纳米生物二氧化硅绝热材料制造技术

本发明专利技术纳米生物二氧化硅绝热材料，按重量百分比由：纳米二氧化硅植物灰１０－９０、无机纤维０－４０、渗透剂０－５、粘结剂１０－５０、渗透剂０－０．５组成。本发明专利技术制作工艺简单、成本低，应用范围广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术与纳米生物二氧化硅绝热材料有关。
技术介绍
在美国欧洲一些国家，制作纳米孔隙绝热材料，一般采用二氧化硅气凝胶粉末或颗粒置于两块面板之间，制作夹心状的绝热制品。或者与石棉、有机树脂等混合制成块状材料。或者以硅酸铝耐火纤维作为骨架，将具有纳米孔结构的二氧化气凝胶填满耐火纤维骨架之间的孔隙，作成复合块体材料。应用于航天及核能领域。由于该种材料制作工艺较复杂，价格较高，只能用于特殊设备及特殊要求的工程，限制了推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服以上不足，提供一种制作工艺简单、成本低，应用范围广的纳米生物二氧化硅绝热材料。本专利技术的目的是这样来实现的本专利技术纳米生物二氧化硅绝热材料，是由如下重量百分比的组分组成纳米二氧化硅植物灰10-90无机纤维 0-40渗透剂0-5粘结剂10-50憎水剂0-0.5水余量。上述的纳米生物二氧化硅绝热材料，是由如下重量百分比的组分组成纳米二氧化硅植物灰10-60无机纤维 5-40渗透剂1-5粘结剂10-50憎水剂0.1-0.5水余量。上述的纳米二氧化硅植物灰是将植物的杆、壳在600℃～1000℃温度焚烧，以形成纳米二氧化硅颗粒为基本粒子，并松散粘聚形成大量纳米孔隙和植物燃烧后含有碳的材料，焚烧后纳米二氧化硅含量为植物灰重量的60～90％，纳米生物二氧化硅植物灰集具有纳米尺度的二氧化硅凝胶粒子(～50nm)，降低热传导，纳米尺度孔隙(＜50nm)降低热对流，以及植物燃烧后碳含量，能防止红外光穿透，降低辐射传热于一体的优异性能，使其制品的绝热性能达到理想的效果，植物灰可为稻壳灰、麦壳灰、豆壳灰、植物杆灰等。上述的无机纤维是玻璃纤维、硅酸铝纤维、水镁石纤维、矿物纤维或石棉，纤维长度不大于2厘米，太长不好分散，太短增强效果差，硅酸铝纤维耐热温度较高，一般用于高温型绝热材料。上述的渗透剂为磺化琥珀酸酯类中的至少一种，如快T、OT等，它对增强纤维起渗透、松解作用的表面活性材料。上述的粘结剂为磷酸铝液、水玻璃、硅溶胶、气凝胶，有机硅化合物，聚醋酸乙烯乳液，乙烯-聚醋酸乙烯乳液，聚乙烯醇，聚乙烯醇缩甲醛，聚丙烯酸盐，胶粉、无机胶凝材料(如水泥、石灰、石膏、菱苦土等)中的至少一种，最好是无机粘结剂和有机粘结剂混合使用，效果更好。上述的憎水剂是有机硅类憎水剂，如甲基硅烷甲基硅醇钠、有机硅等。上述的绝热材料形状为块状或板状或管状或生物夹心状或粉状或无定型的膏状。本专利技术纳米生物二氧化硅绝热材料，是以控制温度焚烧的植物灰为主要材料，掺入无机纤维、渗透剂、粘结剂、憎水剂等材料组合而成。其制品具有重量轻、导热系数小，使用温度高、强度大、防水，工艺不复杂，成本低等优点。由于采用植物灰，可以廉价获得纳米SiO2凝胶粒子和纳米尺寸孔隙材料，这为大面积推广这种纳米高效节能材料创造了条件。具体实施例方式实施例1本实施例普通型纳米生物二氧化硅绝热材料由如下组分组成(单位kg)纳米二氧化硅稻壳灰75水镁石纤维30玻璃纤维 7快T 8聚乙烯醇(8％)溶液 25 硅溶胶75水120制作工艺将快T和水按1∶20比例配制，将水镁石纤维、玻璃纤维放入液体中浸泡12小时以上。在制作时先将液体和纤维进行充分搅拌，分散，再放入粘结剂搅拌混合，最后将纳米二氧化硅稻壳灰掺入，搅拌均匀，即可成型制品，进行干燥。如有防水要求，再喷涂有机硅类化合物，即可制得纳米生物二氧化硅绝热材料。实施例2本实施例高温型纳米生物二氧化硅绝热材料由如下组分组成。(单位kg)纳米二氧化硅稻壳灰75硅酸铝纤维30玻璃纤维 7硅酸铝液 15水玻璃5聚乙烯醇(8％)溶液 25硅溶胶55快T 6水120制作工艺与普通型相同，实施例3本实施例无定型膏状纳米生物二氧化硅绝热涂料由如下组分组成(单位kg)纳米二氧化硅稻壳灰60硅酸铝纤维20水镁石纤维25玻璃纤维 5快T 9聚乙烯酸(8％) 60硅溶胶60水180先将快T和水按1∶20比例配制，将硅酸铝纤维，水镁石纤维、玻璃纤维放入液体中浸泡12小时以上。制作时将液体和纤维进行充分分搅拌、分散，再放入粘结剂、水搅拌混合，最后将钠米二氧化硅稻壳灰掺入，搅拌均匀，即成纳米生物二氧化硅绝热涂料产品。实施例4本实施例防水型纳米生物二氧化硅绝热材料由如下组分组成(单位kg)纳米二氧化硅麦壳、麦杆灰 75水镁石纤维30硅酸铝纤维30快T 6硅溶胶75聚乙烯醇(8％)溶液 25甲基硅烷 1.5水120。将快T和水按1∶20比例配制，将水镁石纤维、磷酸铝纤维放入液体中浸泡12小时以上。在制作时先将液体和纤维进行充分搅拌、分散，再放入粘结剂、憎水剂搅拌混合，最后将纳米二氧化硅麦壳、麦杆灰掺入，搅拌均匀，即可成型制品，进行干燥。实施例5本实施例5生物灰夹心状纳米生物二氧化硅绝热材料由如下组分组成(单位kg)纳米二氧化硅麦壳、麦杆灰 120水镁石纤维15硅酸铝纤维15快T 5硅溶胶38聚乙烯醇(8％)溶液 12甲基硅烷 1.0水100。将快T和水按1∶20比例配制，将水镁石纤维、磷酸铝纤维放入液体中浸泡12小时以上，在制作时先将液体和纤维充分搅拌，分散，再放入粘结剂、憎水剂搅拌混合，最后将纳米二氧化硅豆壳、豆杆灰的三分之一掺入，搅拌均匀，即成为制品的外层料。在成型时，先在制品底层和四边铺一层玻纤网格布，将底层和四周涂抹5-10毫米厚，在凹形中间铺入纳米二氧化硅豆壳、豆杆灰，轻轻压实，再在面层铺一层玻纤网格布，将外层料在面层涂抹5-10毫米厚，即成型完毕，进行烘干。实施例6本实施例6无纤维型纳米二氧化硅植物灰绝热材料由如下组分组成(单位kg)纳米二氧化硅稻壳灰75聚乙烯醇(8％)溶液 20硅溶胶90水40制作工艺先将硅溶胶、聚乙烯醇溶液、水、混合，再将纳米二氧化硅稻壳灰掺入，搅拌均匀，即可成型，然后再烘干。产品性能指标制品密度 kg/m3180-260抗压强度 Mpa ≥0.4抗折强度 Mpa ≥0.2使用温度 ℃ -40-1000线收缩率 ％ ≤2导热系数 W/mk 0.03-0.06上述各实施例中的纳米二氧化硅植物灰是将植物在600～1000℃温度下焚烧而成，焚烧后纳米二氧化硅含量为植物灰重量的60～90％。上述各实施例是对本专利技术的上述内容作进一步的说明，但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。权利要求1.纳米生物二氧化硅绝热材料，其特征在于由如下重量百分比的组分组成纳米二氧化硅植物灰10-90无机纤维 0-40渗透剂0-5粘结剂10-50憎水剂0-0.5水余量。2.如权利要求1所述的纳米生物二氧化硅绝热材料，其特征在于由如下重量百分比的组分组成纳米二氧化硅植物灰10-60无机纤维 5-40渗透剂1-5粘结剂10-50憎水剂0.1-0.5水余量。3.根据权利要求1或2所述的纳米生物二氧化硅绝热材料，其特征在于纳米二氧化硅植物灰是将植物的杆、壳在600℃～1000℃温度焚烧，以形成纳米二氧化硅颗粒为基本粒子，并松散粘聚形成大量纳米孔隙，燃烧后含有碳的材料，焚烧后纳米二氧化硅含量为植物灰重量的60～90％。4.根据权利要求1或2所述的纳米生物二氧化硅绝热材料，其特征在于无机纤维是玻璃纤维、硅酸铝纤维、水本文档来自技高网...

【技术保护点】
纳米生物二氧化硅绝热材料，其特征在于由如下重量百分比的组分组成：纳米二氧化硅植物灰１０－９０无机纤维０－４０渗透剂０－５粘结剂１０－５０憎水剂０－０．５水余量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭旭松，
申请(专利权)人：谭旭松，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]