组合板的导热系数的变化情况表：
| 温度（℃） | 200 | 250 | 300 | 350 |
| 导热系数（w/m.K） | 0.30 | 0.312 | 0.32 | 0.33 |
本发明可应用在介质温度小于等于350℃的管道固定和滑动支座上,制做成高强度隔热支座, 阻断了由工作钢管至管道支架间的热损耗，本发明首次定量地给出了高强度隔热酚醛环氧树脂组合物的力学特性和保温特性指标，保证了输热管道外护钢管的温度低于40℃，解决了管道支座的热桥损耗无法阻止的现象。本发明的使用寿命与输热钢管的使用寿命相同，本发明的力学性能与Q235B钢板接近，本发明的保温性能优良，是理想的用于输热管道支座上的挡板的隔热组合部件。
Claims (1)
1. 一种高强度隔热酚醛环氧树脂组合板，包括高强度隔热酚醛环氧树脂板和钢板，其特征在于，在钢板（1）的表面上均喷涂有2毫米厚的SiO2-Al3O3的陶瓷涂层（2），高强度隔热酚醛环氧树脂板（3）与带有SiO2-Al3O3的陶瓷涂层的钢板是通过耐500℃的高温粘合胶粘接在一起的。
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| CN 201320072270 CN203147163U (zh) | 2013-02-11 | 2013-02-11 | 一种高强度隔热酚醛环氧树脂组合板 |
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|---|---|---|---|---|
| CN103115221A (zh) * | 2013-02-11 | 2013-05-22 | 中国能源建设集团山西省电力勘测设计院 | 一种高强度隔热酚醛环氧树脂组合板 |
| CN108725409A (zh) * | 2017-04-20 | 2018-11-02 | 美国联合金属制品股份有限公司 | 高摩擦隔热体 |
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2013
- 2013-02-11 CN CN 201320072270 patent/CN203147163U/zh not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US10724592B2 (en) | 2017-04-20 | 2020-07-28 | Consolidated Metco, Inc. | High friction insulator |
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