具有层状结构的绝缘材料制造技术

技术编号:8303723 阅读:192 留言:0更新日期:2013-02-07 10:55
热绝缘粉末混合物,所述热绝缘粉末混合物具有根据DIN?ISO?697以及EN?ISO?60的20-60g/l的堆积密度,并且包括具有根据DIN?ISO?9277的130-1200m2/g的BET表面积和具有小于60μm的D(50)值的至少一种硅石;以及具有1-50μm纤维直径的至少一种纤维材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及热绝缘粉末混合物及其生产方法。
技术介绍
在希望可持续发展和不断增加的能耗的框架内,用于节能的热绝缘材料具有重要作用。从日益攀升的能源价格以及日益稀少的资源,对于减少CO2排放的希望,实现能源消耗持续降低以及对于防热和防寒日益增加的未来需求的必要性来看,热绝缘材料被认为甚至更重要。对于优化热绝缘材料的这些日益增加的需要同样应用于建筑物上,例如新建筑物或现有建筑物,以及应用到移动部门、物流部门以及固定部门(stationary sector)的冷绝缘材料上。·建筑材料(例如钢、混凝土、砌砖和玻璃以及天然石料)是较好的热导体,从而在寒冷天气下,由它们构建的建筑物外墙可以非常快地将热量从里面释放到外面。因此开发是针对通过增加这些建筑材料的孔隙率(例如在混凝土和砌砖的情况下)来提高绝缘特性,并且其次是针对用热绝缘材料覆盖外墙。目前主要使用的热绝缘材料或绝缘材料是具有低导热性的材料。相关材料是有机热绝缘材料泡沫塑料如聚苯乙烯、Neopor、聚氨酯;木纤维材料如木丝和软木;植物或动物纤维如大麻、亚麻、以及羊毛。无机热绝缘材料矿棉和玻璃棉;平板形式的泡沫玻璃;硅酸钙和石膏板;矿物泡沫,如多孔混凝土、浮石、珍珠岩以及蛭石。这些常规的热绝缘材料主要以泡沫板或压制板以及成型体的形式使用。因此,例如有可能将聚氨酯和聚苯乙烯发泡直接进入建筑砌块的空腔中(DE 8504737),或者按照DE 10229856,为按测量尺寸切割的板(cut-to-measure plate)。根据 DE 10217548,这种技术还可能使用按尺寸切割的矿棉(cut-to-size mineral wool)。所有这些绝缘材料实施方式具有对于目前需要的要求而言过低的热绝缘效果。导热率都大于0. 030ff/mK,并且因此这些材料具有较高的空间要求,并且,除了别的之外,它在热绝缘方面不能持续地稳定。其他缺点为·过高的吸湿性以及水敏感性。·耗时以及耗资地应用到外墙上(例如,通过粘合剂粘合、堵塞、螺纹结合(screwing)、使用支持系统等;在此,有时对热桥进行预先编程)。·额外的粘合层,例如,用于粘附底灰(renders)。·在有机绝缘层的情况下,也具有可燃性。真空绝缘面板(简称为VIP)显示非常良好的绝缘效果。在约0. 004至约0. 008W/HlK的导热率下(取决于芯层材料以及低于大气压力),真空绝缘面板具有比常规热绝缘系统好8至25倍的热绝缘效果。因此它们有可能实现具有最佳热绝缘的纤薄建筑(slimconstruction),它可以用于建筑部门以及家用电器部门、冷藏部门以及物流部门中。基于多孔性热绝缘材料的真空绝缘面板、聚氨酯泡沫板以及压制纤维成为与复合膜结合的芯层材料(例如铝复合膜或金属膜)是通常已知的,并且已经被充分地说明(参见VIP-Bau. de)。然而,VIP技术具有下面的缺点如果由于损坏,空气进入这些抽空的面板中,这意味着非常良好的热绝缘结束了。然后绝缘效果仅相应于使用芯层材料的效果。气体扩散通过阻断层或封套进入 真空面板中也限制了寿命。在建筑部门中,下面的缺点是特别重要的·由于实际上气体不可渗透的阻挡层是必要的,面板不能透气。·在现场,特别是在建筑工地上,处理和可加工性是困难的或者不可能的。·由于薄膜的结构,经常发生周围气体的扩散(主要是氮气、氧气、CO2和水蒸气)。因此不能确保长寿命,而相反地是有限的。·与常规绝缘材料相比较,真空绝缘面板是非常昂贵的。多孔性热绝缘材料(例如基于热解硅石的那些)显示较低的导热率(O. 018-0. 024W/mK)。通过挥发性硅化合物(如有机和无机氯代硅烷)的火焰水解来生产热解硅石。以此方式生产的这些热解硅石具有高度多孔结构并且具有亲水性。基于热解硅石的这些多孔热绝缘材料的缺点是·高吸湿性,因此增加了导热率,并且因此使热绝缘性变差。 在建筑部门中,这可以额外地导致模具形成(mold formation)。·当用在真空面板中时,由于吸湿性,可以通过水分子进行能量传递,并且对系统导热率可以具有不利影响。水分子在暖侧蒸发并且在冷侧凝结。这样,传送了大量的能量,并且因此增加了系统的导热率。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术的问题,具体地是实现热绝缘材料特性的显著提高。本专利技术的具体目标是具有低吸湿性的廉价的、主动透气的、机械稳定的以及高度有效的热绝缘。通过权利要求的特征来实现所述目的。本专利技术提供了热绝缘粉末混合物,所述热绝缘粉末混合物具有根据DIN ISO 697和EN ISO 6020-60g/l的堆积密度,并且包含具有根据DIN ISO 9277优选130_1200m2/g,更优选150-1000m2/g,特别优选200-600m2/g的BET表面积,以及优选少于60 μ m,更优选少于30 μ m,特别优选少于15 μ m的D (50)的至少一种娃石(二氧化娃);以及具有优选地1-50 μ m的纤维直径的至少一种纤维材料。优选地,硅石是沉淀型硅石、具有气溶胶结构的硅石,并且更优选热解硅石。本专利技术的热绝缘粉末混合物优选地包含按重量计至少15%、更优选按重量计至少20%、特别优选按重量计至少25%的优选地具有优选按重量计至少1%,更优选按重量计至少4%,特别优选按重量计至少7%的碳含量的疏水性硅石。优选地,本专利技术的热绝缘粉末混合物以优选按重量计O. 5-50%、更优选按重量计1-30%、特别优选按重量计2-15%的量包含来自由硅酮树脂、碳氟化合物以及碳组成的组中的至少一种疏水化试剂。优选地,本专利技术的热绝缘粉末混合物包含IR遮光剂。本专利技术的热绝缘粉末混合物具有根据DIN ISO 697和EN ISO 60优选地2_150g/1,更优选20-90g/l,特别优选20-60g/l,非常特别优选20_40g/l的堆积密度。优选地,热绝缘粉末混合物以高达按重量计60%,更优选高达按重量计50%,特别优选高达按重量计40%的量包含泡沫型(发泡型)或膨胀型粉末。优选地,泡沫型或膨胀型粉末是膨胀型珍珠岩、硅酸铝、膨胀型云母(蛭石)、膨胀型粘土、通常由氧化铝和形成泡沫的成分产生的陶瓷泡沫、通常由石英粉、熟石灰、水泥、水以及起泡剂产生的硅酸盐泡沫、石膏泡沫、泡沫玻璃、膨胀型玻璃(由回收玻璃制造的建筑材料)、泡沫聚苯乙烯和刚性甲阶酚醛树脂泡沫(可溶性酚醛树脂泡沫),优选膨胀型珍珠岩、膨胀型云母、泡沫玻璃、泡沫聚苯乙烯以及刚性甲阶酚醛树脂泡沫(可溶性酚醛树脂泡沫),特别优选膨胀型珍珠岩、泡沫聚苯乙烯以及刚性甲阶酚醛树脂泡沫(可溶性酚醛树脂泡沫)。优选地,通过具有层状结构(层结构)的热绝缘材料来实现这个目标,其中常规热·绝缘材料的层(在下文中称为常规绝缘层)与新热绝缘配制品的层(在下文中称为新绝缘层)结合。该层状结构显示所有成分和层的良好粘合性,以及机械加工性,连同低密度一起。层状结构的高热绝缘性能是另外的特征并且使新的热绝缘材料的性能谱完美。可以省去使用位于这些层之间并且可以增加导热率的粘合剂。优选的常规热绝缘层是-泡沫型或膨胀型无机材料的床层,如通过粘合剂保持在一起的珍珠岩、蛭石、膨胀型粘土或膨胀型云母,-有机热绝缘板,如泡沫聚苯乙烯、Neopor、甲阶酚醛树脂(可溶性酚醛树脂)或聚氨酯,-由无本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:霍尔格·西尔拉特
申请(专利权)人:瓦克化学股份公司
类型:
国别省市:

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