[發明專利]聚輕莫來石隔熱材料及其真空冷凍干燥制備方法

無效

• 申請號: 200910064160.1
• 申請日: 2009-01-22
• 公開（公告）號: CN101786832A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 楊道媛;毋娟
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C04B26/20
• 分類號: C04B26/20;C04B16/08;C04B14/04;C04B14/36
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 張春

技術領域

本發明涉及一種隔熱材料，具體的說是涉及一種莫來石隔熱材料，還涉及 該材料的真空冷凍干燥制備方法。

背景技術

目前，常用的制備莫來石輕質澆注料的方法多是采用莫來石骨料與水泥漿 結合劑等澆注成型。但是，由于鋁酸鈣水泥中含有較多的氧化鈣，使澆注料在 高溫下產生數量較多的CA₆、C₂S等晶相，容易對澆注料的中溫、高溫強度，以 及耐剝落性能帶來負面的影響，因此這類輕質澆注料長期使用溫度僅為1350℃ 左右。而且這類制品的機械性能也不很樂觀，傳統水泥結合莫來石的性能如下： 體密08/g·cm^-3，強度4.2/MPa，熱導率05/(1000)/W·m^-1·K^-1，線收縮率5％，使用 溫度1350℃。而且常用這種水泥凝膠體系一般采用常溫干燥，不僅引入大量雜 質，收縮還非常大，機械強度低，使用溫度低。

發明內容

本發明的目的就在于克服上述不足提供一種聚輕莫來石隔熱材料及其真空 冷凍干燥制備方法。

本發明的技術方案是：

一種聚輕莫來石隔熱材料，由以下重量份的組分制備而成：粉料100份， 聚苯乙烯球1-3份，水20-55份，丙烯酰胺2-25份，檸檬酸三銨0.2-0.6份，N，N，N’- 四甲基乙二胺0.03-0.9份，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.08-0.7份，過硫酸銨0.03-0.1 份。

上述聚輕莫來石隔熱材料，所述的粉料由礬土和硅灰組成，礬土∶硅灰是： 2-4∶1，其中礬土的成分是含70％-80％Al₂O₃、1％-3％Fe₂O₃和2％-4％TiO₂，硅灰 的成分是含90％-93％SiO₂、1％-3％K₂O和0％-1％Na₂O。

上述聚輕莫來石隔熱材料的真空冷凍干燥制備方法，包括以下步驟：

①預混液制備：按重量份將丙烯酰胺、N-亞甲基雙丙烯酰胺、檸檬酸三銨和 水混合攪拌0.5-4h，制成預混液；

②懸浮體的制備：將粉料與預混液混合，用pH值調節劑調節pH值至8-10 時，加入聚苯乙烯球，攪拌得懸浮料漿；

③凝膠注模：在步驟②制得的懸浮料漿中加入過硫酸銨和N，N，N’-四甲基乙 二胺混合均勻，注入無孔模具，反應后脫模得坯體；

④干燥：將坯體放入冰箱，在-50℃--15℃冷凍6-24小時后，放入冷凍干燥機 中，在5Pa-80Pa真空度下干燥20-28小時；

⑤燒結：將干燥后的坯體放入高溫氧化爐中燒結，燒結曲線如下：一段從室 溫-300℃，溫升速度1-3℃/min，二段300℃-600℃，溫升速度1-3℃/min，三段 從600℃-1100℃，溫升速度3-7℃/min，四段從1100℃-1550℃，溫升速度 2-5℃/min，五段1550℃，保溫120-360min。

上述聚輕莫來石隔熱材料的真空冷凍干燥制備方法，所述的pH值調節劑是 鹽酸或者氨水。

上述聚輕莫來石隔熱材料的真空冷凍干燥制備方法，所述步驟①預混液制 備過程中丙烯酰胺、N-亞甲基雙丙烯酰胺、檸檬酸三銨和水混合攪拌30min，步 驟④干燥過程中坯體在-18℃冷凍12小時后放入真空冷凍機中在16Pa真空度下 干燥24小時，步驟⑤燒結過程中的燒結曲線如下：一段從室溫-300℃，溫升速 度2℃/min，二段300℃-600℃，溫升速度2℃/min，三段從600℃-1100℃，溫升 速度5℃/min，四段從1100℃-1550℃，溫升速度3℃/min，五段1550℃，保溫 180min。