[發明專利]多層氣凝膠復合材料

在審

• 申請號: 202210105219.2
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114559711A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 孔勇;宋鑫穎;沈曉冬
• 申請（專利權）人: 江蘇安珈新材料科技有限公司;江蘇珈云新材料有限公司
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B9/04;B32B17/02;B32B17/10;B32B27/32;B32B27/08;B32B15/20;B32B15/14;B32B15/085;B32B27/36;B32B27/34;B32B27/28;B32B27/12;C09D183/0
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

本發明涉及多層氣凝膠復合材料，其特征在于：依次由上封裝層(1)、氣凝膠層(2)和下封裝層(3)組成，其中上封裝層(1)、下封裝層(3)與氣凝膠層(2)通過膠粘復合成型；氣凝膠層為帶有功能涂層的纖維復合氣凝膠。本發明以纖維復合氣凝膠為基材，在基材表面噴涂、輥涂漿料，待漿料固化后得到帶有功能涂層的纖維復合氣凝膠，再將帶有功能涂層的纖維復合氣凝膠與上下封裝層粘結在一起，即可得到多層氣凝膠復合材料。此發明可有效解決水汽滲透和掉粉問題，進一步提高氣凝膠材料的保溫隔熱性能和阻燃性能，制備得到的多層氣凝膠材料將擴大氣凝膠的應用范圍。

技術領域

本發明屬于新材料制備領域，具體涉及一種多層氣凝膠復合材料。

背景技術

氣凝膠材料是一種納米多孔材料，具有較高的比表面積、高孔隙率、低密度、低導熱系數等優點，是目前保溫隔熱性能較好的固體材料。在航空航天、建筑外墻、新能源，液化天然氣(LNG)等領域有良好的應用前景和巨大的實用價值。但存在強度低、耐高溫性能差、掉粉、防水隔汽效果差等缺點。因此可通過在氣凝膠材料表面涂覆功能涂層，同時再進行封裝，形成多層氣凝膠復合材料，從而改善氣凝膠材料的掉粉問題，防止水蒸汽滲透，提高強度和耐溫性。

發明內容

本發明的目的是為了改進現有技術的不足而提供了一種多層氣凝膠復合材料，本發明的另一目的是提供上述多層氣凝膠復合材料的制備方法。本發明克服了傳統氣凝膠材料強度低、耐高溫性差的問題，解決了氣凝膠材料掉粉和水汽滲透問題。該多層氣凝膠復合材料不僅具有良好的保溫隔熱性能而且具備一定的柔韌性，方便施工。

本發明為解決技術問題所采取的技術方案是：多層氣凝膠復合材料，其特征在于：依次由上封裝層1、氣凝膠層2和下封裝層3組成，其中上封裝層1、下封裝層3與氣凝膠層2通過膠粘復合成型；氣凝膠層為帶有功能涂層的纖維復合氣凝膠。

優選所述的上封裝層為：高硅氧布、玻纖布、陶瓷纖維布、鐵氟龍耐高溫布或鍍鋁箔玻纖布；所述的下封裝層為：鋁箔、銅箔、PET膜、多層鋁塑膜、PE膜、PI膜或芳綸膜。

優選所述的纖維復合氣凝膠厚度0.5～40mm，密度180～400kg/m³，25℃導熱系數為0.016～0.022W/(m·K)，疏水角95°～160°。

優選所述的纖維復合氣凝膠為纖維復合氧化硅氣凝膠、纖維復合氧化鋁氣凝膠、纖維復合莫來石氣凝膠、纖維復合有機氣凝膠、纖維復合碳氣凝膠或纖維復合柔性氧化硅基氣凝膠。

優選上述帶有功能涂層的纖維復合氣凝膠中的功能涂層的厚度為0.1～0.5mm。

優選所述的功能涂層的原料組分及各組分的重量份分別為：氣凝膠粉10～20份、陶瓷粉料5～20份、硅樹脂10～40份、乙醇100～200份、硅烷偶聯劑KH5505～10份、水20～100份、二甲苯5～10份。

優選上述的氣凝膠粉為氧化硅氣凝膠、氧化鋁氣凝膠或氧化鈦氣凝膠中的一種；所述的陶瓷粉料為氧化鋯、氧化鈦或氧化釔。

優選所述的膠為液體膠或熱熔膠膜；其中液體膠為無機膠粘劑水玻璃或有機膠粘劑聚氨酯膠、硅膠或環氧樹脂膠；熱熔膠膜為TPU熱熔膠膜、PES熱熔膠膜、PO熱熔膠膜或EVA熱熔膠膜中的一種。

本發明還提供了一種制備上述的多層氣凝膠復合材料的方法，其具體步驟如下：

1)功能涂層的制備：將氣凝膠粉、陶瓷粉料、硅樹脂、乙醇、硅烷偶聯劑KH550、水、二甲苯，攪拌形成均勻的漿料，將漿料噴涂或輥涂在纖維復合氣凝膠表面，漿料固化后得到帶有功能涂層的纖維復合氣凝膠；

2)封裝：通過噴淋、刮涂或輥涂將將液體膠均勻的涂覆在帶有功能涂層的纖維復合氣凝膠表面后，與上封裝層和下封裝層粘結在一起，或者利用熱熔膠膜通過輥壓、平壓將帶有功能涂層的纖維復合氣凝膠與上封裝層和下封裝層粘結在一起，即得到多層氣凝膠復合材料。