[發明專利]一種防脫粉氣凝膠復合保溫氈及其制備方法

有效

• 申請號: 201710279127.5
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107140938B
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 鄭善
• 申請（專利權）人: 天津朗華科技發展有限公司
• 主分類號: C04B30/02
• 分類號: C04B30/02;C04B38/08;C01B33/159;C01B33/154;D06M11/79;D06M11/71;D06M13/513;D06M13/224;D06M13/165;D06M101/04;D06M101/40;D06M101/16;C04B111
• 代理公司: 天津市尚文知識產權代理有限公司 12222
• 代理人: 張東浩

本發明屬于節能環保材料技術領域，尤其涉及一種建筑以及工業節能保溫用的防脫粉氣凝膠復合保溫氈，包括氣凝膠濕凝膠溶液、纖維骨架材料，所述氣凝膠濕凝膠溶液、纖維骨架材料的重量比為2～30:1；其制備方法為按照氣凝膠濕凝膠溶液：纖維骨架材料＝2～30:1的重量比，將纖維骨架材料浸入氣凝膠濕凝膠溶液中，使纖維骨架材料飽和吸附氣凝膠濕凝膠溶液，干燥后即得保溫氈。本發明克服了現有保溫氈成本高、易掉粉的問題，產品的性能更好，更加環保。

技術領域

本發明屬于節能環保材料技術領域，尤其涉及一種建筑以及工業節能保溫用防脫粉氣凝膠復合保溫氈及其制備方法。

背景技術

隨著社會經濟的高速發展，全球能源的日益緊缺已成為世界范圍性的問題，開發新能源、提高現有能源利用率以及節約能源已引起了各國的高度重視。我國是一個能源貧瘠的國家，因此，合理利用能源、節約能源對我國社會的可持續發展具有重要的意義。采用新技術、新工藝開發環境友好型的高效隔熱材料是節約能源最有效最經濟的措施之一。

氣凝膠又稱藍煙，是一種結構可控的輕質多孔非晶態無機納米材料，具有連續三維網狀結構，其孔隙率高達80％～99.8％，孔洞尺寸為1～100nm，高比表面積200～1000㎡/g，低密度變化范圍50～100kg/m3，常溫常壓下導熱系數小于0.016～0.022W/(m·K)，比靜止空氣的熱導率0.026W/(m·K)還低，是目前導熱率最低的固體材料。

目前，國外從事氣凝膠的研究與商業化的公司和研究機構主要集中在歐美地區和日本；在國內，自2012年以來相繼有4～6家企業進入氣凝膠絕熱保溫行業。而現工業管道常用的傳統保溫材料有巖棉、普通玻璃棉氈、高硅酸鋁棉、聚氨酯等，巖棉、高硅酸鋁棉存在保溫性能差、易吸潮、安裝厚度大的缺點；普通玻璃棉氈存在不耐受高溫的缺點；聚氨酯存在不耐高溫并且易燃的缺點。一種保溫性能優良、疏水、防火的材料會獲得市場的認可并得以推廣應用。因此，如果能將氣凝膠應用于工業中的保溫氈上，是十分有意義的。但是，傳統氣凝膠價格昂貴，同時附著在氣凝膠絕熱保溫氈之中的氣凝膠粉很容易脫落，氣凝膠粉易脫落是該材料的致命弱點。第一，掉粉會造成污染，會給施工者造成健康傷害，同時，由于其所保溫的工業管線輸送物料時的震動，會導致粉體向下堆積，以致保溫效果下降。而在不掉粉與降低導熱系數之間，氣凝膠粘結與氣凝膠疏水之間，存在重重難點，氣凝膠絕熱氈不掉粉問題便成為了世界難題。第二，氣凝膠保溫氈用傳統的超臨界干燥工藝或以正硅酸乙酯為硅源等，工藝過程長，設備造價高，導致產品成本高，因此，如何低成本產業化也是大家共同追求的目標。

公開號為CN1749214A的中國發明專利申請提出一種氣凝膠絕熱復合材料及其制備方法，該氣凝膠復合材料的組成主要包括二氧化硅氣凝膠、紅外遮光劑、增強體纖維，其制備方法是通過原位合成工藝，將纖維氈或纖維浸入硅溶膠中后凝膠化，最后經超臨界干燥制得氣凝膠復合材料。該方法制備的氣凝膠復合材料具有較好的疏水性和良好的隔熱性，但制備成本較高，容易掉粉末，工藝采用超臨界干燥有一定的危險性，只適合高端應用，不利于大批量生產和商業化。

公開號為CN102557577A的中國發明專利申請提供了一種二氧化硅氣凝膠復合材料的制備及方法，以正硅酸乙酯為硅源，工業化生產的玻璃纖維或纖維棉材料作為增強體，所制得的二氧化硅氣凝膠復合材料具有高孔隙率、高比表面積、低密度、低介電常數和低熱導率等特性，具有良好的成型性，但是正硅酸乙酯有毒且價格昂貴，硅醇鹽作為硅源適合工業生產。

公開號為103723995A的中國發明專利公開了一種玻璃棉氈與二氧化硅氣凝膠混合制氈的方法，該發明是利用離心噴吹工藝制備玻璃棉，噴灑樹脂粘結劑，同時將二氧化硅氣凝膠漿料噴灑在玻璃棉氈表面，形成棉氈與氣凝膠疊加的復合材料，其優點是制備出的復合材料具有優異的機械性能、良好的絕熱性能和吸聲性能；其缺點是對設備的要求高，無形中增加了成本，另外制備的氣凝膠混合氈中氣凝膠的含量較大，使得混合氈的剛性大柔性不足，更容易掉粉末，限制了其在某些領域的應用。

發明內容