一种复合隔热材料及其生产方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种复合隔热材料，其技术方案要点是包括有硅酸铝纤维20‑40份、二氧化硅气凝胶22‑38份、催化剂6‑14份、六钛酸钾晶须14‑24份，达到了提高材料隔热效果的同时还能够让材料具有很好的力学性能，让材料具有更广泛的用途。

【技术实现步骤摘要】
一种复合隔热材料及其生产方法、应用
本专利技术涉及供暖工程管材领域，特别涉及一种复合隔热材料及其生产方法、应用。
技术介绍
保温隔热材料是指对热流具有显著阻抗性的材料或材料复合体，保温隔热材料的共同特点是轻质、疏松，呈多孔状或纤维状，以其内部不流动的空气阻隔热的传导其中无机材料有不燃、使用温度宽、耐化学腐蚀性较好等。现有的可参考公开号为CN102503482A的中国专利，其公开了一种低热导率改性蛭石复合隔热材料及其制备方法，每克膨胀蛭石配10～20ml铝盐溶液，尿素与铝盐溶液中的Al3+的物质的量比为(8～15)︰1，浓硫酸与铝盐溶液的体积比为1︰(400～500)。先按上述原料配比将膨胀蛭石、尿素、浓硫酸和铝盐溶液混合，在80～100℃下搅拌18～32小时，洗脱干燥后得到改性蛭石。再以40～80wt％的改性蛭石和20～60wt％的镁橄榄石为原料混合，外加所述原料10～20wt％的磷酸二氢铝溶液，搅拌，压制成型，在500～650℃条件下保温2～5h,即得低热导率改性蛭石复合隔热材料。隔热材料的种类有很多种，但是大多数的保温材料通常会比较关注材料本身的隔热性能，而忽视了材料本身的力学性能，从而导致材料在加工、运输、施工过程中容易发生破碎、损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种复合隔热材料，起到了让材料具有很好的力学性能，让材料具有更广泛的用途。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种复合隔热材料，包括有硅酸铝纤维20-40份、二氧化硅气凝胶22-38份、催化剂6-14份、六钛酸钾晶须14-24份。通过上述技术方案，二氧化硅气凝胶是一种轻质纳米固态材料，同时由于气凝胶具有很好的导热系数能够起到很好的隔热效果，并且在气凝胶中添加晶须和纤维可以增加气凝胶材料本身的强度，同时由于纤维和晶须也属于隔热材料，因此能够进一步的起到隔热的作用，最终达到了提高材料隔热效果的同时还能够让材料具有很好的力学性能，让材料具有更广泛的用途。较佳的，每千克二氧化硅气溶胶包括有硅质原料100-300g，剩余为溶剂。通过上述技术方案，通过硅质原料与溶剂和催化剂的配合反应最终产生胶质材料，能够保证气凝胶更加稳定。较佳的，硅质原料包括有以下正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、多聚硅烷、硅溶胶中的一种或多种。通过上述技术方案，硅质原料的选择均可以让制得材料成为柔韧性材料，能够更加适应一些需要变形的工况，并更加适于添加到管材的外壁。较佳的，溶剂有包括有以下甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种。通过上述技术方案，醇类的溶剂是制备柔性二氧化硅气溶胶的必备溶剂。较佳的，催化剂为酸性催化剂和碱性催化剂。通过上述技术方案，催化剂的选用可以促进硅质材料发生缩聚反应，能够让制备过程顺利进行。较佳的，酸性催化剂包括有盐酸、硝酸、醋酸、氢氟酸中的一种或多种。通过上述技术方案，酸性催化剂的可选范围比较广泛，可以从上述的多种中挑选一种或者多种进行添加，在酸性条件下，硅质材料更容易反应。较佳的，碱性催化剂包括有氨水、氢氧化钠中的一种或几种。通过上述技术方案，碱性催化剂的使用同样可以协助硅质材料发生进一步的反应，便于推进整个制备过程的进行。本专利技术的目的二：一种复合隔热材料的制备方法，包括有以下步骤：S1：将正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、多聚硅烷、硅溶胶中的一种或多种与甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种进行混合并充分搅拌15min；S2：当加入酸性催化剂时，ph值为4，进行充分反应20-48h；当加入碱性催化剂至溶液PH至10.2，充分反应20-48h；S3：将硅酸铝纤维、六钛酸钾晶须与上一步骤中的溶液进行混合并进行凝胶的老化和超临界干燥制成所需厚度的板材；S4：进行在100℃-300℃进行高温热处理30min-2h。通过上述技术方案，在比较长时间内进行充分的反应可以让获得的柔性二氧化硅气凝胶更加均匀、稳定。本专利技术的目的三：一种带有外护管的保温直埋管，所述复合隔热材料应用于保温直埋管的外护管中。较佳的，包括有工作管、外护管和聚氨酯保温层，聚氨酯保温层固接在工作管的侧壁上，外护管套接在聚氨酯保温层外侧，外护管远离聚氨酯保温层的的一侧固接有碳纤维防护层，碳纤维保护层与外护管之间设置有用所述复合隔热材料制成的圆筒形的隔热添加层。通过上述技术方案，应用隔热添加层可以进一步对保温管进行保温隔热作用，同时由于使用了易变形的柔性板材，所以可以根据不同尺寸的外护管管径来设计隔热添加层的外形，保证隔热添加层可以很好的被使用。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1、碳纤维防护层和隔热添加层的设置均可以增加管材本身的强度和抗冲击力；2、同时在外护管的外侧再次添加隔热添加层可以保证管材在移动过程中的安全，减少外部冲击力对管材的影响，保证管材在安装时的完好。具体实施方式以下对本专利技术作进一步详细说明。实施例1、一种复合隔热材料，包括有硅酸铝纤维40g、硅质原料11.4g、甲醇34.01g、氨水14g、六钛酸钾晶须24g。隔热材料制备工艺：包括有以下步骤：S1：将正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、多聚硅烷、硅溶胶中的一种或多种与甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种进行混合并充分搅拌15min；S2：加入氨水至溶液PH至10.2，充分反应20h；S3：将硅酸铝纤维、六钛酸钾晶须与上一步骤中的溶液进行混合并进行凝胶的老化和超临界干燥制成所需厚度的板材；S4：进行在300℃进行高温热处理2h。实施例2、一种复合隔热材料，包括有硅酸铝纤维20g、硅质原料2.2g、甲醇14.3g、氢氧化钠6g、六钛酸钾晶须14g。隔热材料制备工艺：包括有以下步骤：S1：将正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、多聚硅烷、硅溶胶中的一种或多种与甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种进行混合并充分搅拌15min；S2：当加入氢氧化钠至溶液PH至10.2，充分反应20-48h；S3：将硅酸铝纤维、六钛酸钾晶须与上一步骤中的溶液进行混合并进行凝胶的老化和超临界干燥制成所需厚度的板材；S4：进行在100℃℃进行高温热处理30min。实施例3、一种复合隔热材料，包括有硅酸铝纤维30g、硅质原料6.8、甲醇24.15g、氨水10g、六钛酸钾晶须19g。隔热材料制备工艺：包括有以下步骤：S1：将正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、多聚硅烷、硅溶胶中的一种或多种与甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种进行混合并充分搅拌15min；S2：当加入氨水至溶液PH至10.2，充分反应20-48h；S3：将硅酸铝纤维、六钛酸钾晶须与上一步骤中的溶液进行混合并进行凝胶的老化和超临界干燥制成所需厚度的板材；S4：进行在150℃进行高温热处理75min。实施例4、一种复合隔热材料，包括有硅酸铝纤维20g、硅质原料6.8g、甲醇24.15g、氨水10g、六钛酸钾晶须14g。隔热材料制备工艺：包括有以下步骤：S1：将正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、多聚硅烷、硅溶胶中的一种或多种与甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种进行混合并充分搅拌15min；S2：加入硝酸，ph值为4，进行充分反应20-48h；S3：将硅酸铝纤维、六钛酸钾晶须与上一步骤中的溶液进行混合并进行凝胶的老化和超临界干燥制成所需厚度的板材；S4：进行在100℃℃进行高温热处理30min。实施例5、一种复合隔热材料，包括有硅酸铝纤维40g、硅质原料6.8g、乙醇24.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合隔热材料，其特征在于：包括有硅酸铝纤维20‑40份、二氧化硅气凝胶22‑38份、催化剂6‑14份、六钛酸钾晶须14‑24份。

【技术特征摘要】
1.一种复合隔热材料，其特征在于：包括有硅酸铝纤维20-40份、二氧化硅气凝胶22-38份、催化剂6-14份、六钛酸钾晶须14-24份。2.根据权利要求1所述的一种复合隔热材料，其特征在于：每千克二氧化硅气溶胶包括有硅质原料100-300g，剩余为溶剂。3.根据权利要求2所述的一种复合隔热材料，其特征在于：硅质原料包括有以下正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、多聚硅烷、硅溶胶中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的一种复合隔热材料，其特征在于：溶剂有包括有以下甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种复合隔热材料，其特征在于：催化剂为酸性催化剂或碱性催化剂。6.根据权利要求5所述的一种复合隔热材料，其特征在于：酸性催化剂包括有盐酸、硝酸、醋酸、氢氟酸中的一种或多种。7.根据权利要求5所述的一种复合隔热材料，其特征在于：碱性催化剂包括有氨水、氢氧化钠中的一种或几种。8.一种复合隔热材料的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李统占，
申请(专利权)人：天津市鑫盈保温材料有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12