[发明专利]无机绝热膏及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无机绝热膏及其制备方法，该无机绝热由包含以下成分：粘结剂10重量份，水30到100重量份，气凝胶材料9到40重量份，以及表面活性剂，所述气凝胶材料：表面活性剂的重量比为1:0.01‑0.1。根据本发明的无机绝热膏，制备过程相对简单，成本低廉，并且极大程度上保留了无机多孔材料的保温绝热效果，膏体在自然界中干燥后，保留了气凝胶的疏水特性，表面疏水角在90°到125°之间。浆料与涂料有很好的相容性，水性涂料基本只处于无机多孔材料粉体的周围，起到粘结作用。该涂料可以用于室内室外墙体涂料，金属，木材等上面，市场空间广阔。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，尤其涉及无机绝热膏及其制备方法。

背景技术

多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料，具有体密度小、比表面积大、比力学性能高、阻尼性能好等特点，已成为一种优秀的新型功能结构材料。近年来，纳米技术不断进步，所获材料的应用领域也在不断拓新。纳米多孔材料的孔隙为纳米尺度，因此表现出优异的热绝缘性能，是高性能隔热材料领域的研究热点。将纳米多孔材料引入到隔热材料领域中制备一种超级隔热材料是继纳米多孔材料在催化、吸附与分离、离子交换、新型材料组装和电化学等领域应用的基础上逐渐发现和发展起来的，现阶段受到科学界的重点关注。

超级隔热材料这一概念是在1992年由美国学者Hunt A J等在国际材料工程大会上首次提出的。它是指在预定使用条件下，导热系数小于“无对流空气”的导热系数的隔热材料。目前研究的超级隔热材料有两种：一种是纳米孔隔热材料；另一种是真空隔热材料。这两种隔热材料都是通过对基体结构的控制来达到隔热保温效果的，发展速度最快的是纳米孔隔热材料。与一般隔热材料相比，纳米孔隔热材料的体积更小、质量更轻。

无机多孔材料属于超级隔热材料中的纳米孔隔热材料。例如二氧化硅气凝胶，它是通过干燥方法将湿凝胶中的液体被气体所取代，同时凝胶的网络结构基本保留不变所得的材料。多孔材料的制备技术日趋成熟，而且无机多孔材料的运用一直是从事多孔材料研究的工作者的重点研究方向。

申请号为CN104629581A的中国专利申请报道了一种高韧性二氧化硅气凝胶保温涂料的制备方法，该专利是在制备二氧化硅气凝胶的过程中加入制备涂料的原料，使获得的气凝胶能够自交联为涂料，此种方法不仅大幅降低了二氧化硅气凝胶的保温隔热效果，而且涂料的成膜性等性能也大幅降低。

发明内容

本发明的目的是提出一种新型无机绝热膏及其制备方法，用简便的方法制备高性能的以无机多孔材料为基础的膏状绝热涂料。

根据本发明一方面实施例的无机绝热膏，包含以下成分：粘结剂10重量份，水30到100重量份，气凝胶材料9到40重量份，以及表面活性剂，所述气凝胶材料：表面活性剂的重量比为1:0.01-0.1。

根据本发明上述实施例的绝热膏，极大程度上保留了作为无机多孔材料的气凝胶材料的保温绝热效果。

根据本发明的一些实施例，所述粘结剂包括有机硅、聚氨酯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、有机硅改性聚酯树脂、有机硅改性环氧树脂、有机硅改性丙烯酸树脂、有机硅改性醇酸树脂、苯丙树脂、纯丙树脂、硅丙树脂中的1种或多种。优选地，为可以与水形成乳液的苯丙树脂、纯丙树脂、硅丙树脂中的1种或多种。

根据本发明的一些实施例，所述表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十八酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚中的1种或多种。通过添加所述表面活性剂，可以使得气凝胶材料能够更好地分散在粘结剂中，从而有助于提高气凝胶材料成分的体积分数，进而提高无机绝热膏的隔热效果。

根据本发明的一些实施例，所述气凝胶材料包括二氧化硅气凝胶、碳气凝胶、三氧化二铝气凝胶及其混合物。其中，所述气凝胶材料即可以是市售的，也可以是根据常规方法制备的；上述气凝胶材料既可以一种单独使用，也可以多种混合使用。