一种保温隔热吸音二氧化硅气凝胶复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术设计了一种保温隔热吸音二氧化硅气凝胶复合材料及其制备方法，其特征在于：其中一种保温隔热吸音二氧化硅气凝胶复合材料结构是由基材层和设置在基材层表面的气凝胶防火浆料层所组成，所述的基材层是通过淋胶工艺制备的二氧化硅气凝胶毡，其的单面或双面设置有气凝胶防火浆料层，所述的气凝胶防火浆料层是通过在二氧化硅气凝胶毡表面涂覆气凝胶防火浆料后固化形成，所述的气凝胶防火浆料层的表面贴装或内部镶嵌有玻纤网格布骨架。本发明专利技术融合淋胶工艺和涂覆工艺，既在纤维毡的内部充分填充二氧化硅气凝胶，保证复合材料的保温性能，又通过表面涂覆气凝胶防火浆料，配合使用玻纤网格布，有效提高气凝胶毡复合材料的保温隔热性能、机械强度。机械强度。机械强度。

【技术实现步骤摘要】
一种保温隔热吸音二氧化硅气凝胶复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于保温隔热材料领域，涉及了一种集保温、隔热、防水、防火、吸音等性能于一体的二氧化硅气凝胶复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]二氧化硅气凝胶材料在保温隔热领域发展迅速，特别是气凝胶保温毡的应用非常广泛，但由于气凝胶本身的脆性，气凝胶材料的力学性能、机械强度都有一定的缺陷，目前市面上的气凝胶保温毡保温性能参差不齐，尤其是防火性能难以满足需求，因此为了解决上述问题设计一种保温隔热吸音二氧化硅气凝胶复合材料及其制备方法就显得尤为重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决上述问题设计了一种二氧化硅气凝胶复合材料及其制备方法，采用淋胶与涂覆法相结合，制备出保温隔热性能更加优异，兼具防水、阻燃、吸音等性能，有效防止复合材料掉粉和开裂。
[0004]为解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种保温隔热吸音二氧化硅气凝胶复合材料，其特征在于：结构是由基材层和设置在基材层表面的气凝胶防火浆料层所组成，所述的基材层是通过淋胶工艺制备的二氧化硅气凝胶毡，其的单面或双面设置有气凝胶防火浆料层，所述的气凝胶防火浆料层是通过在二氧化硅气凝胶毡表面涂覆气凝胶防火浆料后固化形成，所述的气凝胶防火浆料层的表面贴装或内部镶嵌有玻纤网格布骨架；
[0005]所述的二氧化硅气凝胶毡包含的原料组分按重量份计如下所示：纤维原料10
‑
80％、气凝胶10
‑
60％、胶粘剂5
‑
30％、偶联剂0.1％
‑
5％、稳定剂0.5
‑
5％，所述的纤维原料为直径10
‑
20μm短切玻璃纤维；所述气凝胶是由颗粒直径20
‑
200μm和颗粒直径200
‑
1000μm的两种气凝胶混合而成，其混合比重为1：0.5
‑
20。
[0006]进一步：所述胶粘剂为水溶性聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂或不饱和聚酯树脂的一种或几种的混合物。
[0007]又进一步：所述偶联剂为硅烷类偶联剂。
[0008]又进一步：所述稳定剂为纤维素醚类。
[0009]又进一步：所述的淋胶工艺包括以下步骤：
[0010]A1：将所述短切玻璃纤维于350
‑
500℃高温预处理，冷却至室温，分散于含有一定量偶联剂的水中，充分搅拌30
‑
60min，使玻璃纤维丝表面充分接枝偶联剂，提高与树脂的粘合力；
[0011]A2：将所述胶粘剂、稳定剂与适量水混合搅拌5
‑
15min；
[0012]A3：加入所述气凝胶分散均匀，制备成气凝胶胶粘剂；
[0013]A4：淋胶于长网机上成型的短切玻璃纤维胚毡，烘干，收卷，即得二氧化硅气凝胶毡基材。所述烘干温度为100
‑
250℃。所述二氧化硅气凝胶毡基材厚度可根据需求相应调整0.5
‑
4mm。
[0014]又进一步：所述的气凝胶防火浆料包含的原料组分按重量份计如下所示：气凝胶20％
‑
60％、胶黏剂3％
‑
35％、填料10％
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30％、阻燃剂7％
‑
40％、消泡剂0.1％
‑
5％和疏水剂0.1％
‑
5％，所述胶黏剂为水溶性聚氨酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂或不饱和聚酯树脂中的一种或几种的混合物；所述气凝胶粒径为200
‑
1000um；所述阻燃剂是由复合型膨胀型阻燃剂和氢氧化铝粉末阻燃剂所组成，其具体比重为1：5
‑
60。
[0015]又进一步：所述的填料为白炭黑、石墨烯、玻璃微珠、纳米级玻纤粉末的一种或几种的混合物，所述消泡剂为胺类消泡剂，所述疏水剂为氟碳聚合物。
[0016]又进一步：所述的气凝胶防火浆料的制备包括以下步骤：
[0017]B1：将胶黏剂、消泡剂、疏水剂按一定组分于室温下混合搅拌3
‑
20min，
[0018]B2：加入一定量的阻燃剂搅拌均匀，
[0019]B3：加入一定量的填料搅拌均匀。
[0020]B4：加入一定量的气凝胶搅拌3
‑
30min，分散均匀，即得气凝胶防火浆料。
[0021]本专利技术还提供了一种保温隔热吸音二氧化硅气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于：具体步骤如下所示：取制备好的气凝胶防火浆料刮涂或喷涂于制备的二氧化硅气凝胶毡的单面或双面，再将玻纤网格布贴装于气凝胶防火浆料涂层上或镶嵌于涂层内部，通过固化机加热干燥，固化温度为80
‑
110℃，干燥时间为10
‑
60min，即可制得厚度1
‑
10mm的保温隔热吸音二氧化硅气凝胶复合材料。
[0022]进一步：所述的固化机包括底座、工作台、挡板、刮板、外罩体、安装板、侧板、电动缸、推板、弹簧和导柱，所述的工作台设置在底座上，所述的外罩体设置在工作台上，所述外罩体左右两侧的工作台上各相对设置有两块侧板，所述外罩体左侧的两块侧板之间通过第一转动轴安装有主动输送辊，所述外罩体右侧的两块侧板之间通过第二转动轴安装有从动输送辊，所述的主动输送辊与从动输送辊呈倾斜设置并且彼此之间通过传送带相连，所述的从动输送辊高于主动输送辊，所述外罩体内设置有固化用加热管并且左右两端都开设有用于传送带进出的缺口，所述外罩体左侧的两块侧板的顶部固定有安装板，所述的安装板上安装有电动缸，所述电动缸的出轴端穿过安装板并与推板相连，所述安装板的底部通过弹簧连接有传动板，所述的推板通过电动缸的驱动与传动板的顶部相接触，所述的刮板水平设置于传送带的正上方，所述的刮板与传动板可拆卸连接，所述传动板的顶部还竖直设置有导柱，所述导柱的外表面设置有高度标识并且其的上端穿过安装板并与其活动连接，所述侧板的内壁上还安装有挡板，外罩体同一侧的两块挡板的下端分别伸至传送带的两侧，所述挡板正下方的工作台上还嵌入式的设置有浆料回收箱体。
[0023]采用上述设计后，本专利技术融合淋胶工艺和涂覆工艺，既在纤维毡的内部充分填充二氧化硅气凝胶，保证复合材料的保温性能，又通过表面涂覆气凝胶防火浆料，配合使用玻纤网格布，有效提高气凝胶毡复合材料的保温隔热性能、机械强度，同时具备很好的吸音、防火、疏水性能，在建筑保温及航空、国防等领域，特别是新能源领域具有巨大的应用空间。并且本专利技术采用的固化机通过刮板和浆料回收箱体不仅能够精确控制复合材料的厚度，而且可以对多余的浆料进行回收采集，起到了节约资源和降低成本的作用。
附图说明
[0024]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0025]图1为固化机的结构示意图。
具体实施方式
[0026]本专利技术提供了一种保温隔热吸音二氧化硅气凝胶复合材料，结构是由基材层和设置在基材层表面的气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种保温隔热吸音二氧化硅气凝胶复合材料，其特征在于：结构是由基材层和设置在基材层表面的气凝胶防火浆料层所组成，所述的基材层是通过淋胶工艺制备的二氧化硅气凝胶毡，其的单面或双面设置有气凝胶防火浆料层，所述的气凝胶防火浆料层是通过在二氧化硅气凝胶毡表面涂覆气凝胶防火浆料后固化形成，所述的气凝胶防火浆料层的表面贴装或内部镶嵌有玻纤网格布骨架；所述的二氧化硅气凝胶毡包含的原料组分按重量份计如下所示：纤维原料10
‑
80％、气凝胶10
‑
60％、胶粘剂5
‑
30％、偶联剂0.1％
‑
5％、稳定剂0.5
‑
5％，所述的纤维原料为直径10
‑
20μm短切玻璃纤维；所述气凝胶是由颗粒直径20
‑
200μm和颗粒直径200
‑
1000μm的两种气凝胶混合而成，其混合比重为1：0.5
‑
20。2.根据权利要求1所述的一种保温隔热吸音二氧化硅气凝胶复合材料，其特征在于：所述胶粘剂为水溶性聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂或不饱和聚酯树脂的一种或几种的混合物。3.根据权利要求1所述的一种保温隔热吸音二氧化硅气凝胶复合材料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷类偶联剂。4.根据权利要求1所述的一种保温隔热吸音二氧化硅气凝胶复合材料，其特征在于：所述稳定剂为纤维素醚类。5.根据权利要求1所述的一种保温隔热吸音二氧化硅气凝胶复合材料，其特征在于：所述的淋胶工艺包括以下步骤：A1：将所述短切玻璃纤维于350
‑
500℃高温预处理，冷却至室温，分散于含有一定量偶联剂的水中，充分搅拌30
‑
60min，使玻璃纤维丝表面充分接枝偶联剂，提高与树脂的粘合力；A2：将所述胶粘剂、稳定剂与适量水混合搅拌5
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15min；A3：加入所述气凝胶分散均匀，制备成气凝胶胶粘剂；A4：淋胶于长网机上成型的短切玻璃纤维胚毡，烘干，收卷，即得二氧化硅气凝胶毡基材。所述烘干温度为100
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250℃。所述二氧化硅气凝胶毡基材厚度可根据需求相应调整0.5
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4mm。6.根据权利要求1所述的一种保温隔热吸音二氧化硅气凝胶复合材料，其特征在于：所述的气凝胶防火浆料包含的原料组分按重量份计如下所示：气凝胶20％
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60％、胶黏剂3％
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35％、填料10％
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30％、阻燃剂7％
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40％、消泡剂0.1％
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5％和疏水剂0.1％
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5％，所述胶黏剂为水溶性聚氨酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂或不饱和...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘席，杨洁，常爱香，翟绍妍，何利万，
申请(专利权)人：中复常州新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：