[發明專利]一種新型保溫材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201511015477.8
• 申請日: 2015-12-29
• 公開（公告）號: CN105541178A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 葛宏盛
• 申請（專利權）人: 葛宏盛
• 主分類號: C04B26/04
• 分類號: C04B26/04
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 石曉玲

技術領域

本發明涉及一種新型保溫材料及其制備方法，屬于保溫材料技術領域。

背景技術

保溫材料一般是指導熱系數小于或等于0.2的材料。其具有節約能源、降低能耗、 減少有害物質排放、改善人們生活環境和延長建筑物使用壽命的作用，逐漸地成為建筑材 料的重要組成部分。尤其在如今人們生活水平日益增長和能源日趨匱乏的環境下，保溫材 料的重要性越來越凸顯。

目前，我國常用的建筑保溫材料可以分為有機類保溫材料和無機類保溫材料。其 中，有機類保溫材料包括了聚苯乙烯泡沫材料、發泡橡膠材料、聚氨酯泡沫材料等，此類保 溫材料雖然密度小、導熱系數小、絕緣性能好、保溫性好，但是強度比較低、耐熱差、耐老化 差、使用壽命短、且易燃燒，容易構成引發火災；無機類保溫材料包括了巖棉、礦渣棉、玻璃 棉、水泥發泡材料等，此類保溫材料雖然耐熱、阻燃效果好、穩定性高、施工便捷，但容重大， 材料缺乏韌性，且保溫效果欠佳。因此，為了解決這些技術問題，人們開始了探索與研究新 的保溫材料-納米隔熱保溫材料。

納米隔熱保溫材料是一種直徑在數十納米的SiO₂顆粒，配合紅外遮光劑和纖維等 成分，經過一系列物理和化學反應得到的新型材料。其不僅具有極低的導熱系數，隔熱性能 是傳統材料(陶瓷纖維，硅酸鈣，巖棉等)的3～4倍，而且導熱系數在高溫段上升很小，高達 1000℃的耐溫。然而，由于二氧化硅氣凝膠材料的固有強度低、脆性大及容易開裂等缺點， 為了使納米隔熱保溫材料具有良好的機械加工性和廣泛的使用范圍，在納米隔熱保溫材料 中添加了一定比例的纖維增強物及粘結劑。發明專利“一種納米孔保溫材料及其制備方法” (專利號：CN104311096A)利用氣相納米二氧化硅、增強纖維、紅外遮光劑、三氧化二鋁、磷 酸來制備導熱系數小于0.015W/(m·K)的納米孔保溫材料；發明專利“納米級絕熱板及其制 作方法”(專利號：CN102828563B)利用納米級氣相二氧化硅、增強纖維、遠紅外添加劑、碳 化硅、干燥劑、粘合劑來制備導熱系數低于0.008W/(m·K)的納米級絕熱板。雖然這些納米 保溫材料通過摻入增強材料，解決了二氧化硅氣凝膠材料的固有強度低、脆性大等缺點，但 是單一氣凝膠的性能非常有限的，使得其在保溫材料工程中的推廣和應用受到限制。因此， 探索與研究如何改善保溫材料的性能是非常有價值的。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是提出了一種新型保溫材 料及其制備方法。

本發明為解決上述問題所采取的技術方案為：

一種新型保溫材料，由以下重量份配比的各組分制成：二元氣凝膠60～70份、無機 納米材料2～4份、硬硅鈣石1～2份、改性聚丙烯纖維2～4份、陶瓷粉體遮光劑5～7份、無水 氯化鈣0.6～0.8份、粘結劑2～4份、空心微球20～30份、聚乙二醇3～5份、珍珠巖6～8份、硅 灰2～6份、阻燃劑1～3份、鋁粉0.4～0.6份、甲基硅酸鈉0.1～0.3份。

優選地，

一種新型保溫材料，由以下重量份配比的各組分制成：二元氣凝膠65份、無機納米 材料3份、硬硅鈣石1.5份、改性聚丙烯纖維3份、陶瓷粉體遮光劑6份、無水氯化鈣0.7份、粘 結劑3份、空心微球25份、聚乙二醇4份、珍珠巖7份、硅灰4份、阻燃劑2份、鋁粉0.5份、甲基硅 酸鈉0.2份。

其中，所述的二元氣凝膠為復合二元氣凝膠，按重量份由二氧化鈦/二氧化硅氣凝 膠40～45份、氧化鐵/氧化鋁氣凝膠20～25份混合而成。

所述的二氧化鈦/二氧化硅二元氣凝膠的平均粒徑為20nm，比表面積為250±50 ㎡/g，壓實密度為80g±10/l，二氧化鈦與二氧化硅的摩爾比為1:1；

所述的氧化鐵/氧化鋁二元氣凝膠的平均粒徑為40nm，比表面積為280±50㎡/g， 壓實密度為90g±10/l，氧化鐵與氧化鋁的摩爾比為1:1；

所述的無機納米材料為納米氫氧化鋁，其粒度為60～80nm；所述的硬硅鈣石的顆 粒尺寸為25μm；所述的改性聚丙烯纖維的直徑為8μm；

所述的陶瓷粉體遮光劑為碳化硅，其平均粒徑為4～6μm；所述的無水氯化鈣的顆 粒為3㎜；所述的粘結劑為聚乙烯醇；

所述的空心微球為玻璃空心微球10～15份、氧化鋯空心微球10～15份混合而成； 所述的阻燃劑為氫氧化鎂；所述的珍珠巖、硅灰、鋁粉的粒度為1～3㎜。