无机绝热膏及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无机绝热膏及其制备方法，该无机绝热由包含以下成分：粘结剂10重量份，水30到100重量份，气凝胶材料9到40重量份，以及表面活性剂，所述气凝胶材料：表面活性剂的重量比为1:0.01‑0.1。根据本发明专利技术的无机绝热膏，制备过程相对简单，成本低廉，并且极大程度上保留了无机多孔材料的保温绝热效果，膏体在自然界中干燥后，保留了气凝胶的疏水特性，表面疏水角在90°到125°之间。浆料与涂料有很好的相容性，水性涂料基本只处于无机多孔材料粉体的周围，起到粘结作用。该涂料可以用于室内室外墙体涂料，金属，木材等上面，市场空间广阔。

Inorganic adiabatic paste and its preparation method

An inorganic adiabatic paste and its preparation method are disclosed. The inorganic insulation consists of the following components: a binder 10 weight, a water 30 to 100 weight, 9 to 40 parts of the aerogel material, and a surface active agent, and the weight ratio of the surfactant is 1:0.01 0.1. According to the inorganic insulation of the invention, the preparation process is relatively simple, the cost is low, and the thermal insulation effect of the inorganic porous material is preserved to a great extent. After the paste is dried in nature, the hydrophobicity of the aerogel is retained and the surface hydrophobicity angle is between 90 and 125 degrees. The slurry and the coating have good compatibility. The waterborne coatings are basically only around the inorganic porous material powder, and play the role of bonding. The coating can be used for indoor and outdoor wall coating, metal, wood and so on, and has wide market space.

【技术实现步骤摘要】
无机绝热膏及其制备方法
本专利技术属于复合材料
，尤其涉及无机绝热膏及其制备方法。
技术介绍
多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料，具有体密度小、比表面积大、比力学性能高、阻尼性能好等特点，已成为一种优秀的新型功能结构材料。近年来，纳米技术不断进步，所获材料的应用领域也在不断拓新。纳米多孔材料的孔隙为纳米尺度，因此表现出优异的热绝缘性能，是高性能隔热材料领域的研究热点。将纳米多孔材料引入到隔热材料领域中制备一种超级隔热材料是继纳米多孔材料在催化、吸附与分离、离子交换、新型材料组装和电化学等领域应用的基础上逐渐发现和发展起来的，现阶段受到科学界的重点关注。超级隔热材料这一概念是在1992年由美国学者HuntAJ等在国际材料工程大会上首次提出的。它是指在预定使用条件下，导热系数小于“无对流空气”的导热系数的隔热材料。目前研究的超级隔热材料有两种：一种是纳米孔隔热材料；另一种是真空隔热材料。这两种隔热材料都是通过对基体结构的控制来达到隔热保温效果的，发展速度最快的是纳米孔隔热材料。与一般隔热材料相比，纳米孔隔热材料的体积更小、质量更轻。无机多孔材料属于超级隔热材料中的纳米孔隔热材料。例如二氧化硅气凝胶，它是通过干燥方法将湿凝胶中的液体被气体所取代，同时凝胶的网络结构基本保留不变所得的材料。多孔材料的制备技术日趋成熟，而且无机多孔材料的运用一直是从事多孔材料研究的工作者的重点研究方向。申请号为CN104629581A的中国专利申请报道了一种高韧性二氧化硅气凝胶保温涂料的制备方法，该专利是在制备二氧化硅气凝胶的过程中加入制备涂料的原料，使获得的气凝胶能够自交联为涂料，此种方法不仅大幅降低了二氧化硅气凝胶的保温隔热效果，而且涂料的成膜性等性能也大幅降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种新型无机绝热膏及其制备方法，用简便的方法制备高性能的以无机多孔材料为基础的膏状绝热涂料。根据本专利技术一方面实施例的无机绝热膏，包含以下成分：粘结剂10重量份，水30到100重量份，气凝胶材料9到40重量份，以及表面活性剂，所述气凝胶材料：表面活性剂的重量比为1:0.01-0.1。根据本专利技术上述实施例的绝热膏，极大程度上保留了作为无机多孔材料的气凝胶材料的保温绝热效果。根据本专利技术的一些实施例，所述粘结剂包括有机硅、聚氨酯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、有机硅改性聚酯树脂、有机硅改性环氧树脂、有机硅改性丙烯酸树脂、有机硅改性醇酸树脂、苯丙树脂、纯丙树脂、硅丙树脂中的1种或多种。优选地，为可以与水形成乳液的苯丙树脂、纯丙树脂、硅丙树脂中的1种或多种。根据本专利技术的一些实施例，所述表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十八酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚中的1种或多种。通过添加所述表面活性剂，可以使得气凝胶材料能够更好地分散在粘结剂中，从而有助于提高气凝胶材料成分的体积分数，进而提高无机绝热膏的隔热效果。根据本专利技术的一些实施例，所述气凝胶材料包括二氧化硅气凝胶、碳气凝胶、三氧化二铝气凝胶及其混合物。其中，所述气凝胶材料即可以是市售的，也可以是根据常规方法制备的；上述气凝胶材料既可以一种单独使用，也可以多种混合使用。根据本专利技术的一些实施例，所述气凝胶材料的密度为30-1000kg/m3，常温下导热系数为0.010-0.034W/(m·K)，孔隙率60％-99％，孔径为500nm以下，比表面积为300-1000m2/g。由此，可以极大地发挥气凝胶材料的多孔结构特征，获得更好的隔热效果。根据本专利技术的一些实施例，无机绝热膏还可以包含：1到10重量份的无机填料，所述无机填料包括白炭黑、钛白粉、重钙粉、硅藻土、海泡石粉中的1种或多种；以及1到10重量份的助剂，所述助剂包括消泡剂、分散剂、颜料、流平剂、阻燃剂中的1种或多种。根据本专利技术第二方面实施例的无机绝热膏的制备方法，包括以下步骤：(1)将表面活性剂完全溶于水中，然后将所得溶液与气凝胶材料依次加入球磨罐中，球磨3-108小时，制得气凝胶材料浆料；(2)提供水性粘结剂乳液，所述水性粘结剂乳液中含有有机粘结剂和水；(3)将所述水性粘结剂乳液加入步骤(1)所得的气凝胶材料浆料中，并再次进行球磨1-48小时，得到所述无机绝热膏，其中，在所述无机绝热膏中，含有：所述有机粘结剂10重量份，水30到100重量份，所述气凝胶材料9到40重量份，且所述气凝胶材料：表面活性剂的重量比为1:0.01～0.1。根据本专利技术实施例的制备方法，首先将表面活性剂溶于水，然后通过球磨方法使气凝胶材料与溶解有表面活性剂的水溶液进行充分混合，能够制备具有高固相含量、分散良好的气凝胶浆料，此后，通过与水性粘结剂乳液进行充分混合得到的无机绝热膏，能够充分发挥气凝胶的多孔结构带来的隔热效果。根据本专利技术，至少具有如下有益效果：采用本专利技术的绝热膏极大程度上保留了无机多孔材料的保温绝热效果，并且过程相对简单，浆料与涂料有很好的相容性，水性涂料基本只处于无机多孔材料的周围，起到粘结作用。该涂料可以用于室内外墙体涂料，金属，木材等上面，市场空间广阔。附图说明图1是根据本专利技术实施例的无机绝热膏的制备方法的流程示意图；图2是根据本专利技术实施例的无机绝热膏涂覆在玻璃板上的照片，其中：1是水珠，2是无机绝热膏，3是玻璃板具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。如无特殊说明，本说明书中的科技术语的含义与本领域技术人员一般理解的含义相同，但如有冲突，则以本说明书中的定义为准。在说明书和权利要求书中使用的涉及组分量、工艺条件如反应温度和时间等的所有数值在所有情形中均应理解被“约”修饰。涉及相同组分或性质的所有范围均包括端点，该端点可独立地组合。由于这些范围是连续的，因此它们包括在最小值与最大值之间的每一数值。还应理解的是，本申请引用的任何数值范围预期包括该范围内的所有子范围。首先，结合图1详细说明根据本专利技术实施例的无机绝热膏的制备方法。如图1所示，根据本专利技术实施例的无机绝热膏的制备方法包括如下步骤：(1)将表面活性剂完全溶于水中，然后将所得溶液与气凝胶材料依次加入球磨罐中，球磨3-108小时，制得气凝胶材料浆料要想获得具有良好隔热性能的无机绝热膏，要求气凝胶材料的固相含量需要足够高，而为了提高气凝胶材料的固相含量，气凝胶材料的分散性是关键。至今为止的技术中，对于气凝胶材料的分散性鲜有报道。本专利技术人经过反复研究发现，通过将表面活性剂溶解于水，此后，再将气凝胶材料与表面活性剂水溶液充分混合，可以得到分散性能良好、固相含量高的气凝胶材料浆料。其中，所述表面活性剂可以使用十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十八酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚中的1种或多种。此外，气凝胶材料包括二氧化硅气凝胶、碳气凝胶、三氧化二铝气凝胶及其混合物。(2)提供水性粘结剂乳液，所述水性粘结剂乳液中含有有机粘结剂和水此处，水性粘结剂乳液可以是市场销售的产品，也可以是将市场销售的有机粘结剂与水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无机绝热膏，其特征在于，包含以下成分：粘结剂10重量份，水30到100重量份，气凝胶材料9到40重量份，以及表面活性剂，所述气凝胶材料：表面活性剂的重量比为1:0.01‑0.1。

【技术特征摘要】
1.一种无机绝热膏，其特征在于，包含以下成分：粘结剂10重量份，水30到100重量份，气凝胶材料9到40重量份，以及表面活性剂，所述气凝胶材料：表面活性剂的重量比为1:0.01-0.1。2.如权利要求1所述的无机绝热膏，其特征在于，所述粘结剂包括有机硅、聚氨酯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、有机硅改性聚酯树脂、有机硅改性环氧树脂、有机硅改性丙烯酸树脂、有机硅改性醇酸树脂、苯丙树脂、纯丙树脂、硅丙树脂中的1种或多种。3.如权利要求1所述的无机绝热膏，其特征在于，所述表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十八酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚中的1种或多种。4.如权利要求1所述的无机绝热膏，其特征在于，所述气凝胶材料包括二氧化硅气凝胶、碳气凝胶、三氧化二铝气凝胶及其混合物。5.如权利要求4所述的无机绝热膏，其特征在于，所述气凝胶材料的密度为30-1000kg/m3，常温下导热系数为0.010-0.034W/(m·K)，孔隙率60％-99％，孔径为500nm以下，比表面积为300-1000m2/g。6.如权利要求1所述的无机绝热膏，其特征在于，还包含：1到10重量份的无机填料，所述无机填料包括白炭黑、钛白粉、重钙粉、硅藻土、海泡石粉中的1种或多种；以及1到10重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：向军辉，杨虎，赛华征，关运龙，付蕊，章婷，陈俊勇，贾欢欢，乐弦，
申请(专利权)人：优澎嘉兴新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33