一种柔韧性良好的纳米微孔隔热板的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种柔性良好的纳米微孔隔热板的制备方法，属于纳米多孔隔热材料领域。制备方法为：先将纤维利用高速搅拌机破碎，然后将硅酸锆粉体、白炭黑利用叶式高速搅拌机与破碎后的纤维、结合剂及适量的调节干湿程度的试剂均匀的混合；调节干湿程度，利用对辊碾压成型的方法使其成型；控制干燥条件，对成型样品进行干燥，然后真空包装，即可得到柔韧性良好的纳米微孔隔热板。本发明专利技术的优点在于：制备方法简单可行，比传统干压成型生产效率高，制备出的纳米微孔隔热板柔韧性可与纤维毡媲美、孔结构均匀、尺寸大、隔热性能好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种柔性良好的纳米微孔隔热板的制备方法，属于纳米多孔隔热材料领域。 技术背景 在工业中采用良好的保温隔热材料有利于减少产品能耗，降低生产成本，减小隔热层体积从而减小设备设施的体积，达到美观协调的效果，具有很大的社会经济效益。目前，传统的隔热材料难以满足民用高效节能以及军用装备等对隔热材料提出的更高要求。 纳米微孔隔热板气孔率可达809Γ99.8%，其孔洞尺寸多数在50nm以下，气体分子的相对运动受到限制，相互碰撞被阻断，材料内部就消除了对流传热，从根本上切断了气体分子的热传递，从而可获得低于静止空气的导热系数。但是，目前市场上由纳米二氧化硅作为主要原料制备的微孔绝热材料自身存在很多缺陷:1)使用过程中随着温度升高到一定程度，材料内部热量的传递由热传导为主转变为热辐射为主，而它对:Γ8 μ m的辐射波长几乎是透明的，这严重限制了它作为绝热材料的使用。2)由纳米二氧化硅作为主要原料制备的微孔绝热材料使用温度较低，长期使用温度为飞00°C。3)目前市场上的纳米微孔隔热板尺寸较小，柔韧性很差，这就限制了其在某些特殊部位的使用，例如圆形管道、需要保温的拐角处等特殊部位。因此，开展耐更高高温、柔性好、尺寸大的纳米多孔隔热复合材料及其构件研制技术的研究，无论对十民用还是军用装备都具有重要的现实意义。
技术实现思路
鉴于目前市场上的纳米微孔隔热板的诸多缺点，本专利技术的目的在于提供一种柔性良好的纳米微孔隔热板的制备方法，制备方法简单可行，生产效率高，制备出的纳米微孔隔热板柔韧性好、孔结构均匀、尺寸大、隔热性能好。 本专利技术采用的技术方案为:一种柔性良好的纳米微孔隔热板的制备方法，所述制备方法的具体工艺步骤为:a、先将纤维利用搅拌机破碎到5?10_，然后将硅酸锆粉体与白炭黑的混合粉体利用搅拌机与破碎后的纤维均匀混合，最后加入结合剂与适量的调节干湿程度的试剂，得到均匀混合的混合体；硅酸锆粉体、白炭黑、纤维的混合物中，硅酸锆粉体与白炭黑的质量比为1:0.5?1，纤维与硅酸锆粉体、白炭黑的混合粉体的质量比为1: 4、；所述结合剂的加入量为硅酸锆粉体、白炭黑、纤维的混合物质量的2.5^10 %，所述调节干湿程度试剂的加入量为硅酸锆粉体、白炭黑、纤维的混合物质量的2.5^20% ；b、对步骤a得到的均匀混合的混合体采用对辊碾压成型方式成型，切割，干燥后的成型制品进行真空包装，得到纳米多孔高效隔热板。 一种柔性良好的纳米微孔隔热板的制备方法，所述的硅酸锆粉体的粒径为ΓΙΟ μ m ;所述的硅酸锆粉体的纯度为99.5%以上。 —种柔性良好的纳米微孔隔热板的制备方法，所述的白炭黑的粒径为2?40nm ;所述的白炭黑的纯度为98%以上。 一种柔性良好的纳米微孔隔热板的制备方法，所述的纤维为玻璃纤维、高硅氧纤维中的一种或两种。 一种柔性良好的纳米微孔隔热板的制备方法，所述的结合剂为丙烯酸树脂、硅溶胶、水玻璃结合剂中的一种或两种。 一种柔性良好的纳米微孔隔热板的制备方法，所述的调节干湿程度的试剂为乙酰乙酸乙酯、乙醇、甘油中的一种。 本专利技术选择硅酸锆、白炭黑与短纤维作为主要原料来制备柔性良好纳米微孔隔热板，该板材的柔性可与纤维毡相媲美。选择硅酸锆作为原料有以下两个原因:1)硅酸锆可以大幅度降低高温下材料内部的辐射热传递；2)与白炭黑和纤维复合后使得隔热板的长期使用温度提高到1100°C。气相法得到的白炭黑主要成分是纳米级的二氧化硅，可以靠其堆积提供大量的纳米孔，保证了该隔热板材的隔热性能。短纤维可以适量增加板材的强度，主要是用来增加纳米微孔隔热板的柔韧性，可以把隔热板的柔韧性达到纤维毡的程度。另外，利用对辊碾压成型，一方面保证纳米微孔隔热板厚度的均匀性，一方面可以使得隔热板的尺寸长度达到数米甚至数十米。 本专利技术的制备方法简单可行，生产效率高，制备出的纳米微孔隔热板韧性好、孔结构均匀、尺寸大、隔热性能好。 【具体实施方式】 结合给出的实施例对本专利技术加以说明:实施例1先将10g高硅氧纤维在叶式高速搅拌机中破碎到5?10mm，然后将200g硅酸锆粉体、200g白炭黑加入到搅拌机中，在高速搅拌的过程中分别加入12.5g丙烯酸树脂与10g乙酰乙酸乙酯，搅拌至均匀混合；利用对辊碾压成型使其成型；成型后的样品的厚度为3mm ;控制干燥条件，温度控制在100°C，干燥后真空包装，即可得到纳米微孔隔热板。 实施例2先将10g玻璃纤维在叶式高速搅拌机中破碎到5?10mm，然后将600g硅酸锆粉体、300g白炭黑加入到搅拌机中，在高速搅拌的过程中分别加入10g硅溶胶与200g乙醇，搅拌至均匀混合；利用对辊碾压成型使其成型；成型后的样品的厚度为3_ ;控制干燥条件，温度控制在100°C，干燥后真空包装，即可得到纳米微孔隔热板。 实施例3先将10g高硅氧纤维在叶式高速搅拌机中破碎到5?10mm，然后将600g硅酸锆粉体、300g白炭黑加入到搅拌机中，在高速搅拌的过程中分别加入25g水玻璃与25g甘油，搅拌至均匀混合；利用对辊碾压成型使其成型；成型后的样品的厚度为3_ ;控制干燥条件，温度控制在100°C，干燥后真空包装，即可得到纳米微孔隔热板。 实施例4先将10g玻璃纤维在叶式高速搅拌机中破碎到5?10mm，然后将200g硅酸锆粉体、200g白炭黑加入到搅拌机中，在高速搅拌的过程中分别加入50g硅溶胶与10g乙醇，搅拌至均匀混合；利用对辊碾压成型使其成型；成型后的样品的厚度为3_ ;控制干燥条件，温度控制在100°c，干燥后真空包装，即可得到纳米微孔隔热板。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性良好的纳米微孔隔热板的制备方法，其特征在于：所述制备方法的具体工艺步骤为：a、先将纤维利用搅拌机破碎到5~10mm，然后将硅酸锆粉体与白炭黑的混合粉体利用搅拌机与破碎后的纤维均匀混合，最后加入结合剂与适量的调节干湿程度的试剂，得到混合均匀的混合体；硅酸锆粉体、白炭黑、纤维的混合物中，硅酸锆粉体与白炭黑的质量比为1: 0.5~1，纤维与硅酸锆粉体、白炭黑的混合粉体的质量比为1: 4~9；所述结合剂的加入量为硅酸锆粉体、白炭黑、纤维的混合物质量的2.5~10 %，所述调节干湿程度试剂的加入量为硅酸锆粉体、白炭黑、纤维的混合物质量的2.5~20%；b、对步骤a得到的均匀混合的混合体采用对辊碾压成型方式成型，切割，干燥后的成型制品进行真空包装，得到纳米多孔高效隔热板。

【技术特征摘要】
1.一种柔性良好的纳米微孔隔热板的制备方法，其特征在于:所述制备方法的具体工艺步骤为: a、先将纤维利用搅拌机破碎到5?10_，然后将硅酸锆粉体与白炭黑的混合粉体利用搅拌机与破碎后的纤维均匀混合，最后加入结合剂与适量的调节干湿程度的试剂，得到混合均匀的混合体；硅酸锆粉体、白炭黑、纤维的混合物中，硅酸锆粉体与白炭黑的质量比为1:0.5?1，纤维与硅酸锆粉体、白炭黑的混合粉体的质量比为1: 4、；所述结合剂的加入量为硅酸锆粉体、白炭黑、纤维的混合物质量的2.5^10 %，所述调节干湿程度试剂的加入量为硅酸锆粉体、白炭黑、纤维的混合物质量的2.5^20% ； b、对步骤a得到的均匀混合的混合体采用对辊碾压成型方式成型，切割，干燥后的成型制品进行真空包装，得到纳米多孔高效隔热板。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，孙小飞，段斌文，李红霞，
申请(专利权)人：中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41