[發明專利]一種耐高溫氣凝膠復合絕熱氈及其制備方法

有效

• 申請號: 201711318203.5
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN107986744B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 任大貴;張成賀;劉超;岳耀輝;葛振鵬;宋傳濤
• 申請（專利權）人: 山東魯陽節能材料股份有限公司
• 主分類號: C04B30/02
• 分類號: C04B30/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明提供了一種耐高溫氣凝膠復合絕熱氈，由以下重量份的原料制備而成：15～50重量份Al₂O₃氣凝膠；0～5重量份紅外遮光劑；40～75重量份無機纖維；3～5重量份結合劑；2～4重量份絮凝劑。本發明以Al₂O₃氣凝膠、紅外遮光劑、無機纖維、結合劑以及絮凝劑為原料，制備得到一種常溫導熱系數低于0.029W/(m·K)，具有極佳的柔韌性，抗拉強度大于0.2MPa，且不會出現脫粉現象的耐高溫氣凝膠復合絕熱氈。另外，本發明提供的制備方法簡單，生產效率高，平均每天可生產1噸以上。

技術領域

本發明屬于絕熱氈技術領域，具體涉及一種耐高溫氣凝膠復合絕熱氈及其制備方法。

背景技術

氣凝膠具有特殊的納米網絡骨架和納米孔隙，是一種由納米骨架組成的半透明材料，它的孔隙率高達99％，密度低至0.15～0.3g/cm³，凝膠尺寸小于50nm，孔直徑小于空氣分子的平均自由程，是目前世界上絕熱性能最好的固體材料之一。無論在航空航天還是在民用方面都具有非常大的應用前景，成為國內外專家研究的熱點。

SiO₂氣凝膠高溫穩定性差，長期使用溫度不應高于650℃，難以在高溫環境下使用。因此，耐溫更高的氣凝膠材料是國際上未來研究的主要方向。氧化鋁氣凝膠具有較好的高溫穩定性，1050℃下的收縮率為2％左右，且常溫導熱系數僅為0.029W/(m·K)，是制備耐高溫絕熱材料的理想材料。

專利(CN101041770A)“一種耐高溫氧化鋁氣凝膠隔熱復合材料及其制備方法”公開了一種耐高溫氧化鋁氣凝膠隔熱復合材料，該耐高溫氧化鋁氣凝膠隔熱復合材料由無機陶瓷纖維氈和/或無機陶瓷纖維預制件與氧化鋁氣凝膠或摻有遮光劑的氧化鋁氣凝膠構成。其制備方法包括氧化鋁溶膠配制、無機陶瓷纖維氈和/或無機陶瓷纖維預制件混合、老化、干燥等步驟。

上述現有技術能夠有效解決SiO₂氣凝膠高溫穩定性差的問題，但也存在著一定的缺陷。專利CN101041770A所涉及的一種耐高溫氧化鋁氣凝膠隔熱復合材料及其制備方法存在的缺點是超臨界干燥工藝復雜、制備出的產品存在脫粉的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種耐高溫氣凝膠復合絕熱氈及其制備方法，本發明提供的耐高溫氣凝膠復合絕熱氈制備方法簡單，具有較好的柔韌性以及較高的抗拉強度，不會出現脫粉的現象。

本發明提供了一種耐高溫氣凝膠復合絕熱氈，由以下重量份的原料制備而成：

15～50重量份Al₂O₃氣凝膠；

0～5重量份紅外遮光劑；

40～75重量份無機纖維；

3～5重量份結合劑；

2～4重量份絮凝劑。

優選的，所述Al₂O₃氣凝膠堆積密度為0.25～0.3g/cm³，粒徑為30～50nm。

優選的，所述紅外遮光劑選自鈦白粉、六鈦酸鉀晶須和碳化硅微粉中的一種多種，所述紅外遮光劑的粒徑為0.5～3.5μm。

優選的，所述無機纖維選自硅酸鋁纖維和/或高硅氧纖維中的一種或多種，所述無機纖維的直徑為2～4μm。

優選的，所述結合劑選自柔性丙烯酸乳液和/或聚氨酯乳液。

優選的，所述絮凝劑選自聚合氯化鋁溶液、氯化鈣溶液中的任意一種和陰離子聚丙烯酰胺形成的復合絮凝劑。

本發明還提供了一種上述耐高溫氣凝膠復合絕熱氈的制備方法，包括以下步驟：