一种低红外发射率隔热材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低红外发射率隔热材料及其制备方法，该低红外发射率隔热材料包括依次连接的基底隔热层、反射屏材料及低红外发射率涂层；其制备方法包括：将低发射率填料与胶粘剂混合，搅拌均匀，以得到低红外发射率涂层；将所得到的低发射率涂层均匀刷涂在反射屏材料的表面，烘干；将所得到的刷涂有低发射率涂层的反射屏材料与基底隔热层组合为一体，压力成型，烘干。本发明专利技术的低红外发射率隔热材料可以有效降低高温部件表面的发射率，减少各个部件之间的热量传递，提高材料隔热性能。

A Low Infrared Emissivity Thermal Insulation Material and Its Preparation Method

The invention discloses a low infrared emissivity heat insulation material and a preparation method, which comprises a base heat insulation layer connected in sequence, a reflective screen material and a low infrared emissivity coating; the preparation method comprises mixing a low emissivity filler with an adhesive, stirring evenly to obtain a low infrared emissivity coating; and homogenizing the obtained low infrared emissivity coating. Brush on the surface of the reflective screen material and dry it. Combine the reflective screen material brushed with low emissivity coating and the base insulation layer, press forming and drying. The low infrared emissivity heat insulation material of the invention can effectively reduce the emissivity of the surface of high temperature components, reduce the heat transfer between components, and improve the heat insulation performance of materials.

【技术实现步骤摘要】
一种低红外发射率隔热材料及其制备方法
本专利技术属于保温隔热材料领域，具体涉及一种低红外发射率隔热材料及其制备方法。
技术介绍
随着生产技术的不断提高，在许多热结构件的表面，对高温隔热材料的使用温度的要求越来越高。隔热材料种类繁多，按照材质，可以分为有机隔热材料和无机隔热材料，有机隔热材料由于易燃，抗老化能力差，很难应用于高温场合；无机隔热材料不燃烧，耐高温，可以应用于高温场合，但是，在高温环境下，无机隔热材料的导热系数相对于室温环境下的导热率会大幅提高。因此，仍然迫切需求制备高温下仍然具备低导热率的隔热材料。在有温度差的地方，热量会自发的从高温部分向低温部分传播，传导、对流、辐射是热量传递的三种基本方式，随着高温部分温度的升高，辐射传热所占的比重越来越大。热辐射是红外波段的电磁波，降低隔热材料表面的发射率，可以有效降低热辐射在高温部件与低温部件之间的传播，降低导热系数，有效提高材料高温下的隔热性能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种低红外发射率隔热材料及其制备方法。为了达成上述的目的，本专利技术提供了一种低红外发射率隔热材料，所述低红外发射率隔热材料包括依次连接的基底隔热层、反射屏材料及低红外发射率涂层。作为优选方案，其中所述基底隔热层和反射屏材料之间固接有胶粘剂层。作为优选方案，其中所述基底隔热层选自氧化锆纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维、硼酸铝纤维、高硅氧纤维、碳纤维、莫来石纤维或二氧化硅气凝胶中的任一种。作为优选方案，其中所述反射屏材料选自石墨纸、钼箔或铝箔中的任一种。作为优选方案，其中所述低红外发射率涂层由低发射率填料与胶粘剂按照1︰1～1︰3的重量比混合制得。作为优选方案，其中所述低发射率填料选自氧化锆粉、铝银浆、铜粉、铝粉或银粉中的任一种。作为优选方案，其中所述胶粘剂选自磷酸铝、磷酸铬、硅酸钠、硅酸铝、铝溶胶或白乳胶中的任一种。本专利技术还提供一种上述低红外发射率隔热材料的制备方法，包括以下步骤：1)将低发射率填料与胶粘剂混合，充分搅拌均匀，以得到低红外发射率涂层；2)将步骤1)中所得到的低发射率涂层均匀刷涂在反射屏材料的表面，烘干；3)将步骤2)中所得到的刷涂有低发射率涂层的反射屏材料与基底隔热层组合为一体，压力成型，烘干。作为优选方案，其中在步骤3)中，刷涂有低发射率涂层的所述反射屏材料与基底隔热层通过胶粘剂层粘接为一体。作为优选方案，其中在步骤2)和步骤3)中，所述烘干具体包括：将待烘干的材料放入烘箱中，以1～℃/min速度升温到100～220℃，保温10～20小时，自然冷却，即可。作为优选方案，其中在步骤3)中，所述成型的压力范围为0.1～3.0MPa。作为优选方案，其中还包括在步骤1)之前根据应用环境温度，确定基底隔热层材料和低红外发射率涂层材料的步骤。降低无机隔热材料表面的发射率是本专利技术的第一个关键技术，在无机隔热材料表面复合耐高温的反射屏材料，如石墨纸、钼箔或铝箔，增加反射屏设计，可以有效地阻断热辐射在材料内部的传播，降低材料的导热系数；进一步地，通过在反射屏材料表面涂刷具有更低红外发射率的涂层材料，氧化锆粉，铝银浆、铜粉、铝粉或银粉均具有较低的发射率，可以继续降低隔热材料表面的发射率，进一步降低热辐射在热量传递中所占比率，降低隔热材料导热系数。如何将耐低红外发射率的涂层原材料附着在高温部件的表面，是本专利技术的第二个关键技术，本专利技术选用耐高温的无机胶粘剂如磷酸铝、磷酸铬、硅酸钠、硅酸铝、铝溶胶与低发射率涂层原材料混合，将低发射率涂层刷涂在反射屏材料的表面，从而有效降低高温部件表面的发射率，降低材料之间的热量传递，提高隔热性能。本专利技术的有益效果为：所制备的低红外发射率隔热材料，以基底隔热材料、反射屏材料和表面低反射率涂层材料复合而成；其中，基底隔热材料选用的是多孔的无机纤维材料或气凝胶材料，具有较低的导热系数，热导率低，具有耐高温、阻燃、不腐烂的特性，适用于温度较高场合；选用石墨纸、铝箔或钼箔作为反射屏材料，可以抑制材料内部的气体流动，降低对流传热，且该反射屏材料本身具有较低的红外发射率，可以降低隔热材料的辐射传热；在该反射屏材料表面刷涂的低反射率涂层进一步降低反射屏材料的表面发射率，用来阻挡大部分的红外辐射，抑制辐射传热；使用无机胶粘剂将低发射率填料如氧化锆粉，铝银浆、铜粉、铝粉或银粉刷涂在反射屏材料的表面，进一步降低反射屏材料的表面发射率，降低辐射传热比例；且低发射率填料牢固粘结在反射屏材料的表面上，不会发生脱落现象。使用无机胶粘剂将反射屏材料与基底隔热层粘结在一起，层间结合强度高，保证材料的整体性和稳定性，在使用过程中不会发生断裂现象。低红外发射率隔热材料具有良好的高温隔热性能和力学性能，可以用于热结构件表面的隔热。附图说明图1是本专利技术的低红外发射率隔热材料的结构示意图；其中，基底隔热层材料-1；反射屏材料-2；低发射率涂层-3；胶粘剂层-4。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。以下各材料或试剂，若非特别说明，均为市购。如图1所示，一种低红外发射率隔热材料，包括依次连接的基底隔热层1、胶粘剂层4、反射屏材料2及低红外发射率涂层3；所述基底隔热层1选自氧化锆纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维、硼酸铝纤维、高硅氧纤维、碳纤维、莫来石纤维或二氧化硅气凝胶中的任一种；所述反射屏材料2选自石墨纸、钼箔或铝箔中的任一种；所述低红外发射率涂层3由低发射率填料与胶粘剂按照1︰1～1︰3的重量比混合制得；所述低发射率填料选自氧化锆粉、铝银浆、铜粉、铝粉或银粉中的任一种；所述胶粘剂选自磷酸铝、磷酸铬、硅酸钠、硅酸铝、铝溶胶或白乳胶中的任一种。上述低红外发射率隔热材料的制备方法，包括以下步骤：1)将低发射率填料与胶粘剂混合，充分搅拌均匀(搅拌转速介于20-50转/分钟之间，搅拌时间介于3-5分钟之间)，以得到低红外发射率涂层；2)将步骤1)中所得到的低发射率涂层均匀刷涂在反射屏材料的表面，之后烘干；3)将步骤2)中所得到的刷涂有低发射率涂层的反射屏材料与基底隔热层通过胶粘剂层粘接为一体，并通过0.1～3.0MPa的压力成型，烘干即可。其中在步骤2)和步骤3)中，所述烘干具体包括：将材料放入烘箱中，以1～5℃/min速度升温到100～220℃，保温10～20小时，自然冷却，即可。实施例1先称取10g氧化锆粉，加入10g磷酸铝胶粘剂，充分搅拌均匀(搅拌转速为50转/分钟，搅拌时间为3分钟)，使氧化锆粉均匀分散在磷酸铝胶粘剂溶液中，由此制成低红外发射率涂料。将低红外发射率涂料均匀涂刷在10cm2面积的石墨纸材料的表面，置于烘箱中，以5℃/min速度升温到120℃，空气气氛下保温20小时，自然冷却，即可烘干，后使用磷酸铝胶粘剂将其与氧化铝纤维粘结在一起，对样品施加0.1MPa的成型压力，置于烘箱中，以5℃/min速度升温到120℃，空气气氛下保温15小时，自然冷却，将样品烘干，由此得到低红外发射率隔热材料。实施例2先称取10g铜粉，加入20g硅酸钠胶粘剂，充分搅拌均匀(搅拌转速为20分钟，搅拌时间为5分钟)，使铜粉均匀分散在硅酸钠胶粘剂溶液中，由此制成低红外发射率涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低红外发射率隔热材料，其特征在于，所述低红外发射率隔热材料包括依次连接的基底隔热层、反射屏材料及低红外发射率涂层。

【技术特征摘要】
1.一种低红外发射率隔热材料，其特征在于，所述低红外发射率隔热材料包括依次连接的基底隔热层、反射屏材料及低红外发射率涂层。2.如权利要求1所述的低红外发射率隔热材料，其特征在于，所述基底隔热层和反射屏材料之间固接有胶粘剂层。3.如权利要求1所述的低红外发射率隔热材料，其特征在于，所述基底隔热层选自氧化锆纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维、硼酸铝纤维、高硅氧纤维、碳纤维、莫来石纤维或二氧化硅气凝胶中的任一种。4.如权利要求1所述的低红外发射率隔热材料，其特征在于，所述反射屏材料选自石墨纸、钼箔或铝箔中的任一种。5.如权利要求1所述的低红外发射率隔热材料，其特征在于，所述低红外发射率涂层由低发射率填料与胶粘剂按照1︰1～1︰3的重量比混合制得。6.如权利要求5所述的低红外发射率隔热材料，其特征在于，所述低发射率填料选自氧化锆粉、铝银浆、铜粉、铝粉或银粉中的任一种。7.如权利要求2或5所述的低红外发射率隔热材料，其特征在于，所述胶粘剂选自磷酸铝、磷酸铬、...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾兵，张世超，孙现凯，陈玉峰，孙浩然，方凯，陶柳实，闫达琛，赵洋，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11