一种气凝胶纤维毡复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及化纤复合材料领域，尤其涉及一种气凝胶纤维毡复合材料及其制备方法。本发明专利技术中的气凝胶纤维毡复合材料，纤维毡采用化纤作为基材，生产成本低，结实耐用。气凝胶采用水、二氧化硅气凝胶粉、分散剂和改性剂组成浆料。其中改性剂为碳纳米管/活性炭复合微球，由于其表面光洁、中孔发达，并由于接枝对氨基苯磺酸，使其带有负电荷，具有很好的静电吸附效果，对纤维毡的吸附能力强，减少掉粉的问题，利于气凝胶纤维毡复合材料成品隔热保温作用的发挥。挥。挥。

【技术实现步骤摘要】
一种气凝胶纤维毡复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及化纤复合材料领域，尤其涉及一种气凝胶纤维毡复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]二氧化硅气凝胶作为一种新兴的超级隔热材料，其导热系数极低，远低于常温下静态空气0.25W/m
·
K的导热系数，具有其他材料无法比拟的隔热保温效果，且密度低、防水阻燃、绿色环保、防腐蚀、不易老化、使用寿命长，被称为超级保温隔热材料。目前主要用于工业管道、工业炉体、救生舱、交通运输、家用电器、玻璃等领域的隔热保温。但是，由于其制备方法的原因，气凝胶毡在运输、施工和使用过程中普遍存在毡体脱落气凝胶粉的情况，掉粉情况不仅给施工带来了不便，给施工人员健康带来了威胁，同时也会降低气凝胶毡本身的性能。

技术实现思路

[0003]针对
技术介绍
中存在的问题，提出一种气凝胶纤维毡复合材料及其制备方法，添加碳纳米管/活性炭复合微球，利用其对纤维毡的吸附能力强，减少掉粉的问题，利于气凝胶纤维毡复合材料成品隔热保温作用的发挥。
[0004]本专利技术提出一种气凝胶纤维毡复合材料，包括纤维毡和气凝胶浆料。纤维毡采用化纤制成。气凝胶浆料采用水、二氧化硅气凝胶粉、分散剂和改性剂组成。
[0005]优选的，纤维毡为人造棉、涤纶、锦纶、腈纶、氯纶、维纶和氨纶中的一种或多种混合。
[0006]优选的，纤维毡的密度为100
‑
200kg/m3，厚度为1
‑
10mm。
[0007]优选的，气凝胶浆料中的各组分原料，按照质量配比包括50
‑
60份的水、20
‑
30份的二氧化硅气凝胶粉、10
‑
20份的分散剂和10
‑
20份的改性剂。
[0008]优选的，分散剂为三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶或脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或多种混合。
[0009]优选的，改性剂为碳纳米管/活性炭复合微球。
[0010]优选的，碳纳米管/活性炭复合微球制备方法如下：首先将碳纳米管超声分散在无水乙醇中，然后将酚醛树脂和六次甲基四胺溶于碳纳米管乙醇溶液中，制得均匀分散相；并将一定浓度的聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠混合水溶液为连续相；将分散相在600r/min的机械搅拌作用下，在70℃加入到连续相中，搅拌混合液20min后升温至96℃，恒温搅拌3h,酚醛树脂在苯磺酞氯的催化下完全固化；依次用去离子水、无水乙醇清洗，烘干后获得碳纳米管/酚醛树脂复合微球；将此微球在600℃下炭化，水蒸气850℃下活化90min制得碳纳米管/活性炭复合微。
[0011]优选的，密度为0.1
‑
0.6g/cm3。
[0012]本专利技术又提出一种上述的气凝胶纤维毡复合材料的制备方法，步骤如下：
[0013]S1、将水、二氧化硅气凝胶粉、分散剂和改性剂按照比例混合，制备得到气凝胶浆料；
[0014]S2、将多层纤维毡浸泡于气凝胶浆料中；
[0015]S3、将上述吸附气凝胶浆料的纤维毡烘干至恒重；
[0016]S4、通过针刺法，将多层纤维毡穿刺、加固，得到气凝胶纤维毡复合材料。
[0017]优选的，上述气凝胶纤维毡复合材料的外部包裹隔热布。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益的技术效果：
[0019]本专利技术中的气凝胶纤维毡复合材料，纤维毡采用化纤作为基材，生产成本低，结实耐用。气凝胶采用水、二氧化硅气凝胶粉、分散剂和改性剂组成浆料。其中改性剂为碳纳米管/活性炭复合微球，由于其表面光洁、中孔发达，并由于接枝对氨基苯磺酸，使其带有负电荷，具有很好的静电吸附效果，对纤维毡的吸附能力强，减少掉粉的问题，利于气凝胶纤维毡复合材料成品隔热保温作用的发挥。
附图说明
[0020]图1为本专利技术一种实施例的制备方法流程图。
具体实施方式
[0021]实施例一
[0022]本专利技术提出的一种气凝胶纤维毡复合材料，包括纤维毡和气凝胶浆料。纤维毡采用化纤制成。气凝胶浆料采用水、二氧化硅气凝胶粉、分散剂和改性剂组成。
[0023]实施例二
[0024]本专利技术提出的一种气凝胶纤维毡复合材料，包括纤维毡和气凝胶浆料。纤维毡采用化纤制成。气凝胶浆料采用水、二氧化硅气凝胶粉、分散剂和改性剂组成。
[0025]需要进一步说明的是，纤维毡为人造棉、涤纶、锦纶、腈纶、氯纶、维纶和氨纶中的一种或多种混合。纤维毡的密度为100
‑
200kg/m3，厚度为1
‑
10mm。
[0026]实施例三
[0027]本专利技术提出的一种气凝胶纤维毡复合材料，包括纤维毡和气凝胶浆料。纤维毡采用化纤制成。气凝胶浆料采用水、二氧化硅气凝胶粉、分散剂和改性剂组成。
[0028]需要进一步说明的是，纤维毡为人造棉、涤纶、锦纶、腈纶、氯纶、维纶和氨纶中的一种或多种混合。纤维毡的密度为100
‑
200kg/m3，厚度为1
‑
10mm。
[0029]需要进一步说明的是，气凝胶浆料中的各组分原料，按照质量配比包括50份的水、20份的二氧化硅气凝胶粉、10份的分散剂和10份的改性剂。
[0030]需要进一步说明的是，分散剂为三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶或脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或多种混合。
[0031]需要进一步说明的是，改性剂为碳纳米管/活性炭复合微球。
[0032]需要进一步说明的是，碳纳米管/活性炭复合微球制备方法如下：首先将碳纳米管超声分散在无水乙醇中，然后将酚醛树脂和六次甲基四胺溶于碳纳米管乙醇溶液中，制得均匀分散相；并将一定浓度的聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠混合水溶液为连续相；将分散相在600r/min的机械搅拌作用下，在70℃加入到连续相中，搅拌混合液20min后升温至96℃，
恒温搅拌3h,酚醛树脂在苯磺酞氯的催化下完全固化；依次用去离子水、无水乙醇清洗，烘干后获得碳纳米管/酚醛树脂复合微球；将此微球在600℃下炭化，水蒸气850℃下活化90min制得碳纳米管/活性炭复合微。
[0033]需要进一步说明的是，密度为0.1
‑
0.6g/cm3。
[0034]实施例四
[0035]本专利技术提出的一种气凝胶纤维毡复合材料，包括纤维毡和气凝胶浆料。纤维毡采用化纤制成。气凝胶浆料采用水、二氧化硅气凝胶粉、分散剂和改性剂组成。
[0036]需要进一步说明的是，纤维毡为人造棉、涤纶、锦纶、腈纶、氯纶、维纶和氨纶中的一种或多种混合。纤维毡的密度为100
‑
200kg/m3，厚度为1
‑
10mm。
[0037]需要进一步说明的是，气凝胶浆料中的各组分原料，按照质量配比包括52份的水、23份的二氧化硅气凝胶粉、15份的分散剂和14份的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气凝胶纤维毡复合材料，其特征在于，包括纤维毡和气凝胶浆料；纤维毡采用化纤制成；气凝胶浆料采用水、二氧化硅气凝胶粉、分散剂和改性剂组成。2.根据权利要求1所述的一种气凝胶纤维毡复合材料，其特征在于，纤维毡为人造棉、涤纶、锦纶、腈纶、氯纶、维纶和氨纶中的一种或多种混合。3.根据权利要求2所述的一种气凝胶纤维毡复合材料，其特征在于，纤维毡的密度为100
‑
200kg/m3，厚度为1
‑
10mm。4.根据权利要求1所述的一种气凝胶纤维毡复合材料，其特征在于，气凝胶浆料中的各组分原料，按照质量配比包括50
‑
60份的水、20
‑
30份的二氧化硅气凝胶粉、10
‑
20份的分散剂和10
‑
20份的改性剂。5.根据权利要求4所述的一种气凝胶纤维毡复合材料，其特征在于，分散剂为三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶或脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或多种混合。6.根据权利要求4所述的一种气凝胶纤维毡复合材料，其特征在于，改性剂为碳纳米管/活性炭复合微球。7.根据权利要求6所述的一种气凝胶纤维毡复合材料，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：白元宇，朱力伟，陈頔昕，杨如意，
申请(专利权)人：中科润资重庆节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：