[發明專利]一種高強穩定型管道保溫材料的制備方法

在審

• 申請號: 201810372389.0
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108409200A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 黃宇成;蔣益
• 申請（專利權）人: 常州達奧新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B26/12
• 分類號: C04B26/12;C04B38/02
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 朱親林

本發明涉及一種高強穩定型管道保溫材料的制備方法，屬保溫材料技術。本發明技術方案采用花崗巖為原料并制備花崗巖纖維，通過花崗巖纖維有機化處理，由于硅烷偶聯劑主鏈結構與硅酸鹽結構相似，它們之間具有較強的化學親和力，同時硅烷偶聯劑分子上的活性基團與硅酸鹽的羥基反應，在多孔的硅酸鹽材料表面及毛細管內壁形成一層均勻且結合緊密的化學膜，同時硅烷偶聯劑與花崗巖表面羥基反應，形成氫鍵并縮合成共價鍵，硅烷偶聯劑分子和花崗巖材料相互締合齊聚形成網狀結構的膜，覆蓋在花崗巖表面，使花崗巖表面有機化，從而提高花崗巖對氣凝膠材料孔隙的包覆性能，從而形成有效包裹，降低溫度的散失。

技術領域

本發明涉及一種高強穩定型管道保溫材料的制備方法，屬保溫材料技術領域。

背景技術

隨著建筑行業的快速興起，建材市場不斷更新各類建筑施工材料，這種情況同。樣促使了工業保溫這一領域的飛速進步，也因此我國的工業保溫水平和施工技術上了一個新臺階[9]。目前國內最常見的工業管道絕熱材料主要有：1）泡沫型絕熱材料。聚合物發泡劑是泡沫型材料中較為突出的一種，它不但可以保證保溫效果的穩定，同時兼具質量吸濕小、容重小、施工簡潔方便等優點，在工業管道保溫材料中占據了一席之地，目前仍然處于市場推廣階段。2）硅酸鹽類絕熱材料。硅酸鎂、硅鎂鋁以及稀土復合保溫材料等均屬于該類材料，它們可塑性強，而且可滿足工業保溫最基本的保溫效果要求。就目前來說，海泡石絕熱保溫材料是最好的復合硅酸鹽類保溫材料，其優良的表現性能使其在同類產品中擁有極強的市場競爭力以及良好的發展前景。3）硅酸鈣絕熱材料。硅酸鈣屬于塊狀硬質絕熱材料，它有容重小、高溫穩定性好、熱阻大以及機械強度高等特點，使該類絕熱材料在80年代獨占鰲頭。但是隨著保溫材料行業發展，大量廠家開始使用紙漿纖維進行生產，然而紙漿纖維高溫穩定性很差、易破碎的缺點使硅酸鈣類保溫材料的發展受到限制，其推廣出現滑坡。4）纖維質絕熱材料。制備纖維質保溫制品的原料屬于無機材料，其良好的阻燃性能和保溫效果使纖維質保溫材料在80年代初占有相當一部分的市場使用份額，但是其生產投資較大，生產廠家較少，阻礙了其進一步研發以及市場推廣應用，所以直至目前纖維質保溫材料的市場占有率較其它種類保溫材料低了一些。

但是，在使用過程中發現，巖棉、玻璃棉、礦渣棉及復合硅酸鹽保溫板材等軟質材料做成的保溫結構，突出的問題是保溫材料下沉，造成高溫蒸氣管道上部熱損失較大，遠遠超過國家標準，能源浪費嚴重;微孔硅酸鈣等硬質保溫材料，縫隙部分很難處理，振動及經常啟停后縫隙增大，漏熱嚴重，使保溫結構的導熱系數增大；近些年國內復合硅酸鹽等保溫涂料應用較廣，其保溫性能及其它機械性能較好，但其單獨使用在注蒸氣管道后，由于管道振動及不連續運行(反復熱脹冷縮)等，造成一定時間后，保溫涂料出現裂縫，散熱損失超過國家標準規定的允許值，所以如何制備一種具有優異力學性能的管道保溫材料很有必要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：針對現有管道保溫材料力學性能和保溫性能兼顧不足，性能不佳的問題，提供了一種高強穩定型管道保溫材料的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

（1）按質量比1:8，將質量分數1％鹽酸滴加至正硅酸乙酯中，待滴加完成后，得混合液并對混合液中通如氨氣，待通入氨氣1～2min后，攪拌混合，得混合溶膠并靜置6～8h，得凝膠液，按體積比1:10，將異丙醇滴加至凝膠液中，靜置老化并干燥，得改性基體氣凝膠材料；

（2）取花崗巖并研磨粉碎得花崗巖粉末，將花崗巖粉末置于坩堝中，再將坩堝置于爐頂和爐底分別開有直徑20mm和30mm的小孔電爐內，對其升溫加熱，保溫加熱20～30min，使其緩慢融化，待花崗巖粉末完全融化后，將坩堝漏嘴處用玻璃棒進行引絲，收集得花崗巖纖維；

（3）按質量比1:15，將硅烷偶聯劑KH-550與花崗巖纖維混合并研磨粉碎，過100目篩，在45～50℃下干燥3～5h，得改性花崗巖纖維顆粒；