[發明專利]一種二氧化硅氣凝膠復合玻璃棉纖維針刺氈的制備方法

有效

• 申請號: 201310666448.2
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103626467A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 路國忠;周紅;劉月;閆晶;鄭學松
• 申請（專利權）人: 北京建筑材料科學研究總院有限公司
• 主分類號: C04B28/24
• 分類號: C04B28/24;C04B14/42
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 李桂玲;許文娟

技術領域

本發明屬于化工材料技術領域，尤其涉及一種二氧化硅氣凝膠復合玻璃棉纖維針刺氈的制備方法。

背景技術

目前，現有的工業管道用傳統保溫材料面臨的問題有：1）巖棉保溫性差、易吸潮、厚度過厚、有些場合不易施工，導熱系數高、保溫效果不理想的缺點；2）普通玻璃棉氈不耐高溫；3）聚氨酯材料不耐高溫、易燃燒。

二氧化硅氣凝膠是一種納米多孔輕質無機材料，它具有極低的固態熱傳導，以及氣態熱傳導。它在常溫常壓下導熱系數僅為0.011W/(m·K)，是所有固態材料中隔熱性能最好的一種，二氧化硅氣凝膠還具有良好的耐溫性能，可耐受最高600℃-900℃的高溫，低溫使用范圍接近絕對零度，是一種性能優良的保溫材料。

中國專利《一種泡沫陶瓷增強纖維氣凝膠隔熱材料及其制備方法》（專利權人：華南理工大學，申請日：2010年8月6日，專利號：CN201010248197.2）通過溶膠凝膠工藝，不斷攪拌，使短纖維均與分散在二氧化硅溶膠中，然后通過真空浸滲技術將纖維與溶膠的復合材料填充于多孔陶瓷孔內，通過制備氣凝膠的老化、改性、干燥等工藝，制備出隔熱材料。但上述方法存在很多缺陷，尤其是該方法只適用于載體材料為松散的不定型纖維材料，產品為不定型氣凝膠與纖維復合材料。

發明內容

本發明的目的是提供一種二氧化硅氣凝膠復合玻璃棉纖維針刺氈的制備方法，所述方法將二氧化硅氣凝膠與具有防火性能的玻璃棉纖維針刺氈進行復合，能夠大幅度的降低玻璃棉纖維針刺氈的導熱系數，同時提高耐高溫性及防水性，并減少同等要求下的玻璃棉纖維針刺氈的使用厚度，便于施工，從而提高工人施工效率，降低綜合施工的成本。

本發明的上述目的將通過以下技術方案進一步描述和體現。

一種改性二氧化硅氣凝膠漿體，原料包括二氧化硅氣凝膠、改性劑、表面活性劑和溶劑，所述各原料的重量分數比為：

二氧化硅氣凝膠???????????4-30

改性劑???????????????????2-10

表面活性劑???????????????9-15

溶劑?????????????????????40-70。

本發明的另一目的通過以下技術方案實現：

一種改性二氧化硅氣凝膠漿體的制備方法，原料包括二氧化硅氣凝膠、改性劑、表面活性劑和溶劑，所述各原料的重量分數比為：

二氧化硅氣凝膠???????????4-30

改性劑???????????????????2-10

表面活性劑???????????????9-15

溶劑?????????????????????40-70；

所述制備方法包括以下步驟：

（1）將所述表面活性劑和溶劑加入到攪拌罐中，以500-800轉/分的速度攪拌10-20分鐘，使表面活性劑均勻分散在溶劑中，得到混合液；

（2）將所述二氧化硅氣凝膠添加到所述混合液中，以500-800轉/分的速度攪拌30-60分鐘，制備出分散均勻的二氧化硅氣凝膠漿體；

（3）向所述分散均勻的二氧化硅氣凝膠漿體中加入所述改性劑，以500-800轉/分的速度攪拌20-30分鐘，即得到所述的改性二氧化硅氣凝膠漿體。

本發明的另一目的通過以下技術方案實現：

一種二氧化硅氣凝膠復合玻璃棉纖維針刺氈的制備方法，將改性二氧化硅氣凝膠漿體倒入容器中，將玻璃棉纖維針刺氈全部浸潤在所述的改性二氧化硅氣凝膠漿體中，20-40分鐘后取出玻璃棉纖維針刺氈置于隔板上，待不再有漿體流出后，在30-80℃的溫度下將浸潤二氧化硅氣凝膠漿體的玻璃棉纖維針刺氈烘干24-48小時至完全干燥，即得到所述的二氧化硅氣凝膠改性外保溫用玻璃棉纖維針刺氈；

所述改性二氧化硅氣凝膠漿體的原料包括二氧化硅氣凝膠、改性劑、表面活性劑和溶劑，所述各原料的重量分數比為：

二氧化硅氣凝膠???????????4-30

改性劑???????????????????2-10

表面活性劑???????????????9-15

溶劑?????????????????????40-70；

進一步的，所述改性劑為硅烷偶聯劑KH550、KH560或KH570中的一種或幾種的混合物。

進一步的，所述表面活性劑為吐溫80;

進一步的，所述溶劑為去離子水或乙醇;

本發明相比現有技術的有益效果是：