一种二氧化硅气凝胶复合岩棉板的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种二氧化硅气凝胶复合岩棉板的制作方法，包括：制备改性的二氧化硅气凝胶浆体；将岩棉板全部浸润改性的二氧化硅气凝胶浆体中，取出置于通风橱的隔板上，24小时后，置于烘干箱中，在50℃的温度下，将浸润二氧化硅气凝胶浆体的岩棉板烘干24‑48小时至完全干燥，即得到二氧化硅气凝胶改性外保温用岩棉板。该方法制作的二氧化硅气凝胶复合岩棉板降低岩棉板的导热系数，提高其抗压强度，降低其短期吸水量，能够减小同等条件下的岩棉板的使用厚度，便于施工，从而提高工人施工效率。

Preparation method of silica aerogel composite rock wool board

The invention discloses a manufacturing method of silica aerogel composite rock wool board, comprising: preparing modified silica aerogel slurry; infiltrating the rock wool board into the modified silica aerogel slurry, removing it onto the partition board of the ventilating cabinet, and placing it in the drying box after 24 hours, and immersing at 50 degree temperature. The rock wool board of the silica aerogel slurry is dried for 24 to 48 hours until completely dried, that is, silica aerogel modified thermal insulation rock wool board. The silica aerogel composite rock wool board produced by this method reduces the thermal conductivity of rock wool board, improves its compressive strength, reduces its short-term water absorption, and reduces the thickness of rock wool board under the same conditions, which is convenient for construction and improves the construction efficiency of workers.

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化硅气凝胶复合岩棉板的制作方法
本专利技术属于保温材料
，涉及一种二氧化硅气凝胶复合岩棉板的制作方法。
技术介绍
目前常用的墙体外保温材料主要分为无机和有机两类，有机保温材料质量轻，保温效果好，但其最大的缺陷是防火安全性能差，易燃烧，且燃烧时烟雾大、毒性大、使用安全性能差。无机保温材料防火性能好，且不具有毒性，其应用范围越来越广泛。墙体外保温材料常用的无机保温材料为岩棉板，现有的岩棉板导热系数为0.045W/(m·K),保温效果不理想，难以满足建筑节能65％标准要求；且防水性不好，容易吸水，从而降低了岩棉板保温性能和使用寿命。故现有岩棉板在建筑墙体外保温中应用受限。为达到保温要求，必须增大岩棉板的厚度，因此增加了施工难度及施工成本。二氧化硅(SiO2)气凝胶是一种新型轻质纳米多孔材料，具有高比表面积、高孔隙率和低热导率等特点，具有优异的保温隔热性能。目前，为了实现SiO2气凝胶在保温隔热领域的实际应用，SiO2气凝胶与纤维复合的研究已有所报道。利用SiO2气凝胶高孔隙率、低热导率特点，制备一种低热导率、具有优异保温隔热效果和防火性能的新型SiO2气凝胶/无机棉复合保温隔热材料，将在保温隔热领域发挥巨大作用，具有广泛的应用领域和良好的市场前景。CN206360127U公开了一种复合岩棉板气凝胶保温板，该技术采用两片岩棉板上下叠加，在两片岩棉板间夹设有二氧化硅气凝胶，通过缝合线缝合连接将上岩棉板的上表面和下岩棉板的下表面的包覆层进行连接，制备得到复合岩棉板气凝胶保温板。但文中采用的大块整体的二氧化硅气凝胶的制备受到限制，并且二氧化硅气凝胶脆性较大，不易保留形状的完整性。CN106368339A公开了一种复合岩棉板的制备方法，在将二氧化硅气凝胶直接添加到制作岩棉层的浆料中，经过初凝、养护和切割等步骤制备得到复合岩棉板。但文中并未考虑在搅拌过程中气凝胶颗粒易挥发以及在初凝过程中气凝胶颗粒易上浮，且与岩棉层浆料相容性较差等现象。上述方法制备的复合保温板，因其技术上的缺陷导致二氧化硅气凝胶不能充分发挥其性能。因此，制备出充分发挥二氧化硅气凝胶保温隔热性能的二氧化硅气凝胶复合岩棉板成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种二氧化硅气凝胶改性岩棉板的制作方法，所述方法将二氧化硅气凝胶与具有防火性能的岩棉板进行复合，能够降低现有的外墙外保温用岩棉板的导热系数，提高其保温效果。本专利技术是通过下述技术方案来实现的。一种二氧化硅气凝胶复合岩棉板的制作方法，包括以下步骤：1)制备改性的二氧化硅气凝胶浆体：a)将质量分数为10％的表面活性剂与77-83％的溶剂以500-800转/分的速度搅拌10-20分钟，使表面活性剂均匀分散在溶剂中；b)将2-8％的二氧化硅气凝胶按照分段添加到搅拌好的表面活性剂和溶剂混合液中，进行分散；c)向分散均匀的二氧化硅气凝胶浆体中加入5％的改性剂，以500-800转/分的速度搅拌20-30分钟，制备出改性的二氧化硅气凝胶浆体；2)用改性的二氧化硅气凝胶浆体处理岩棉板将改性的二氧化硅气凝胶浆体倒入准备好的容器之中，将岩棉板全部浸润其中，3-20分钟后取出置于通风橱的隔板上，24小时后，置于烘干箱中，在50℃的温度下，将浸润二氧化硅气凝胶浆体的岩棉板烘干24-48小时至完全干燥，即得到二氧化硅气凝胶改性外保温用岩棉板。优选的，所述改性剂为硅烷偶联剂KH550、KH560或KH570。优选的，所述表面活性剂为吐温80、吐温60或吐温20。优选的，所述溶剂为乙醇、甲醇、丙醇或丁醇。优选的，所述步骤b)中，二氧化硅气凝胶按照分段添加，是以500-800转/分的速度搅拌，每次添加总量的五分之一，分五次添加，添加时间10分钟，添加完毕之后，保留20分钟后再进行下一轮的添加，直至添加完毕。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术采用物理掺杂法，将二氧化硅气凝胶颗粒均匀分散在岩棉板中，从而降低岩棉板的导热系数，提高其抗压强度，降低其短期吸水量，短期吸水量不大于0.78kg/m2。2.本专利技术是将二氧化硅气凝胶与具有防火性能的岩棉板进行复合，能够减小同等条件下的岩棉板的使用厚度，便于施工，从而提高工人施工效率。3.本专利技术所述的二氧化硅气凝胶改性保温用岩棉板的导热系数为0.033W/(m·K)。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的不当限定，在附图中：图1为本专利技术改性前岩棉板状况；图2为本专利技术改性前岩棉板状况。具体实施方式下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。本专利技术的二氧化硅气凝胶复合岩棉板的制作方法，包括以下步骤：A.首先制备改性二氧化硅气凝胶浆体：原料包括二氧化硅气凝胶、改性剂、表面活性剂和溶剂，所述各原料的质量分数比为：二氧化硅气凝胶2-8％、改性剂5％、表面活性剂10％、溶剂77-83％。其中，改性剂为硅烷偶联剂KH550；表面活性剂为吐温80，溶剂为乙醇类溶剂。B.改性二氧化硅气凝胶浆体制备1)将质量分数为10％的表面活性剂与77-83％的溶剂以500-800转/分的速度搅拌10-20分钟，使表面活性剂均匀分散在溶剂中；2)将2-8％的二氧化硅气凝胶按照分段添加到搅拌好的表面活性剂和溶剂混合液中，进行分散；3)向分散均匀的二氧化硅气凝胶浆体中加入5％的改性剂，以500-800转/分的速度搅拌20-30分钟，制备出改性的二氧化硅气凝胶浆体。二氧化硅气凝胶复合岩棉板的制备方法1)将表面活性剂吐温80和溶剂乙醇、甲醇、丙醇或丁醇加入到搅拌器中，以500-800转/分的速度搅拌10-20分钟，使表面活性剂均匀分散在溶剂中；2)将二氧化硅气凝胶添加到搅拌好的表面活性剂和溶剂混合液中，以500-800转/分的速度搅拌，每次添加总量的五分之一，分五次添加，添加时间约10分钟，添加完毕之后，保留20分钟后再进行下一轮的添加，直至添加量满足要求；3)向分散均匀的二氧化硅气凝胶浆体中加入改性剂，以500-800转/分的速度搅拌20-30分钟，制备出改性的二氧化硅气凝胶浆体。4)改性的二氧化硅气凝胶浆体制好后，将其倒入准备好的容器之中，将岩棉板全部浸润其中，3-20分钟后取出置于通风橱的隔板上，24小时后，置于烘干箱中，在50℃的温度下将浸润二氧化硅气凝胶的岩棉板烘干24-48小时至完全干燥，即得到本专利技术的二氧化硅气凝胶改性外保温用岩棉板。本专利技术上述方法中采用物理掺杂法，将二氧化硅气凝胶颗粒均匀分散在岩棉中，从而降低岩棉板的导热系数，提高其抗压强度，降低其短期吸水量，短期吸水量不大于0.78kg/m2。下面通过具体实施例来进一步说明本专利技术。实施例1先选用改性二氧化硅气凝胶浆体的原料，原料包括二氧化硅气凝胶、改性剂、表面活性剂和溶剂，所述各原料的质量分数比为：其中，改性剂为硅烷偶联剂KH550；表面活性剂为吐温80，溶剂为无水乙醇。改性二氧化硅气凝胶浆体原料比选定后，按下列步骤制作：1)将作为表面活性剂的吐温80和作为溶剂的无水乙醇加入到搅拌器中，以500转/分的速度搅拌15分钟，使表面活性剂均匀分散在溶剂中；2)将二氧化硅气凝胶添加到搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化硅气凝胶复合岩棉板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：1)制备改性的二氧化硅气凝胶浆体：a)将质量分数为10％的表面活性剂与77‑83％的溶剂以500‑800转/分的速度搅拌10‑20分钟，使表面活性剂均匀分散在溶剂中；b)将2‑8％的二氧化硅气凝胶按照分段添加到搅拌好的表面活性剂和溶剂混合液中，进行分散；c)向分散均匀的二氧化硅气凝胶浆体中加入5％的改性剂，以500‑800转/分的速度搅拌20‑30分钟，制备出改性的二氧化硅气凝胶浆体；2)用改性的二氧化硅气凝胶浆体处理岩棉板将改性的二氧化硅气凝胶浆体倒入准备好的容器之中，将岩棉板全部浸润其中，3‑20分钟后取出置于通风橱的隔板上，24小时后，置于烘干箱中，在50℃的温度下，将浸润二氧化硅气凝胶浆体的岩棉板烘干24‑48小时至完全干燥，即得到二氧化硅气凝胶改性外保温用岩棉板。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化硅气凝胶复合岩棉板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：1)制备改性的二氧化硅气凝胶浆体：a)将质量分数为10％的表面活性剂与77-83％的溶剂以500-800转/分的速度搅拌10-20分钟，使表面活性剂均匀分散在溶剂中；b)将2-8％的二氧化硅气凝胶按照分段添加到搅拌好的表面活性剂和溶剂混合液中，进行分散；c)向分散均匀的二氧化硅气凝胶浆体中加入5％的改性剂，以500-800转/分的速度搅拌20-30分钟，制备出改性的二氧化硅气凝胶浆体；2)用改性的二氧化硅气凝胶浆体处理岩棉板将改性的二氧化硅气凝胶浆体倒入准备好的容器之中，将岩棉板全部浸润其中，3-20分钟后取出置于通风橱的隔板上，24小时后，置于烘干箱中，在50℃的温度下，将浸润二氧化硅气凝胶浆体的岩棉板烘干24-48小时至完全干燥，即得到二氧化硅气凝胶改性外保温用岩棉板。2.根据权利要求1所述的一种二氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫秋会，吴志菊，罗杰任，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61