[發(fā)明專利]一種耐高溫環(huán)保型管道保溫材料的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711357899.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN107935553A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李巧珍;蔣益
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李巧珍
• 主分類號(hào): C04B33/138
• 分類號(hào): C04B33/138;C04B33/13
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司11403
• 代理人: 馬驍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種耐高溫環(huán)保型管道保溫材料的制備方法，屬于保溫材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國(guó)地域遼闊，氣候條件變化較大，特別是北方地區(qū)冬季寒冷。在北方冬季取暖的主要途徑是通過供熱管道取暖，即熱源通過管道將90℃以上的熱水輸送至所需要的地區(qū)，在輸送過程中，管道內(nèi)介質(zhì)溫度遠(yuǎn)高于管外環(huán)境溫度，所以管道內(nèi)部的熱量將通過供熱管道壁不斷的傳遞給外界環(huán)境，這不但會(huì)損失大量熱量，而且增加了能源的消耗。因此，做好供熱管道保溫，減少熱損失具有至關(guān)重要的意義。通常來說，供熱管道保溫隔熱結(jié)構(gòu)主要包括管壁防腐層、中間保溫層以及外部保護(hù)層三部分。因?yàn)楣峁艿涝诮?jīng)受內(nèi)部介質(zhì)腐蝕的同時(shí)，還會(huì)受到外部因素腐蝕，如大氣、土壤、天氣等環(huán)境因素，內(nèi)外部雙重腐蝕不但會(huì)影響供熱管道正常運(yùn)行，還大大降低供熱管道系統(tǒng)的使用壽命，所以防腐層的設(shè)置是非常必要的。一般情況下，不同的防腐層材料適用于不同環(huán)境條件。例如石油瀝青涂料、環(huán)氧煤瀝青涂料，適合于埋地管道或管溝管道；氯化橡膠防腐涂料、氯磺化聚乙烯防腐涂料，一般適用于地上管線；TO樹脂防腐防水涂料，既可用于埋地管道的防腐，也適用于日光照射的架空管道；而聚氨酯涂料廣泛應(yīng)用于油（氣）、儲(chǔ)罐及海洋環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)的保護(hù)。

目前我國(guó)礦棉工業(yè)已經(jīng)建立了一定的基礎(chǔ)，生產(chǎn)建筑保溫材料方面有著豐富的

資源優(yōu)勢(shì)。但由于現(xiàn)有管道保溫材料在生產(chǎn)和應(yīng)用過程中還存在一些問題，目前尚未得到應(yīng)有的使用范圍。例如，礦渣棉制品渣球含量高，纖維中的夾雜物也較多；同時(shí)由于礦渣棉制品中粘結(jié)劑本身的化學(xué)性質(zhì)不同，可能或多或少的對(duì)所應(yīng)用的設(shè)備及管道產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象；若粘結(jié)劑為有機(jī)物時(shí)，則限制了使用溫度，因?yàn)槌^300℃后，粘結(jié)劑氧化嚴(yán)重并且對(duì)纖維失去粘結(jié)力，所以有機(jī)粘結(jié)劑的纖維制品使用溫度一般不得超過300℃；除此以外，礦物棉類材料不同程度地含有瀝青、膠或其它有機(jī)物，容易產(chǎn)生有害物質(zhì)，不但會(huì)造成環(huán)境污染，而且施工及使用過程中還會(huì)影響人的身體健康；礦物棉類材料力學(xué)性能較差，作為維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱層時(shí)易變形、塌陷。隨用對(duì)管道保溫材料進(jìn)行改良制備刻不容緩。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對(duì)現(xiàn)有的礦物棉類材料含有瀝青、膠或其它有機(jī)物，容易產(chǎn)生有害物質(zhì)，且力學(xué)性能較差，作為維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱層時(shí)易變形、塌陷的問題，提供了一種耐高溫環(huán)保型管道保溫材料的制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

（1）按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量45～50份無水乙醇、10～15份2-丙醇鋁、3～5份冰醋酸和85～90份去離子水?dāng)嚢杌旌稀⑺〖訜幔没旌夏z；

（2）將混合凝膠旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得旋蒸凝膠液，再按質(zhì)量比1:10，將正硅酸乙酯添加至去離子水中，水浴加熱，得乳濁液并用調(diào)節(jié)pH至2.5，在室溫下水解處理，得水解溶膠液；

（3）按體積比1:5，將旋蒸凝膠液添加至水解溶膠液中，超聲振蕩后，靜置得改性混合液，取高爐礦渣并球磨過篩，得高爐礦渣粉末并按質(zhì)量比1:5，將改性混合液與高爐礦渣攪拌混合并澆注至模具中，壓制成型并置于室溫下靜置固化；

（4）待靜置固化完成后，脫模并收集坯料，將坯料置于120～150℃下干燥材料，再升溫加熱處理并保溫煅燒，靜置冷卻至室溫，即可制備的一種耐高溫環(huán)保型管道保溫材料。

步驟（2）所述的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)溫度為45～55℃。

步驟（2）所述的調(diào)節(jié)pH采用的是質(zhì)量分?jǐn)?shù)1％硝酸。

步驟（3）所述的壓制成型壓力為5～10MPa。

步驟（4）所述的升溫加熱處理為按10℃/min升溫至1250～1300℃，保溫煅燒1～2h。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

本發(fā)明通過2-丙醇鋁為原料，經(jīng)水解后使將硅溶膠緩緩滴加到鋁溶膠中經(jīng)加熱回流反應(yīng)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的硅鋁溶膠，然后向其中加入相變組分，混合均勻，凝膠化以后形成凝膠，從而有效粘接并連接高爐礦渣之間，有效改善高爐礦渣的連接性能和致密結(jié)構(gòu)，同時(shí)，本發(fā)明技術(shù)方案采用的凝膠為耐高溫陶瓷凝膠前驅(qū)體，對(duì)其高溫?zé)Y(jié)并固化處理后，使其陶瓷化前驅(qū)體并形成耐高溫型陶瓷膠體結(jié)構(gòu)，有效導(dǎo)熱并形成粘接料，在改善復(fù)合材料間的連接性能的同時(shí)，有效提高管道保溫材料的保溫性能，同時(shí)其具有高溫穩(wěn)定性能并在高溫狀態(tài)下無有毒有害物質(zhì)的產(chǎn)生，綠色安全無污染。

具體實(shí)施方式