一种压缩强度高的无机-有机轻集料气凝胶复合保温材料制造技术

本发明专利技术公开了一种压缩强度高的无机

【技术实现步骤摘要】
一种压缩强度高的无机
‑
有机轻集料气凝胶复合保温材料


[0001]本专利技术涉及保温材料
，具体为一种压缩强度高的无机
‑
有机轻集料气凝胶复合保温材料。

技术介绍

[0002]目前隔热材料有很多种，传统隔热材料如玻纤复合物，石棉复合物等硅酸盐类复合物，新型隔热材料溶液气凝胶毡、真空板等,这些都能起到隔热效果，但是玻纤类隔热材料隔热效果不理想，而且相当一部分人对玻纤过敏，会引起瘙痒红肿等过敏症状，石棉复合物等硅酸盐类复合物更是一类致癌物，极大危害人们健康；新型隔热材料气凝胶毡虽然隔热效果很好，但是厚度大，使用过程中会有大量气凝胶掉落，这样不但污染使用环境，隔热性能还会不断衰减；真空板类型的隔热层隔热效果虽然良好，但价格昂贵，而且使用场合受限，不能广泛使用，目前工业保温领域中常用的材料主要有聚氨酯等有机类保温材料、硅酸铝纤维等硅酸盐纤维类保温材料以及最新兴起的气凝胶毡等。他们各自在使用中都有不可避免的缺陷，有机类保温材料燃烧等级一般不会超过B1级，这类材料虽然导热系数较低（常温下一般在0.027
‑
0.050w/(m.k)之间），但是其使用温度不应超过120℃，较适用于保冷工程。但是在工业领域，特别是化工领域一般运行温度都高于这一温度，这就大大限制了有机类材料的使用范围。
[0003]现有的气凝胶保温材料压缩强度和保温效果较差，不能抵抗较大的冲击力，无法承受较大的形变，不能实现通过在保温材料中采用气凝胶和有机胶板的结合来提升保温材料的压缩强度，无法达到通过在保温材料中加入无机和有机轻集料来使保温材料的隔热保温效果得到明显提升的目的，从而对气凝胶复合保温材料的推广使用十分不利。

技术实现思路

[0004]（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种压缩强度高的无机
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有机轻集料气凝胶复合保温材料，解决了现有的气凝胶保温材料压缩强度和保温效果较差，不能抵抗较大的冲击力，无法承受较大的形变，不能实现通过在保温材料中采用气凝胶和有机胶板的结合来提升保温材料的压缩强度，无法达到通过在保温材料中加入无机和有机轻集料来使保温材料的隔热保温效果得到明显提升目的的问题。
[0005]（二）技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种压缩强度高的无机
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有机轻集料气凝胶复合保温材料，其原料按重量包括：轻集料5
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10份、聚丙烯5
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10份、聚氯乙烯5
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10份、膨体聚四氟乙烯5
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10份、复合气凝胶30
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40份、硅溶胶10
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20份、六甲基二硅氮烷3
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5份、硅烷复合物3
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5份、硅酸铝纤维材料3
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5份、硅酸镁纤维材料3
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5份、玻璃纤维材料3
‑
5份、陶瓷纤维材料3
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5份和pH调节剂1
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3份。
[0006]优选的，其原料按重量包括：轻集料7份、聚丙烯7份、聚氯乙烯7份、膨体聚四氟乙
烯7份、复合气凝胶35份、硅溶胶15份、六甲基二硅氮烷4份、硅烷复合物4份、硅酸铝纤维材料4份、硅酸镁纤维材料4份、玻璃纤维材料4份、陶瓷纤维材料4份和pH调节剂2份。
[0007]优选的，其原料按重量包括：轻集料5份、聚丙烯5份、聚氯乙烯5份、膨体聚四氟乙烯5份、复合气凝胶30份、硅溶胶10份、六甲基二硅氮烷3份、硅烷复合物3份、硅酸铝纤维材料3份、硅酸镁纤维材料3份、玻璃纤维材料3份、陶瓷纤维材料3份和pH调节剂1份。
[0008]优选的，其原料按重量包括：轻集料10份、聚丙烯10份、聚氯乙烯10份、膨体聚四氟乙烯10份、复合气凝胶40份、硅溶胶20份、六甲基二硅氮烷5份、硅烷复合物5份、硅酸铝纤维材料5份、硅酸镁纤维材料5份、玻璃纤维材料5份、陶瓷纤维材料5份和pH调节剂3份。
[0009]优选的，所述硅溶胶为硅酸钠、酸性硅溶胶、碱性硅溶胶、正硅酸甲酯或正硅酸乙酯中的一种或多种的组合。
[0010]优选的，所述硅烷复合物为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、二甲基二甲氧基硅烷或二甲基二乙氧基硅烷中的两种或两种以上的任意组合。
[0011]优选的，所述复合气凝胶为硅气凝胶、碳气凝胶、二氧化硅气凝胶、氧化石墨烯气凝胶、富勒烯气凝胶或二氧化硅气凝胶中的两种或两种以上的任意组合。
[0012]优选的，所述轻集料为浮石、聚乙烯母粒、火山渣、多孔凝灰岩、粘土陶粒、页岩陶粒、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、粉煤灰陶粒、膨胀矿渣珠、煤矸石陶粒、自燃煤矸石、多孔烧结料或煤渣中的一种或多种的组合。
[0013]优选的，压缩强度高的无机
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有机轻集料气凝胶复合保温材料的制备方法具体包括以下步骤：S1、原料的量取：首先通过称量设备分别量取所需重量份的聚丙烯、聚氯乙烯、膨体聚四氟乙烯、复合气凝胶、硅溶胶、六甲基二硅氮烷、硅烷复合物、硅酸铝纤维材料、硅酸镁纤维材料、玻璃纤维材料、陶瓷纤维材料和pH调节剂；S2、凝胶制备：将步骤S1称量的硅溶胶和六甲基二硅氮烷的混合体系维持搅拌、并通过pH调节剂调节其pH至弱碱性，制成凝胶前躯体，再将硅酸铝纤维材料、硅酸镁纤维材料、玻璃纤维材料和陶瓷纤维材料浸入凝胶前躯体中至吸附饱和后取出，静置直至凝胶形成；S3、保温材料前体加工：将形成有凝胶的纤维原料置于有机溶剂中，升温至100
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105℃实施蒸馏除水，直至所收集蒸馏液中含水量低于1％，然后对形成有凝胶的纤维原料使用疏水化剂进行表面疏水处理，成为保温材料前体；S4、有机胶板成形：将步骤S1称量的聚丙烯、聚氯乙烯和膨体聚四氟乙烯依次倒入混合搅拌设备中，以转速为400
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500r/min，温度为55
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60℃的条件下混合搅拌30
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40min，得到混合浆料后，将混合浆料转移至成形模具中，烘烤制成有机胶板；S5、粘合制备复合保温材料：将步骤S1称量的复合气凝胶通过粘合剂粘附于步骤S3得到的保温材料前体上，再通过粘合剂将步骤S4制得的有机胶板与复合气凝胶粘合，然后将步骤S1称量的轻集料填充至材料缝隙中，从而制得复合保温材料。
[0014]（三）有益效果本专利技术提供了一种压缩强度高的无机
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有机轻集料气凝胶复合保温材料。与现有技术相比具备以下有益效果：该压缩强度高的无机
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有机轻集料气凝胶复合保温材料，其原
料按重量包括：轻集料5
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10份、聚丙烯5
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10份、聚氯乙烯5
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10份、膨体聚四氟乙烯5
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10份、复合气凝胶30
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40份、硅溶胶10
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20份、六甲基二硅氮烷3
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压缩强度高的无机
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有机轻集料气凝胶复合保温材料，其特征在于：其原料按重量包括：轻集料5
‑
10份、聚丙烯5
‑
10份、聚氯乙烯5
‑
10份、膨体聚四氟乙烯5
‑
10份、复合气凝胶30
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40份、硅溶胶10
‑
20份、六甲基二硅氮烷3
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5份、硅烷复合物3
‑
5份、硅酸铝纤维材料3
‑
5份、硅酸镁纤维材料3
‑
5份、玻璃纤维材料3
‑
5份、陶瓷纤维材料3
‑
5份和pH调节剂1
‑
3份。2.根据权利要求1所述的一种压缩强度高的无机
‑
有机轻集料气凝胶复合保温材料，其特征在于：其原料按重量包括：轻集料6份、聚丙烯7份、聚氯乙烯7份、膨体聚四氟乙烯7份、复合气凝胶35份、硅溶胶15份、六甲基二硅氮烷4份、硅烷复合物4份、硅酸铝纤维材料4份、硅酸镁纤维材料4份、玻璃纤维材料4份、陶瓷纤维材料4份和pH调节剂2份。3.根据权利要求1所述的一种压缩强度高的无机
‑
有机轻集料气凝胶复合保温材料，其特征在于：其原料按重量包括：轻集料5份、聚丙烯5份、聚氯乙烯5份、膨体聚四氟乙烯5份、复合气凝胶30份、硅溶胶10份、六甲基二硅氮烷3份、硅烷复合物3份、硅酸铝纤维材料3份、硅酸镁纤维材料3份、玻璃纤维材料3份、陶瓷纤维材料3份和pH调节剂1份。4.根据权利要求1所述的一种压缩强度高的无机
‑
有机轻集料气凝胶复合保温材料，其特征在于：其原料按重量包括：轻集料10份、聚丙烯10份、聚氯乙烯10份、膨体聚四氟乙烯10份、复合气凝胶40份、硅溶胶20份、六甲基二硅氮烷5份、硅烷复合物5份、硅酸铝纤维材料5份、硅酸镁纤维材料5份、玻璃纤维材料5份、陶瓷纤维材料5份和pH调节剂3份。5.根据权利要求1
‑
4任意一项所述的一种压缩强度高的无机
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有机轻集料气凝胶复合保温材料，其特征在于：所述硅溶胶为硅酸钠、酸性硅溶胶、碱性硅溶胶、正硅酸甲酯或正硅酸乙酯中的一种或多种的组合。6.根据权利要求1
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4任意一项所述的一种压缩强度高的无机
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有机轻集料气凝胶复合保温材料，其特征在于：所述硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘来宝，刘冬冬，
申请(专利权)人：马鞍山市申锐节能新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：