[發明專利]一種納米氣凝膠復合保溫材料的制備方法

在審

• 申請號: 201810707764.2
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108675749A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 張亮;王強
• 申請（專利權）人: 新沂博瑞工業設計有限公司
• 主分類號: C04B28/26
• 分類號: C04B28/26;C04B38/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種納米氣凝膠復合保溫材料的制備方法，以水玻璃、甲基硅酸鈉、聚甲基三乙氧基硅烷為原料，并引入氧化鋁?SBA?15多孔復合納米材料得納米氣凝膠復合保溫材料。與市場上普通的保溫材料相比，該疏水性納米氣凝膠復合保溫材料保溫性能好，制備工藝簡單、原料易得、成本低廉、反應過程可控、可連續化生產，適合于大規模工業化生產。

技術領域

本發明屬于材料制備領域，具體涉及一種保溫材料的制備方法。

背景技術

隨著全球經濟和社會的發展，能源問題已經成為困擾全球發展的一個大問題，如何節約用能、開發新能源是一刻不容緩的任務。中國經濟的快速發展使建筑能耗呈現持續迅速增長的趨勢。因此，實現建筑節能、降低建筑能耗是當今世界，特別是中國的一項亟需解決的艱巨任務。氣凝膠是一種固體物質形態，世界上密度很小的固體之一。密度為3千克每立方米。一般常見的氣凝膠為硅氣凝膠，目前大量研究氣凝膠的結構改進，促進隔熱性能的提高，特別是由納米材料的相互交聯形成的具有多維網狀結構的氣凝膠，在建筑、工業等領域具有重要的研究和發展應用價值。開展納米材料的氣凝膠材料在建筑保溫領域中的應用將具有重要的社會和經濟效益。

發明內容

本發明公開了一種納米氣凝膠復合保溫材料的制備方法，旨在解決制備SiO₂氣凝膠原材料價格昂貴，保溫性能差，制備工藝復雜等問題。

一種納米氣凝膠復合保溫材料的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

取250份水玻璃，200份甲基硅酸鈉,高速攪拌的同時,依次加入400份水，20份丙酮,15份丙三醇, 200份聚甲基三乙氧基硅烷, 高速攪拌直至得到微乳液；

步驟2、向上述微乳液中加入30份氧化鋁-SBA-15多孔復合納米材料,攪拌10min；

將配置好的微乳液均勻的倒入模具靜置40分鐘后,形成無機添加劑一纖維復合的凝膠材料，最后于100℃下常壓干燥2h，即得納米氣凝膠復合保溫材料。

上述氧化鋁-SBA-15多孔復合納米材料的制備方法如下：稱取85重量份叔丁醇，15重量份丙烯酰胺，1重量份N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺于反應釜中，磁力攪拌2h得到均勻混合的預混液；然后稱取10重量份氧化鋁纖維、7重量份SBA-15納米粉加入到預混液中，以350r/min的轉速在行星球磨機中球磨30 min，在球磨后的漿料加入2重量份過硫酸銨和1重量份四甲基乙二胺，在真空環境下（真空度≤-0.08MPa）攪拌1h使其混合均勻后，倒入模具中置于50℃烘箱環境下，固化時間10h后，將坯體和模具分離，再置于室溫下干燥36 h，最后在50℃烘箱環境中干燥24h，待坯體中的液相醇揮發完畢將充分干燥的坯體放置于燒結爐中500℃保溫2h，再繼續升溫至1500℃保溫2h后，冷卻后即得到氧化鋁-SBA-15多孔復合納米材料。

有益效果：本發明的保溫材料制備工藝簡單、成本低，有利于推廣使用。在氧化鋁-SBA-15多孔復合納米材料在氣凝膠內作用可形成由于獨特的納米多孔結構，相互交聯形成的具有多維網狀結構，尺寸較為均勻真空無連續孔洞，大大提高了復合材料表面積，提高孔隙率，因而其保溫性能較好，采用GB/T 10297-1998標準對本發明材料的導熱系數進行測試，其導熱系數僅為0.011，保溫效果顯著。

具體實施方式

實施例1

取250份水玻璃，200份甲基硅酸鈉,高速攪拌的同時,依次加入400份水，20份丙酮,15份丙三醇, 200份聚甲基三乙氧基硅烷, 高速攪拌直至得到微乳液；

步驟2、向上述微乳液中加入30份氧化鋁-SBA-15多孔復合納米材料,攪拌10min；

將配置好的微乳液均勻的倒入模具靜置40分鐘后,形成無機添加劑一纖維復合的凝膠材料，最后于100℃下常壓干燥2h，即得納米氣凝膠復合保溫材料。