一种纳米多孔二氧化硅气凝胶保冷毡的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米多孔二氧化硅气凝胶保冷毡的制备方法，粘胶纤维和玻璃纤维按照比例混合纺织成针刺毡，以上一步得到的针刺毡为基材，采用原位复合的方式将二氧化硅气凝胶填充于基材内部，干燥改性后得到二氧化硅气凝胶毡。在上一步得到的复合保温毡的表面涂抹防火胶，将背胶铝箔/PE复合膜通过防火胶贴附于二氧化硅气凝胶毡材料表面，即得到目标产品气凝胶复合保冷毡。通过该方法制得的纳米多孔二氧化硅气凝胶保冷毡具有使用年限长，防火，导热系数低以及环保的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米多孔二氧化硅气凝胶保冷毡的制备方法
本专利技术属于保冷材料领域，具体是指一种纳米多孔二氧化硅气凝胶保冷毡的制备方法。
技术介绍
二氧化硅气凝胶由于具有诸如三维纳米颗粒骨架(骨架颗粒2～5nm)，高比表面积(～1000m2/g)，纳米级孔洞(～20nm)，低密度(0.003～0.15g/cm3)等特殊的微观结构，在热学、光学、电学、声学等方面都表现出独特的性质。其中，在热学方面，气凝胶的纳米多孔结构能够有效抑制固态热传导和气体传热，具有优异的绝热特性，是目前公认热导率最低的固态材料(常温下为0.01～0.03W/(m·K))。同时，二氧化硅气凝胶还具有较高的使用温度，甚至在900℃高温下仍具有较好的多孔网络结构。因此，与传统绝热材料相比，具有纳米孔的SiO2气凝胶复合绝热材料可以用更轻的质量、更小的体积达到等效的绝热效果。
技术实现思路
针对深冷行业需要良好的保温材料的问题，本专利技术提出一种纳米多孔二氧化硅气凝胶保冷毡的制备方法，通过该方法制得的纳米多孔二氧化硅气凝胶保冷毡具有使用年限长，防火，导热系数低以及环保的特点。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种纳米多孔二氧化硅气凝胶保冷毡的制备方法，具体步骤如下：步骤1，将粘胶纤维丝、玻璃纤维丝按比例混纺，以针刺的方式做成复合针刺毡；步骤2，将水玻璃、盐酸、水混合反应，搅拌，待混合液的PH值达到3.5～4.5时反应完成；步骤3，通过原位复合的方式，将步骤2得到的水凝胶均匀的分散在复合针刺毡中，收卷之后，放置，使毡中的胶体完全凝胶；步骤4，干燥改性之后就得到二氧化硅气凝胶毡；步骤5，将质量份为1的防火胶和质量份为1.5～2.5的水在室温下混合，搅拌机搅拌均匀，涂于步骤4得到的二氧化硅气凝胶毡的表面，待胶达到75％～85％干燥时，用背胶铝箔/PE复合膜贴附于毡的表面；室温下放置8h-12h之后，即可收卷打包，气凝胶复合保冷毡制备完成。作为优选，步骤1中所述针刺毡由质量份为6～7的粘胶纤维丝和质量份为3～4的玻璃纤维丝混纺而成。作为优选，步骤2中所述的混合液由质量份为3.4～4的水玻璃、质量份为1.2的盐酸和质量份为8.3～8.6的水在室温混合而成。作为优选，步骤3中复合针刺毡收卷后放置于60～70℃的环境下2～4小时使毡中的胶体完全凝胶。一种由上述方法制得的纳米多孔二氧化硅气凝胶保冷毡。本专利技术的有益效果是：1、按一定比例混纺的针刺毡，综合了粘胶纤维和玻璃纤维的优点，使得复合针刺毡既具备玻璃纤维的耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高的特点，同时兼具粘胶纤维的良好的柔软性和抗压抗拉性能；2、使用背胶铝箔/PE复合膜贴覆于气凝胶毡的一面、两面或者六面，一方面可以隔绝水汽进入到气凝胶内部，温度过低水汽凝结成冰会破坏气凝胶的结构，导致保温性能下降；另一方面还可以作为处理气凝胶毡防掉粉的一种方式。总而言之，本专利技术方法制备的材料具有使用年限长、防火、绝热、环保等特点。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1：首先将粘胶纤维丝，玻璃纤维丝以质量比为7:3的比例混纺，以针刺的方式做成复合针刺毡。其次将水玻璃、盐酸、水混合反应，搅拌，待混合液的PH值达到4.0时反应完成；水玻璃、盐酸、水的室温质量比例3.4：1.2:8.3。然后通过原位复合的方式，将得到的水凝胶均匀的分散在复合针刺毡中，收卷之后，放置于60℃的环境下4h，使毡中的胶体完全凝胶。干燥改性之后得到二氧化硅气凝胶毡。最后将防火胶和水以1:1.5的比例混合，搅拌机搅拌均匀，涂于二氧化硅气凝胶毡的表面，待胶达到75％干燥时(用手按压后，抬起手可以形成胶丝)，用背胶铝箔/PE复合膜贴附于毡的表面。室温下放置8h之后，即可收卷打包，气凝胶复合保冷毡制备完成。实施例2：首先将粘胶纤维丝，玻璃纤维丝以质量比为7:3的比例混纺，以针刺的方式做成复合针刺毡。其次将水玻璃、盐酸、水混合反应，搅拌，待混合液的PH值达到4.2时反应完成；水玻璃、盐酸、水的室温质量比例3.8:1.2:8.5。然后通过原位复合的方式，将得到的水凝胶均匀的分散在复合针刺毡中，收卷之后，放置于65℃的环境下3h，使毡中的胶体完全凝胶。干燥改性之后得到二氧化硅气凝胶毡。最后将防火胶和水以1:2的比例混合，搅拌机搅拌均匀，涂于二氧化硅气凝胶毡的表面，待胶达到80％干燥时(用手按压后，抬起手可以形成胶丝)，用背胶铝箔/PE复合膜贴附于毡的表面。室温下放置10h之后，即可收卷打包，气凝胶复合保冷毡制备完成。实施例3：首先将粘胶纤维丝，玻璃纤维丝以质量比为6:4的比例混纺，以针刺的方式做成复合针刺毡。其次将水玻璃、盐酸、水混合反应，搅拌，待混合液的PH值达到4.5时反应完成；水玻璃、盐酸、水的室温质量比例4:1.2:8.6。然后通过原位复合的方式，将得到的水凝胶均匀的分散在复合针刺毡中，收卷之后，放置于70℃的环境下2h，使毡中的胶体完全凝胶。干燥改性之后得到二氧化硅气凝胶毡。最后将防火胶和水以1:2.5的比例混合，搅拌机搅拌均匀，涂于二氧化硅气凝胶毡的表面，待胶达到85％干燥时(用手按压后，抬起手可以形成胶丝)，用背胶铝箔/PE复合膜贴附于毡的表面。室温下放置12h之后，即可收卷打包，气凝胶复合保冷毡制备完成。说明书中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。本实施例仅用于说明该专利技术，而不用于限制本专利技术的范围，本领域技术人员对于本专利技术所做的等价置换等修改均认为是落入该专利技术权利要求书所保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米多孔二氧化硅气凝胶保冷毡的制备方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤1，将粘胶纤维丝、玻璃纤维丝按比例混纺，以针刺的方式做成复合针刺毡；步骤2，将水玻璃、盐酸、水混合反应，搅拌，待混合液的PH值达到4～4.5时反应完成；步骤3，通过原位复合的方式，将步骤2得到的水凝胶均匀的分散在复合针刺毡中，收卷之后，放置，使毡中的胶体完全凝胶；步骤4，干燥改性之后就得到二氧化硅气凝胶毡；步骤5，将质量份为1的防火胶和质量份为1.5～2.5的水在室温下混合，搅拌机搅拌均匀，涂于步骤4得到的二氧化硅气凝胶毡的表面，待胶达到75％～85％干燥时，用背胶铝箔/PE复合膜贴附于毡的表面；室温下放置8h‑12h之后，即可收卷打包，气凝胶复合保冷毡制备完成。

【技术特征摘要】
1.一种纳米多孔二氧化硅气凝胶保冷毡的制备方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤1，将粘胶纤维丝、玻璃纤维丝按比例混纺，以针刺的方式做成复合针刺毡；步骤2，将水玻璃、盐酸、水混合反应，搅拌，待混合液的PH值达到4～4.5时反应完成；步骤3，通过原位复合的方式，将步骤2得到的水凝胶均匀的分散在复合针刺毡中，收卷之后，放置，使毡中的胶体完全凝胶；步骤4，干燥改性之后就得到二氧化硅气凝胶毡；步骤5，将质量份为1的防火胶和质量份为1.5～2.5的水在室温下混合，搅拌机搅拌均匀，涂于步骤4得到的二氧化硅气凝胶毡的表面，待胶达到75％～85％干燥时，用背胶铝箔/PE复合膜贴附于毡的表面；室温下放置8h-12h之后，即可收卷打包，气凝胶复合保冷毡...

【专利技术属性】
技术研发人员：王天赋，彭战军，林冲，
申请(专利权)人：湖北硅金凝节能减排科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42