一种气凝胶保温粘接剂制造技术

本发明专利技术属于保温隔热材料领域，具体为一种气凝胶保温粘接剂。本发明专利技术利用微晶纤维素携带纳米金属氧化物，接着将含有大量纳米金属颗粒的微晶纤维素浸入二氧化硅溶胶中，得到纤维气凝胶；最后，经高温烧灼，去除微晶纤维素，使得微晶纤维素中含有的纳米金属颗粒聚集，形成新的气凝胶网络结构，不仅具有较好的隔热性能，还能够支撑二氧化硅气凝胶，改善其力学性能，防止其塌陷。本发明专利技术进一步采用聚丙烯酸酯乳液和硅溶胶混合作为粘结剂，二者互补，大大提升了本发明专利技术制得的气凝胶保温粘接剂的粘结性能。本发明专利技术制得的气凝胶保温粘接剂具有极佳的隔热保温性能，同时粘结力强，使用寿命长。使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种气凝胶保温粘接剂


[0001]本专利技术属于保温隔热材料领域，具体为一种气凝胶保温粘接剂。

技术介绍

[0002]建筑物隔热保温是节约能源、改善居住环境和使用功能的一个重要方面。建筑能耗在人类整个能源消耗中所占比例一般在30
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40％，绝大部分是采暖和空调的能耗，故建筑节能意义重大。然而在我国，一直以来，建筑节能用保温装饰板，如EPS、XPS、聚苯颗粒板、岩棉板等施工工艺中粘贴板材一般都采用粘接砂浆，而普通粘接砂浆虽然具备较好粘结强度，但不具备保温隔热功能。且自身比重较大，既不能参与节能计算，同时也严重增加了墙体厚度。另外，就传统保温砂浆而言，均采用聚苯颗粒、玻化微珠等填充料，此类材料本身强度较差，燃烧等级级，且保温隔热性能较差。已经很难满足新的55015强制国标中对建筑节能的要求。而新型泡沫塑料类保温隔热材料(如EPS、XPS、PUF、PET等)在我国的产量仅占总绝热材料的40％，与传统保温材料相比，泡沫塑料(如Airex等)的导热系数低、保温隔热效果好、自重轻、吸水率低、化学稳定性好、施工方便，但由于泡沫塑料价格相对较高，因而限制了在国内的大量使用。我国的新建建筑中，95％以上仍然是高能耗建筑，主要还是因为仍使用传统保温材料的缘故。因而想要提高建筑的节能率，就必须提高新型保温隔热材料的产量及其使用。
[0003]热传导的本质是微观粒子无规则不停息的热运动。组成固体的原子、分子位置固定，自由活动体积较小，故而固体热传导主要由微观粒子量子化的晶格振动(声子振动)、自由电子振动组成。纳米多孔隔热保温材料主要是非金属陶瓷基材料，自由电子很少，主要通过声子振动来传递热量，固态热导率可近似声子热导率。声子传热与其平均自由程相关，声子平均自由程越小，声子传热越小。固体的缺陷、杂质以及界面都会使其平均自由程减小，声子热导率减小。
[0004]纳米多孔材料孔隙率较高，界面较多，对声子平均自由程具有限制作用。同时，固体热导率与隔热复合材料密度有关，纳米多孔材料密度均较低，因此固态热导率很低。气凝胶是由纳米孔径、纳米骨架组成的轻质多孔陶瓷材料，其隔热能力是传统隔热复合材料的2
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5倍，已经在新型航天飞行器中获得了实际的应用。然而，目前气凝胶材料制备工艺复杂、周期较长，限制了气凝胶材料在更广范围内的大规模应用。如何通过较为简单的工艺快速制备出热导率较低、力学性能较好的高性能隔热复合材料，是隔热复合材料领域急需解决的关键问题之一。
[0005]以气凝胶粉末为隔热基体、无机矿物质为胶黏剂制备出的隔热胶泥，可浇筑成型、应用方便、常温热导率较低，是目前国内外隔热复合材料研究热点之一。近年来开发的低密度的气凝胶材料，虽然具有良好的保温效果，但是力学模量较低。相比于传统的外墙保温材料，气凝胶易碎，由气凝胶颗粒构成的块材容易产生裂纹，不具有良好的粘接性。
[0006]CN 109095883 B公开了一种纤维增强氧化硅
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氧化铝二元气凝胶复合材料的制备方法，包括如下步骤：将纤维采用酸处理得到酸处理后的纤维；将氧化铝与酸混合后得到氧
化铝溶胶；将氧化铝溶胶与碱溶液、氧化硅溶胶混合均匀后得到溶液A；然后将酸处理后的纤维与所述溶液A混合均匀后进行分散得到浆料，接着将浆料倒入成型模具中，压制至氧化铝溶胶凝胶化，得到纤维复合氧化铝
‑
氧化硅二元湿凝胶，再经干燥处理，得到所述复合材料。这种方式得到的气凝胶其虽然具有较好的机械性能，但是，其隔热性能受添加的纤维影响较大，且粘结性能依旧不理想。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供了一种气凝胶保温粘接剂及其制备方法。
[0008]一种气凝胶保温粘接剂，由改性气凝胶、分散剂、粘接剂、水泥、水组成。
[0009]优选地，一种气凝胶保温粘接剂，按质量份计，由10
‑
20份改性气凝胶、1
‑
2份分散剂、5
‑
10份胶粘剂、20
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25份水泥、50
‑
70份水组成。
[0010]进一步优选的，所述分散剂为油酸三乙醇胺、琥珀酸酯磺酸钠、蓖麻油聚氧乙烯醚中的一种。
[0011]进一步优选的，所述胶粘剂为聚丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯酯乳液、硅丙乳液、苯丙乳液、硅溶胶中的一种或两种以上混合物；优选地，所述胶粘剂由聚丙烯酸酯乳液、硅溶胶按质量比(3
‑
4)：(1
‑
2)混合。
[0012]进一步优选的，所述改性气凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0013](1)将微晶纤维素按浴比1g：(10
‑
20)mL浸入35
‑
45wt％的硫酸中，在35
‑
45℃下、以100
‑
200r/min转速搅拌反应15
‑
30min，经离心取沉淀、洗涤、干燥，得到酸化微米微晶纤维素；
[0014](2)将步骤(1)制得的酸化微米微晶纤维素按浴比1g：(10
‑
20)mL浸入浓度为20
‑
24wt％的金属离子盐水溶液中，然后超声处理1
‑
2h，经离心后，将沉淀置于80
‑
90℃下氧化24
‑
48h，得到纳米氧化铝填充的微晶纤维素；
[0015](3)按质量份计，将20
‑
30份正硅酸四乙酯、70
‑
80份水溶液混合，然后用2
‑
3mol/L的盐酸调节pH值至3.0
‑
4.0，再置于室温下水解1
‑
2h，得到酸性硅溶胶；
[0016](4)按质量份计，将20
‑
40份步骤(2)制得的纳米氧化铝填充的微晶纤维素与60
‑
80份步骤(3)制得的酸性硅溶胶混合均匀，然后以4000
‑
8000r/min转速分散20
‑
60min，再用0.01
‑
0.06mol/L的氨水调整pH值至8.0
‑
9.0，以100
‑
200r/min转速搅拌反应10
‑
20min，然后置于60
‑
90℃下2
‑
3h进行凝胶化，得到粗凝胶；
[0017](5)在40
‑
60℃下，将步骤(4)制得的粗凝胶按浴比1g：(1
‑
50)mL放入老化改性液中老化改性12
‑
24h，然后取出凝胶，放入干燥设备中，预冲1
‑
2MPa的氮气，再以1
‑
2℃/min速度加热到260
‑
280℃，保温1
‑
3h后，再缓慢释放压力至常压，该放压过程保持温度恒定在260
‑
280℃，最后冲扫氮气，冷却至室温后取出，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气凝胶保温粘接剂，其特征在于，由改性气凝胶、分散剂、粘接剂、水组成。2.如权利要求1所述气凝胶保温粘接剂，其特征在于，按质量份计，由10
‑
20份改性气凝胶、1
‑
2份分散剂、5
‑
10份胶粘剂、70
‑
90份水组成。3.如权利要求1或2所述气凝胶保温粘接剂，其特征在于，所述分散剂为油酸三乙醇胺、琥珀酸酯磺酸钠、蓖麻油聚氧乙烯醚中的一种。4.如权利要求1或2所述气凝胶保温粘接剂，其特征在于，所述胶粘剂为聚丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯酯乳液、硅丙乳液、苯丙乳液、硅溶胶中的一种或两种以上混合物。5.如权利要求1或2所述气凝胶保温粘接剂，其特征在于，所述改性气凝胶的制备方法，包括以下步骤：(1)将微晶纤维素浸入硫酸中反应，经离心取沉淀、洗涤、干燥，得到酸化微米微晶纤维素；(2)将步骤(1)制得的酸化微米微晶纤维素浸入金属离子盐水溶液中，然后超声处理，经离心后，将沉淀氧化，得到纳米氧化铝填充的微晶纤维素；(3)按质量份计，将正硅酸四乙酯、水混合，然后用盐酸调节pH，再置于室温下水解，得到酸性硅溶胶；(4)按质量份计，将步骤(2)制得的纳米氧化铝填充的微晶纤维素与步骤(3)制得的酸性硅溶胶混合均匀，然后分散均匀，再用氨水调整pH，然后...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵拓冰，赵启鲸，徐祥，陈科阳，李树萍，
申请(专利权)人：金彩螺新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：