[发明专利]玻璃棉作为保温或绝热材料的用途

说明书

技术领域

本发明属于保温材料领域，涉及玻璃棉作为保温或绝热材料的用途。

背景技术

玻璃棉属于玻璃纤维中的一个类别，是一种人造无机纤维。玻璃棉是将熔融玻璃纤维化，形成棉状的材料，化学成分属玻璃类，是一种无机质纤维。具有成型性好、体积密度小、热导率彽、保温绝热、吸音性能好、耐腐蚀、化学性能稳定。

目前市场上的玻璃棉分白色的无甲醛玻璃棉和黄色的酚醛树脂玻璃棉两种。白色的无甲醛玻璃棉主要采用废玻璃为原料，通过融化、离心，喷吹成棉，然后用无甲醛的丙烯酸树脂为粘结剂，做成玻璃棉板。市场上其他的玻璃棉采用的粘结剂为酚醛树脂颜色为黄色，为含甲醛不环保的玻璃棉制品。

据国务院发布的国家建筑节能专项计划：“十一五”期间，我国执行的建筑节能标准主要为50％节能标准，“十一五”期末逐步提高到65％节能标准的水平。“十二五”期间提出了新的规划要求：到2015年，城镇新建建筑执行不低于65％的建筑节能标准，城镇新建建筑95％达到建筑节能强制性标准的要求。鼓励北京、天津、上海、重庆四个直辖市和有条件的地区率先实施节能75％的标准。

节能标准的提高导致市场上现有的厚度为2cm的玻璃棉已无法满足要求；而多数玻璃棉企业采用了增加玻璃棉厚度牺牲建筑有效体积的办法，这势必会对生产和安装系统进行大幅度调整，消耗大量的人力，物力，财力同时也与国家建筑节能的长期规划发展相悖，不利于社会的可持续发展。另外对于空间狭小、管道复杂的部位的保温目前还没有合适的材料。因此，对于导热系数低的玻璃棉仍存在需求。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供玻璃棉作为保温或绝热材料的用途，该玻璃棉具有低导热系数。

本发明提供的玻璃棉作为保温或绝热材料的用途，其中，所述玻璃棉包含多根玻璃纤维，在所述玻璃纤维的表面附着有纳米粒子。

本领域技术人员应当理解，术语“多根”指的是多于或等于2根。

所述纳米粒子的平均粒径为纳米级，具有高的比表面积，容易附着在所述玻璃纤维的表面上。本发明的玻璃棉，通过其包含的玻璃纤维的表面上附着的纳米粒子，将现有技术的玻璃棉为玻璃纤维之间的面接触改变为本发明的纳米粒子之间的点接触，从而可以显著降低玻璃棉的热传导，从而使得玻璃棉具有低导热系数。

本领域技术人员应当理解，可以达到上述效果的具有任何粒径的纳米粒子均适用于本发明。

优选地，所述纳米粒子的平均粒径可以为大于0～约100nm。例如，可以为约1nm、约3nm、约5nm、约10nm、约20nm、约30nm、约40nm、约50nm、约60nm、约70nm、约80nm、约90nm或约100nm。当所述纳米粒子的平均粒径为上述数值时，本发明玻璃棉的玻璃纤维与纳米粒子之间以及纳米粒子和纳米粒子之间形成的空腔的体积小，其中的空气分子基本上失去了自由流动的能力而附着在空腔壁上，使得本发明的玻璃棉处于近似于真空状态，从而可以降低玻璃棉的热对流，从而使得玻璃棉具有低导热系数。

更优选地，所述纳米粒子的平均粒径可以为大于0～约60nm。例如，可以为约1nm、约3nm、约5nm、约10nm、约20nm、约30nm、约40nm、约50nm或约60nm。当所述纳米粒子的平均粒径为上述数值时，本发明玻璃棉的玻璃纤维与纳米粒子之间以及纳米粒子和纳米粒子之间形成的空腔的体积进一步减小，其中的空气分子进一步失去了自由流动的能力而附着在空腔壁上，使得本发明的玻璃棉进一步处于近似于真空状态，从而可以进一步降低玻璃棉的热对流。

进一步优选地，所述纳米粒子的平均粒径可以为约10nm～约20nm。例如，可以为约11nm、约12nm、约13nm、约14nm、约15nm、约16nm、约17nm、约18nm、约19nm或约20nm。当所述纳米粒子的平均粒径为上述数值时，所述纳米粒子在市场上可以容易地获得且成本相对较低；从而使得所述玻璃棉在降低热对流的同时也具有相对较低的成本。

优选地，所述纳米粒子的重量小于等于所述玻璃纤维重量的20％。例如，可以为约1％、2％、4％、6％、8％、10％、12％、14％、15％、18％或20％。此时，所述纳米粒子形成的纳米粒子层的厚度小于所述玻璃纤维的直径。所述纳米粒子层太厚会使得成本增加，并且玻璃纤维之间的接触面积增大会增加固体导热，从而不利益导热系数的降低。

本领域技术人员可以理解，所述纳米粒子的重量的下限为在所述玻璃纤维的表面附着至少一层纳米粒子为宜。