[發明專利]一種導熱系數低的玻璃棉

在審

• 申請號: 201510564373.6
• 申請日: 2015-09-07
• 公開（公告）號: CN105130203A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 鄭忠清;倪文;陳德平;姬軍
• 申請（專利權）人: 世紀良基投資集團有限公司
• 主分類號: C03C13/02
• 分類號: C03C13/02
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 朱海江

技術領域

本發明屬于保溫材料領域，涉及一種玻璃棉，更具體而言，本發明涉及一種導熱系數低的玻璃棉。

背景技術

玻璃棉屬于玻璃纖維中的一個類別，是一種人造無機纖維。玻璃棉是將熔融玻璃纖維化，形成棉狀的材料，化學成分屬玻璃類，是一種無機質纖維。具有成型性好、體積密度小、熱導率彽、保溫絕熱、吸音性能好、耐腐蝕、化學性能穩定。

目前市場上的玻璃棉分白色的無甲醛玻璃棉和黃色的酚醛樹脂玻璃棉兩種。白色的無甲醛玻璃棉主要采用廢玻璃為原料，通過融化、離心，噴吹成棉，然后用無甲醛的丙烯酸樹脂為粘結劑，做成玻璃棉板。市場上其他的玻璃棉采用的粘結劑為酚醛樹脂顏色為黃色，為含甲醛不環保的玻璃棉制品。

據國務院發布的國家建筑節能專項計劃：“十一五”期間，我國執行的建筑節能標準主要為50％節能標準，“十一五”期末逐步提高到65％節能標準的水平。“十二五”期間提出了新的規劃要求：到2015年，城鎮新建建筑執行不低于65％的建筑節能標準，城鎮新建建筑95％達到建筑節能強制性標準的要求。鼓勵北京、天津、上海、重慶四個直轄市和有條件的地區率先實施節能75％的標準。

節能標準的提高導致市場上現有的厚度為2cm的玻璃棉已無法滿足要求；而多數玻璃棉企業采用了增加玻璃棉厚度犧牲建筑有效體積的辦法，這勢必會對生產和安裝系統進行大幅度調整，消耗大量的人力，物力，財力同時也與國家建筑節能的長期規劃發展相悖，不利于社會的可持續發展。另外對于空間狹小、管道復雜的部位的保溫目前還沒有合適的材料。因此，對于導熱系數低的玻璃棉仍存在需求。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明的目的是提供一種新的導熱系數低的玻璃棉。

根據本發明的目的，本發明提供的導熱系數低的玻璃棉，其包含多根玻璃纖維，其中，在所述玻璃纖維的表面附著有納米粒子。

本領域技術人員應當理解，術語“多根”指的是多于或等于2根。

所述納米粒子的平均粒徑為納米級，具有高的比表面積，容易附著在所述玻璃纖維的表面上。本發明的玻璃棉，通過其包含的玻璃纖維的表面上附著的納米粒子，將現有技術的玻璃棉為玻璃纖維之間的面接觸改變為本發明的納米粒子之間的點接觸，從而可以顯著降低玻璃棉的熱傳導，從而使得玻璃棉具有低導熱系數。

本領域技術人員應當理解，可以達到上述效果的具有任何粒徑的納米粒子均適用于本發明。

優選地，所述納米粒子的平均粒徑可以為大于0～約100nm。例如，可以為約1nm、約3nm、約5nm、約10nm、約20nm、約30nm、約40nm、約50nm、約60nm、約70nm、約80nm、約90nm或約100nm。當所述納米粒子的平均粒徑為上述數值時，本發明玻璃棉的玻璃纖維與納米粒子之間以及納米粒子和納米粒子之間形成的空腔的體積小，其中的空氣分子基本上失去了自由流動的能力而附著在空腔壁上，使得本發明的玻璃棉處于近似于真空狀態，從而可以降低玻璃棉的熱對流，從而使得玻璃棉具有低導熱系數。

更優選地，所述納米粒子的平均粒徑可以為大于0～約60nm。例如，可以為約1nm、約3nm、約5nm、約10nm、約20nm、約30nm、約40nm、約50nm或約60nm。當所述納米粒子的平均粒徑為上述數值時，本發明玻璃棉的玻璃纖維與納米粒子之間以及納米粒子和納米粒子之間形成的空腔的體積進一步減小，其中的空氣分子進一步失去了自由流動的能力而附著在空腔壁上，使得本發明的玻璃棉進一步處于近似于真空狀態，從而可以進一步降低玻璃棉的熱對流。

進一步優選地，所述納米粒子的平均粒徑可以為約10nm～約20nm。例如，可以為約11nm、約12nm、約13nm、約14nm、約15nm、約16nm、約17nm、約18nm、約19nm或約20nm。當所述納米粒子的平均粒徑為上述數值時，所述納米粒子在市場上可以容易地獲得且成本相對較低；從而使得所述玻璃棉在降低熱對流的同時也具有相對較低的成本。

優選地，所述納米粒子的重量小于等于所述玻璃纖維重量的20％。例如，可以為約1％、2％、4％、6％、8％、10％、12％、14％、15％、18％或20％。此時，所述納米粒子形成的納米粒子層的厚度小于所述玻璃纖維的直徑。所述納米粒子層太厚會使得成本增加，并且玻璃纖維之間的接觸面積增大會增加固體導熱，從而不利益導熱系數的降低。

本領域技術人員可以理解，所述納米粒子的重量的下限為在所述玻璃纖維的表面附著至少一層納米粒子為宜。