[發明專利]一種低膨脹耐高溫氣凝膠隔熱材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202210104830.3
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114538888A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 姚潤占
• 申請（專利權）人: 廣州世陶新材料有限公司
• 主分類號: C04B30/00
• 分類號: C04B30/00;C04B111/40;C04B111/28
• 代理公司: 揭陽市壹羽知識產權代理事務所(普通合伙) 44744
• 代理人: 宋靜娜

1.一種低膨脹耐高溫氣凝膠隔熱材料，其特征在于，其制備原料包括氣凝膠粉體、紅外遮光劑、低膨脹/負膨脹材料粉體、硅烷偶聯劑和有機結合劑；

所述氣凝膠粉體包括親水性氣相二氧化硅氣凝膠粉體和親水性氣相二氧化鋁氣凝膠粉體，且所述氣相二氧化硅氣凝膠粉體在所述氣凝膠粉體中的質量百分含量為0～99％，所述氣相二氧化鋁氣凝膠粉體在所述氣凝膠粉體中的質量百分含量為1～100％。

2.如權利要求1所述的低膨脹耐高溫氣凝膠隔熱材料，其特征在于，所述氣凝膠粉體的添加量為氣凝膠粉體、紅外遮光劑、低膨脹/負膨脹材料粉體總重量的50～90％；所述紅外遮光劑的添加量為氣凝膠粉體、紅外遮光劑、低膨脹/負膨脹材料粉體總重量的10～50％；所述低膨脹/負膨脹材料粉體的添加量為氣凝膠粉體、紅外遮光劑、低膨脹/負膨脹材料粉體總重量的0～40％。

3.如權利要求2所述的低膨脹耐高溫氣凝膠隔熱材料，其特征在于，所述氣相二氧化硅氣凝膠粉體在所述氣凝膠粉體、紅外遮光劑、低膨脹/負膨脹材料粉體總重量當中的質量百分含量為0～89.1％，所述氣相二氧化鋁氣凝膠粉體在所述氣凝膠粉體、紅外遮光劑、低膨脹/負膨脹材料粉體總重量當中的質量百分含量為0.5～67％；優選地，所述氣凝膠粉體的比表面積大于10m²/g。

4.如權利要求1所述的低膨脹耐高溫氣凝膠隔熱材料，其特征在于，所述硅烷偶聯劑的添加量為氣凝膠粉體、紅外遮光劑、低膨脹/負膨脹材料粉體總重量的1～20％；所述有機結合劑的添加量為氣凝膠粉體、紅外遮光劑、低膨脹/負膨脹材料粉體總重量的0.1～1％。

5.如權利要求1～4任一項所述的低膨脹耐高溫氣凝膠隔熱材料，其特征在于，所述低膨脹/負膨脹材料粉體包括堇青石、透鋰長石、鋰輝石、鋰霞石、鎢酸鋯中的至少一種；優選地，所述低膨脹/負膨脹材料粉體的中心粒徑D50小于100μm。

6.如權利要求1～4任一項所述的低膨脹耐高溫氣凝膠隔熱材料，其特征在于，所述紅外遮光劑包括碳化硅粉體、氧化鋯粉體、硅酸鋯粉體、六鈦酸鉀粉體、碳化硼中的至少一種；優選地，所述紅外遮光劑的中心粒徑D50小于100μm。

7.如權利要求1～4任一項所述的低膨脹耐高溫氣凝膠隔熱材料，其特征在于，所述硅烷偶聯劑包括正硅酸乙酯、乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、異丁基三乙氧基硅、丙基三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷中的至少一種。

8.如權利要求1～4任一項所述的低膨脹耐高溫氣凝膠隔熱材料，其特征在于，所述有機結合劑包括聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁、聚丙烯酸中的至少一種。

9.如權利要求1～4任一項所述低膨脹耐高溫氣凝膠隔熱材料，其特征在于，所述低膨脹耐高溫氣凝膠隔熱材料的膨脹系數小于3×10^-6/K，最高使用溫度為850℃～1200℃，堆積密度為200～600kg/m³，在800℃時的熱導率小于0.15W/mK。

10.一種如權利要求1～9任一項所述低膨脹耐高溫氣凝膠隔熱材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)分別稱取氣凝膠粉體、紅外遮光劑、低膨脹/負膨脹材料粉體并加入水中攪拌混合均勻，得到混合物；將有機結合劑用水稀釋；

(2)在步驟(1)中的混合物中加入硅烷偶聯劑，攪拌均勻后加入步驟(1)中稀釋后的有機結合劑，攪拌至形成絮狀沉淀物；

(3)將步驟(2)中的絮狀沉淀物靜止至所述絮狀沉淀物完全沉入容器底部，除去沉淀物上的多余水分，將剩余泥漿倒入成型模具中壓縮使多余水分擠出，即得成型體；

(4)將步驟(3)所得成型體干燥后煅燒，即得低膨脹耐高溫氣凝膠隔熱材料。