一种纳米孔绝热材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及无机绝热材料技术领域，提出了一种纳米孔绝热材料及其制备方法，原料包括以下重量份组分：纳米二氧化硅30

【技术实现步骤摘要】
一种纳米孔绝热材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及无机绝热材料
，具体的，涉及一种纳米孔绝热材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]绝热材料是指能阻滞热流传递的材料，不仅可以减少以导热形式散失的热量，也能减少因蓄热而造成的热量损失，可以用于热工管道、设备或者建筑围护、阻抗热流传递的材料或者材料复合体，绝热材料包括保温材料和保冷材料。传统绝热材料，如玻璃纤维、岩棉、硅酸盐等，新型绝热材料，如纳米孔绝热毡等。绝热材料一方面节约了能源，另一方面也满足了建筑空间或热工设备的热环境。
[0003]SiO2纳米孔绝热材料体积密度低、气孔率高、绝热性能优异，但是也存在一些不足。长期处于高温条件下，强度变低、韧性更差，而且在高温环境下容易发生体积收缩，发生变形或开裂，影响使用寿命，因此提高耐热温度是当前亟待解决的技术难题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种纳米孔绝热材料及其制备方法，解决了相关技术中纳米孔绝热材料的耐高温性能差的问题。
[0005]本专利技术的技术方案如下：一种纳米孔绝热材料，原料包括以下重量份组分：纳米二氧化硅30
‑
50份、稀土氧化物2
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3份、钛碳化硅粉3
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10份、粘结剂2
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4份、溶剂100
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150份、无机增强纤维50
‑
100份、硅烷偶联剂1
‑
3份。
[0006]作为进一步的技术方案，所述稀土氧化物包括氧化钇、氧化镧、氧化铕中的一种或多种，粒径≤250nm。
[0007]作为进一步的技术方案，所述稀土氧化物为氧化钇。
[0008]作为进一步的技术方案，所述氧化钇、钛碳化硅粉的质量比为1:2。
[0009]作为进一步的技术方案，所述无机增强纤维包括无碱玻璃纤维、氧化铝纤维、莫来石纤维中的一种或多种。
[0010]作为进一步的技术方案，所述粘结剂包括环氧树脂乳液、苯丙乳液、有机硅改性苯丙乳液中的一种或多种。
[0011]作为进一步的技术方案，所述硅烷偶联剂包括硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的一种或多种。
[0012]作为进一步的技术方案，所述纳米二氧化硅包括白炭黑、气相二氧化硅中的一种，粒径5
‑
20nm。
[0013]作为进一步的技术方案，所述溶剂包括水或乙醇。
[0014]一种纳米孔绝热材料的制备方法，包括以下步骤：S1、纳米二氧化硅、稀土氧化物、钛碳化硅粉、粘结剂、溶剂、硅烷偶联剂分散均匀，
得到纳米乳液；S2、将所述纳米乳液与无机增强纤维于模具中加压成型、干燥。
[0015]本专利技术的有益效果为：本专利技术得到的绝热材料导热系数≤0.023W/m
·
k，可耐1100℃高温，耐腐蚀性优异。本专利技术中以稀土氧化物和钛碳化硅粉共同作用，在不破坏纳米孔绝热材料原有三维网状纳米结构的破坏的情况下，改善绝热材料的高温热稳定性，降低体积收缩，提高绝热材料的抑制烧结作用。本专利技术发现，同时添加稀土氧化物和钛碳化硅粉，在提高耐高温性能的同时还能够改善绝热材料的耐腐蚀性，进一步的延长使用寿命。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本专利技术保护的范围。
[0017]具体实施方式中，稀土氧化物的粒径200nm，粘结剂的粒径≤100nm，纳米二氧化硅的粒径10nm，钛碳化硅粉的粒径200nm，为避免不同原料对产品性能的影响，本批实验中实施例和对比例之间的同一种原料均为同一型号。
[0018]实施例1一种纳米孔绝热材料的制备方法，包括以下步骤：S1、纳米二氧化硅30份、氧化钇2份、钛碳化硅粉4份、环氧树脂乳液2份、乙醇100份、硅烷偶联剂KH560 1份高速分散均匀，得到纳米乳液；S2、将纳米乳液与无碱玻璃纤维50份于模具中加压成型、干燥。
[0019]实施例2一种纳米孔绝热材料的制备方法，包括以下步骤：S1、纳米二氧化硅50份、氧化钇3份、钛碳化硅粉10份、苯丙乳液4份、水150份、硅烷偶联剂KH570 3份高速分散均匀，得到纳米乳液；S2、将纳米乳液与莫来石纤维100份于模具中加压成型、干燥。
[0020]实施例3一种纳米孔绝热材料的制备方法，包括以下步骤：S1、纳米二氧化硅40份、氧化钇2份、钛碳化硅粉6份、有机硅改性苯丙乳液3份、乙醇120份、硅烷偶联剂KH570 2份高速分散均匀，得到纳米乳液；S2、将纳米乳液与氧化铝纤维70份于模具中加压成型、干燥。
[0021]实施例4一种纳米孔绝热材料的制备方法，包括以下步骤：S1、纳米二氧化硅30份、氧化铕2份、钛碳化硅粉4份、环氧树脂乳液2份、乙醇100份、硅烷偶联剂KH560 1份高速分散均匀，得到纳米乳液；S2、将纳米乳液与无碱玻璃纤维50份于模具中加压成型、干燥。
[0022]实施例5一种纳米孔绝热材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、纳米二氧化硅30份、氧化镧2份、钛碳化硅粉4份、环氧树脂乳液2份、乙醇100份、硅烷偶联剂KH560 1份高速分散均匀，得到纳米乳液；S2、将纳米乳液与无碱玻璃纤维50份于模具中加压成型、干燥。
[0023]实施例6一种纳米孔绝热材料的制备方法，包括以下步骤：S1、纳米二氧化硅30份、氧化钇1.5份、钛碳化硅粉4.5份、环氧树脂乳液2份、乙醇100份、硅烷偶联剂KH560 1份高速分散均匀，得到纳米乳液；S2、将纳米乳液与无碱玻璃纤维50份于模具中加压成型、干燥。
[0024]实施例7一种纳米孔绝热材料的制备方法，包括以下步骤：S1、纳米二氧化硅30份、氧化钇3份、钛碳化硅粉3份、环氧树脂乳液2份、乙醇100份、硅烷偶联剂KH560 1份高速分散均匀，得到纳米乳液；S2、将纳米乳液与无碱玻璃纤维50份于模具中加压成型、干燥。
[0025]对比例1一种纳米孔绝热材料的制备方法，包括以下步骤：S1、纳米二氧化硅30份、环氧树脂乳液2份、乙醇100份、硅烷偶联剂KH560 1份高速分散均匀，得到纳米乳液；S2、将纳米乳液与无碱玻璃纤维50份于模具中加压成型、干燥。
[0026]对比例2一种纳米孔绝热材料的制备方法，包括以下步骤：S1、纳米二氧化硅30份、氧化钇2份、环氧树脂乳液2份、乙醇100份、硅烷偶联剂KH560 1份高速分散均匀，得到纳米乳液；S2、将纳米乳液与无碱玻璃纤维50份于模具中加压成型、干燥。
[0027]对比例3一种纳米孔绝热材料的制备方法，包括以下步骤：S1、纳米二氧化硅30份、钛碳化硅粉4份、环氧树脂乳液2份、乙醇100份、硅烷偶联剂KH560 1份高速分散均匀，得到纳米乳液；S2、将纳米乳液与无碱玻璃纤维50份于模具中加压成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米孔绝热材料，其特征在于，原料包括以下重量份组分：纳米二氧化硅30
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50份、稀土氧化物2
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3份、钛碳化硅粉3
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10份、粘结剂2
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4份、溶剂100
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150份、无机增强纤维50
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100份、硅烷偶联剂1
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3份。2.根据权利要求1所述的一种纳米孔绝热材料，其特征在于，所述稀土氧化物包括氧化钇、氧化镧、氧化铕中的一种或多种，粒径≤250nm。3.根据权利要求2所述的一种纳米孔绝热材料，其特征在于，所述稀土氧化物为氧化钇。4.根据权利要求3所述的一种纳米孔绝热材料，其特征在于，所述氧化钇、钛碳化硅粉的质量比为1:2。5.根据权利要求1所述的一种纳米孔绝热材料，其特征在于，所述无机增强纤维包括无碱玻璃纤维、氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷友强，
申请(专利权)人：河北中增智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：