[發明專利]一種高強度的用于管道的絕熱材料及制備方法

在審

• 申請號: 201710425244.8
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107244880A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 周青松
• 申請（專利權）人: 合肥幀訊低溫科技有限公司
• 主分類號: C04B30/02
• 分類號: C04B30/02;C04B20/02
• 代理公司: 合肥道正企智知識產權代理有限公司34130
• 代理人: 武金花

技術領域

本發明屬于絕熱材料制造技術領域，具體地，涉及一種高強度的用于管道的絕熱材料及制備方法。

背景技術

室溫下空氣分子的平均自由程為約100nm。因此，在具有直徑100nm以下的空隙的多孔質體內，空氣的對流及傳導引起的傳熱受到抑制，這樣的多孔質體表現出優異的絕熱作用。

遵循該絕熱作用的原理，已知超細顆粒的熱導率低而適合于絕熱材料，并且已知，利用微細多孔結構可以得到熱導率極低的絕熱材料。

微細多孔結構確實有助于減小絕熱材料的熱傳導，但是提高空孔的比率會使絕熱材料的強度減小。另一方面，分析絕熱材料的使用目的時，根據用途的不同，希望加工成復雜的形狀，對此，絕熱材料的強度不充分時，存在不能耐受切斷、打孔、鉆孔等加工的問題。

本發明研究目的是，在進行切斷等加工時，能夠承受壓縮5％的壓縮程度而保持形狀不變化。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種高強度的用于管道的絕熱材料及制備方法，所制備的絕熱材料絕熱性能好且強度高。具體而言，在進行切斷等加工時，壓縮率0-5％下的最大載荷為0.8-0.9MPa以上。

根據本發明的一個方面提供一種高強度的用于管道的絕熱材料，所述高強度的用于管道的絕熱材料包括如下重量份數的組分：

氧化鋁50-75份、

玻璃化微珠15-23份、

凹凸棒黏土顆粒2-9份、

中空玻璃纖維11-15份。

優選地，所述高強度的用于管道的絕熱材料包括如下重量份數的組分：

氧化鋁50-65份、

玻璃化微珠17-23份、

凹凸棒黏土顆粒2-6份、

中空玻璃纖維13-15份。

優選地，所述高強度的用于管道的絕熱材料包括如下重量份數的組分：

氧化鋁 55份、

玻璃化微珠 19份、

凹凸棒黏土顆粒 5份、

中空玻璃纖維 14份。

優選地，所述提高凹凸棒黏土膠體穩定性的方法如下：

（1）提純：凹凸棒黏土加入水中攪拌成90-130g/L的懸浮液，靜置后在 2000-2500rpm下離心10-20min；

（2）真空冷凍干燥：離心后的凹凸棒黏土濾餅在21-30Pa下進行冷凍干燥 16-21h；

（3）粉碎：凹凸棒黏土經粉碎機粉碎成粒度≤0.074mm的凹凸棒黏土膠體。

優選地，所述玻璃化微珠在高速攪拌機中用硅烷偶聯劑KH-550改性。

優選地，所述高強度的用于管道的絕熱材料在650℃下的熱導率為0.35W/（m·K）以下。

優選地，所述高強度的用于管道的絕熱材料的抗壓強度為0.6-0.75MPa。

本發明的另一個方面提供一種高強度的用于管道的絕熱材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

將氧化鋁、玻璃化微珠、凹凸棒黏土顆粒、中空玻璃纖維通過加壓的方式，在相對濕度為70-80％的蒸汽里進行熟化。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：

（1）本發明根據各物質的結構性能和相互之間的作用，合理配制了絕熱材料的配方，其中玻化微珠，它是一種酸性玻璃質溶巖礦物質，經過特種技術處理和生產工藝加工形成內部多孔、表面玻化封閉，呈球狀體細徑顆粒，是一種具有高性能的新型無機輕質絕熱材料。玻化微珠的理化性能十分穩定，具有質輕、絕熱、防火、 耐高溫、耐老化、吸水率小、低線膨脹系數、不粉化等優異性能，可替代粉煤灰漂珠、玻璃微珠、膨脹珍珠巖、聚苯顆粒等諸多傳統輕質骨料在不同制品中的應用。配合氧化鋁、中空玻璃纖維、凹凸棒黏土顆粒，經過多次試驗，在氧化鋁 50-75份、玻璃化微珠15-23份、凹凸棒黏土顆粒2-9份、中空玻璃纖維 11-15份的配比時，制備的絕熱材料絕熱效果最好，強度最大，性能最佳；

（2）本發明提高凹凸棒黏土膠體穩定性的方法包括提純、真空冷凍干燥、粉碎工序。具有如下優勢：真空冷凍干燥具有保持物料固有特性、操作安全和污染少等特點；處理后的凹凸棒黏土，其比表面積增大，膠體性能明顯改善，處理后的黏土其懸浮穩定性可提高2-4倍；真空冷凍干燥已有專門設備，該方法高效、環保、簡便易行。經過本發明的方法改造后凹凸棒黏土膠體穩定性提高了，將其與氧化鋁、玻璃化微珠、中空玻璃纖維組合后，可增加上述組合物的相互之間的粘結度，增加了制備出成品的的結構密度，進而提高了強度和形變性能，避免在切斷加工時的斷裂程度。

具體實施方式