[發(fā)明專利]一種噴壓式氣凝膠氈及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610136807.7 | 申請日： | 2016-03-10 |
| 公開（公告）號： | CN105599396B | 公開（公告）日： | 2017-09-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王天賦;彭戰(zhàn)軍 | 申請（專利權(quán)）人： | 深圳中凝科技有限公司 |
| 主分類號： | B32B17/02 | 分類號： | B32B17/02;B32B17/12;B32B37/10;B32B37/02;C01B33/16 |
| 代理公司： | 北京精金石專利代理事務(wù)所(普通合伙)11470 | 代理人： | 劉曄 |
| 地址： | 518052 廣東省深圳市*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 噴壓式氣 凝膠 及其 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及保溫材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種噴壓式氣凝膠氈及其制備方法。
背景技術(shù)
氣凝膠是一種新型的納米多孔、低密度的保溫隔熱材料，它是目前質(zhì)量最輕、隔熱性能最好的固態(tài)材料，其常溫的熱導(dǎo)率可低至 0.0131W?m-1?K-1，密度可低到 0.003g/cm3，孔隙率可高達 99.8%，比表面積高達 1000m2/g。但其強度低、脆性大、現(xiàn)有工藝難以制備出大塊狀氣凝膠，且其在高溫下隔熱效果差，限制了其在建筑領(lǐng)域上的應(yīng)用。
用常用的保溫隔熱材料對圍護結(jié)構(gòu)進行保溫隔熱，若要提高其效果就要鋪設(shè)多層或更厚的保溫隔熱材料，這既提高了造價，又增加了施工難度。另外，常用的保溫隔熱材料還存在著儲如力學(xué)性能差、吸濕性強、易燃及壽命短等不足，暫時還沒有哪一種保溫隔熱材料既具有優(yōu)秀的保溫隔熱性能、又具有優(yōu)秀的耐熱耐燃性能、疏水性能和力學(xué)性能。
因此，考慮將兩者有機結(jié)合起來，形成一種具有高保溫隔熱性能、耐熱耐燃性能、疏水性能和力學(xué)性能的復(fù)合材料。
而目前，大多數(shù)廠家通過將玻璃纖維氈浸沒到制備的硅溶膠體系中經(jīng)陳化、干燥處理得到一體的SiO2氣凝膠氈，該SiO2氣凝膠氈在運輸、施工和使用過程中容易出現(xiàn)氣凝膠微小顆粒、粉塵脫落的現(xiàn)象，影響了SiO2氣凝膠氈的性能和使用壽命，且對環(huán)境造成污染。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種噴壓式氣凝膠氈，通過噴壓方法將具有納米孔徑的SiO2凝膠和玻纖氈緊密地結(jié)合起來，其綜合了氣凝膠和玻纖氈的隔熱性能，減輕了氈體質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本，提高了氣凝膠氈的機械強度及使用壽命。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種噴壓式氣凝膠氈，包括絕熱布表層以及絕熱布底層，所述絕熱布表層與絕熱布底層之間設(shè)有至少一個復(fù)合絕熱層，所述復(fù)合絕熱層由玻璃纖維層以及氣凝膠粉層依次組成。
優(yōu)選地，所述絕熱布表層與絕熱布底層之間設(shè)有1-30個復(fù)合絕熱層。
優(yōu)選地，所述絕熱布表層與絕熱布底層之間設(shè)有10個復(fù)合絕熱層。
優(yōu)選地，所述噴壓式氣凝膠氈的厚度為1-2cm。
本發(fā)明還提供了所述噴壓式氣凝膠氈的制備方法，包括以下步驟：
A）玻璃纖維層的制備：將玻璃纖維絲切成長度為20-100mm的短玻璃纖維絲，然后加入膨松劑開松，將蓬松后的短玻璃纖維絲輸入梳理機梳理成單絲，得到一氈網(wǎng)層；將上述氈網(wǎng)層輸送到鋪網(wǎng)機進行層疊，疊加高度為0.2-3mm；最后進行針刺，即得；
B）氣凝膠細粉的制備：
溶膠-凝膠：將硅源與去離子水混合均勻得到硅溶膠，往上述硅溶膠加入堿性催化劑，調(diào)節(jié)pH為7-8.5，再加入干燥控制化學(xué)添加劑，攪拌，得到SiO2水凝膠；
老化：將上述得到的SiO2水凝膠在30-60℃的條件下老化3-6h后，置于乙醇溶液中，在45-60℃的條件下老化處理12-24 h；
溶劑分級置換：
先將經(jīng)上述處理后的SiO2水凝膠置于由乙醇溶液與正己烷組成的混合液中置換1-3次，每次4-6h，得一級置換SiO2水凝膠，所述混合液中乙醇溶液與正己烷的體積比為2：0.5-1；將上述一級置換SiO2水凝膠置于由乙醇與正己烷組成的混合液中置換1-2次，每次3-5h，得二級置換SiO2水凝膠，所述混合液中乙醇溶液與正己烷的體積比為1：1-2；將上述二級置換SiO2水凝膠置于正己烷溶液中置換1-2次，每次3-6 h，得三級置換SiO2水凝膠；
S4：表面改性處理：將所述三級置換SiO2水凝膠置于由非離子型表面活性劑和硅烷偶聯(lián)劑組成的混合液中進行表面改性，改性后用由乙醇溶液和正己烷按體積比為1：3組成的混合液清洗5-8h；
S5：常壓干燥：將經(jīng)上述處理后的三級置換SiO2水凝膠在常壓條件下進行干燥，即得SiO2氣凝膠，將上述氣凝膠顆粒粉碎成100-500目的細粉，備用；
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