使用膨胀石墨和溶胀性粘土的轻量的吸声耐火隔热材料及制造其的方法技术

本发明专利技术涉及一种轻量的吸声耐火隔热材料和制造其的方法，该隔热材料包含用于提供粘附性的粘合剂、膨胀石墨和溶胀性粘土，其中，溶胀性粘土具有以包含水分子的蜂窝形式且其中粘土的层之间的距离通过加热膨胀20至50倍的层状结构，并且溶胀性粘土具有50μm和200μm之间的粒径，并且其中，该隔热材料相对于100重量份的溶胀性粘土包含10至100重量份的膨胀石墨。由于使用了膨胀石墨和蜂窝结构的溶胀性粘土，所以本发明专利技术的隔热材料增强了吸声性能，具有优异的隔热性、耐火性和阻燃性，并可以在没有焙烧过程的情况下制造，从而具有简单的过程并降低生产的单位成本。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用膨胀石墨和溶胀性粘土制造的轻量的吸声且耐火的隔热板及制造其的方法，并且更具体地涉及使用膨胀石墨和溶胀性粘土制造的轻量的吸声且耐火的隔热板及用于制造其的方法，从而提供了优异的轻量性、吸声性、绝缘性、耐火性和阻燃性，且其是在没有任何烧结的情况下制造的，因此提供了简单的制造过程并降低了生产成本。
技术介绍
对于吸声材料和隔热材料的需求急剧增加来改善居住环境。用于建筑隔热材料或吸声材料的发泡聚苯乙烯是轻量的并具有良好的隔热和吸声效果，但是其具有弱的耐久性并易于点燃和闪燃(flash)，使其在着火时生成毒气而不期望地造成人身事故，因此近来使用受限。进一步地，更多用于建筑隔热材料或吸声材料的玻璃纤维针对类似着火的危险是安全的，但是如果玻璃纤维暴露于空气，其可能磨损以生成对人体有害的针状粉尘。在构造期间，由玻璃纤维生成有害粉尘，也不期望地对工人的健康带来坏的影响，并由于众所周知由玻璃纤维材料的老化生成的粉尘颗粒对人体是有害的，所以玻璃纤维的使用量逐渐减少。另外，用于建筑隔热材料或吸声材料的废弃木材是环境友好的，但是其不耐火。尤其，废弃木材作为吸声材料或隔热材料具有低性能，并当需要废弃木材，进一步地，有些难以平缓地供给废弃木材。而且，将类似铝(Al)的金属材料提供为吸声材料或隔热材料，但是它们是不期望地昂贵的，从而增加了制造成本并降低了资源节约效果。进一步地，将水泥混凝土材料提供为吸声材料或隔热材料，但是由于它们具有高比重，所以产物是重的。在水泥混凝土吸声材料的情况下，因此，施工能力不良且吸声性能也低。
技术实现思路
技术问题因此，针对现有技术中存在的上述问题作出了本专利技术，并且本专利技术的一个目的是提供一种使用膨胀石墨和溶胀性粘土制造的轻量的吸声且耐火的隔热板和制造其的方法，从而提供了优异的轻量性、吸声性、绝缘性、耐火性和阻燃性，且其是在没有任何烧结的情况下制造的，从而提供了简单的制造过程并降低了生产成本。技术方案为了实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，提供了一种轻量的吸声且耐火的隔热板(隔热材料)，包含：粘合剂；膨胀石墨；和溶胀性粘土(膨胀性粘土)，其中，溶胀性粘土在层之间的距离可以溶胀多至20至50倍，且是由在层间包含水分子的蜂窝形层状粘土形成的，并具有50至200μm的范围的粒径。根据本专利技术，期望地，膨胀石墨以每100重量份的溶胀性粘土为10至100重量份的量存在。根据本专利技术，期望地，粘合剂以每100重量份的溶胀性粘土和膨胀石墨为30至200重量份的量存在。根据本专利技术，期望地，溶胀性粘土包含选自由膨润土、蛭石、蒙脱石、绿泥石、海泡石、凹凸棒石、皂石、锂蒙脱石、贝得石、埃洛石、锌蒙脱石和绿脱石组成的组中的一种或多种材料。根据本专利技术，期望地，粘合剂包含选自由聚乙烯醇、聚乙二醇和甲基纤维素组成的组中的一种或多种材料。根据本专利技术，期望地，吸声且耐火的隔热板进一步包含每100重量份的膨胀石墨和溶胀性粘土为10至200重量份的阻燃组合物，并且该阻燃组合物包含选自由硅溶胶和除去了碱金属碳酸盐的水玻璃组成的组中的一种或多种材料。根据本专利技术，期望地，溶胀性粘土是具有布置在层间的水分子和交换性阳离子的层状粘土。根据本专利技术，期望地，溶胀性粘土是具有以与有机物质部分交换来形成粘土-有机复合物的方式布置在层间的水分子的层状粘土。根据本专利技术，期望地，吸声且耐火的隔热板具有5至50mm的厚度。根据本专利技术，期望地，吸声且耐火的隔热板的导热率为0.1至0.3W/mK的范围。根据本专利技术，期望地，吸声且耐火的隔热板的表观密度为0.1至0.5g/cm3的范围。为了实现上述目的，根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于制造轻量的吸声且耐火的隔热板的方法，该方法包括以下步骤：通过酸和热处理膨胀石墨以制造膨胀石墨；将粘土粉碎成圆形形状，经由将粘土加热至400至600℃的温度将层之间的距离溶胀多至20至50倍，以及膨胀粘土以制造溶胀性粘土；以及将膨胀石墨与粘合剂和溶胀性粘土混合，其中，溶胀性粘土由在层间包含水分子的蜂窝形层状粘土形成并具有50至200μm的范围的粒径。根据本专利技术，期望地，膨胀石墨以每100重量份的溶胀性粘土为10至100重量份的量存在，以及粘合剂以每100重量份的溶胀性粘土和膨胀石墨为30至200重量份的量存在。根据本专利技术，期望地，粘合剂包含选自由聚乙烯醇、聚乙二醇和甲基纤维素组成的组中的中一种或多种材料。根据本专利技术，期望地，吸声且耐火的隔热板的导热率为0.1至0.3W/mK的范围。根据本专利技术，期望地，吸声且耐火的隔热板的表观密度为0.1至0.5g/cm3的范围。根据本专利技术，期望地，方法进一步包括混合每100重量份的膨胀石墨和溶胀性粘土为10至200重量份的阻燃组合物的步骤，并且该阻燃组合物包含选自由硅溶胶和除去了碱金属碳酸盐的水玻璃组成的组中的一种或多种材料。根据本专利技术，期望地，方法进一步包括混合每100重量份的膨胀石墨和溶胀性粘土为10至100重量份的选自由水和乙醇组成的组中的一种或多种材料的步骤。根据本专利技术，期望地，溶胀性粘土是具有布置在层间的水分子和交换性阳离子的层状粘土。根据本专利技术，期望地，溶胀性粘土是具有以与有机物质部分交换来形成粘土-有机复合物的方式布置在层间的水分子的层状粘土。根据本专利技术，期望地，溶胀性粘土包含选自由膨润土、蛭石、蒙脱石、绿泥石、海泡石、凹凸棒石、皂石、锂蒙脱石、贝得石、埃洛石、锌蒙脱石和绿脱石组成的组中的一种或多种材料。专利技术效果根据本专利技术的轻量的吸声耐火隔热材料，由于使用膨胀石墨和溶胀性粘土，因此不仅轻量而且吸声性能优异，并且耐火性及阻燃性优异，且在没有任何烧结的情况下制造，从而提供了简单的制造过程并降低了生产成本。根据本专利技术制造的轻量的吸声耐火隔热材料，表现出优异的隔音及隔热性质，并且与现有的隔热材料不同，其是不燃的，从而在着火时不生成毒气。另外，根据本专利技术制造的轻量的吸声耐火隔热材料，由具有不易被火烧的阻燃性且对人体无害的无机物类原料形成，并且原料低廉，因此制造费用低，从而能够大量生产。附图说明图1a至1c是通过扫描电子显微镜SEM拍摄的照片，其示出了根据本专利技术的第一实施方式的对轻量的吸声且耐火的隔热板进行热处理之前的膨胀石墨。图2a至2c是通过SEM拍摄的照片，其示出了根据本专利技术的第一实施方式的对轻量的吸声且耐火的隔热板进行热处理之后的膨胀石墨。图3是示出了根据本专利技术的第一实施方式的热处理之后的膨胀石墨的元素的分析结果的表格。图4a至4e是示出了根据本专利技术的第一实施方式的轻量的吸声且耐火的隔热板的照片；以及图5a和5b是示出了根据本专利技术的第一实施方式的轻量的吸声且耐火的隔热板的吸声测试数据的曲线图。具体实施方式在下文中，将参考附图详细地给出根据本专利技术的轻量的吸声且耐火的隔热板的解释。然而，本专利技术的具体示例性的实施方式不是将本专利技术限制在具体的实施方式内，且应理解本专利技术覆盖在本专利技术的想法和技术范围内的所有变体、等价物和替换物。传统的吸声或隔热板具有至少一个或多个缺陷，如重量重、易着火、严重伤害人体和不良的吸声效果，但是为了解决上述问题，本专利技术提供了具有优异的轻量、吸声和隔热性质的隔热板。为了改善隔热板的轻量、隔热和吸声，根据本专利技术的隔热板的主要材料是膨胀石墨和溶胀性粘土。根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻量的吸声且耐火的隔热板，包含：粘合剂；膨胀石墨；和溶胀性粘土，其中，所述溶胀性粘土由在层间包含水分子的蜂窝形层状粘土形成并具有50至200μm范围内的粒径，并且其中，粘土层之间的距离溶胀多至20倍至50倍。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.24 KR 10-2014-01891421.一种轻量的吸声且耐火的隔热板，包含：粘合剂；膨胀石墨；和溶胀性粘土，其中，所述溶胀性粘土由在层间包含水分子的蜂窝形层状粘土形成并具有50至200μm范围内的粒径，并且其中，粘土层之间的距离溶胀多至20倍至50倍。2.根据权利要求1所述的轻量的吸声且耐火的隔热板，其中，所述膨胀石墨以每100重量份的所述溶胀性粘土为10至100重量份的量存在。3.根据权利要求1所述的轻量的吸声且耐火的隔热板，其中，所述粘合剂以每100重量份的所述溶胀性粘土和所述膨胀石墨为30至200重量份的量存在。4.根据权利要求1所述的轻量的吸声且耐火的隔热板，其中，所述溶胀性粘土包含选自由膨润土、蛭石、蒙脱石、绿泥石、海泡石、凹凸棒石、皂石、锂蒙脱石、贝得石、埃洛石、锌蒙脱石和绿脱石组成的组中的一种或多种材料。5.根据权利要求1所述的轻量的吸声且耐火的隔热板，其中，所述粘合剂包含选自由聚乙烯醇、聚乙二醇和甲基纤维素组成的组中的一种或多种材料。6.根据权利要求1所述的轻量的吸声且耐火的隔热板，进一步包含每100重量份的所述膨胀石墨和所述溶胀性粘土为10至200重量份的阻燃组合物，所述阻燃组合物包含选自由硅溶胶和除去了碱金属碳酸盐的水玻璃组成的组中的一种或多种材料。7.根据权利要求1所述的轻量的吸声且耐火的隔热板，其中，所述溶胀性粘土是具有布置在层间的水分子和交换性阳离子的层状粘土。8.根据权利要求1所述的轻量的吸声且耐火的隔热板，其中，所述溶胀性粘土是具有以与有机物质部分交换来形成粘土-有机复合物的方式布置在层间的水分子的层状粘土。9.根据权利要求1所述的轻量的吸声且耐火的隔热板，其中，所述轻量的吸声且耐火的隔热板具有5至50mm的厚度。10.根据权利要求1所述的轻量的吸声且耐火的隔热板，其中，所述轻量的吸声且耐火的隔热板的导热率在0.1至0.3W/mK的范围内。11.根据权利要求1所述的轻量的吸声且耐火的隔热板，其中，所述轻量的吸声且耐火的隔热板的表观密度在0.1至0.5g...

【专利技术属性】
技术研发人员：高永信，
申请(专利权)人：高永信，
类型：发明
国别省市：韩国;KR