[发明专利]一种无机纳米包覆结构绝热材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无机纳米包覆结构绝热材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一：在室温条件下，分别将粒径为150‑250nm的二氧化硅颗粒与粒径为100‑150nm的聚乙烯颗粒以8:2‑4:6的质量比混合，加入红外遮蔽剂放入至超声分散机中，以400W功率超声分散60min；步骤二：放入干燥箱，在60℃的温度下完全干燥；再放入球磨机中，在300K的温度下进行球磨分散混合；步骤三：采用冷压法压制成型；步骤四：放入管式炉中进行烧结，温升速率10℃/min，烧结时间60min，得到无机纳米包覆结构绝热材料。本发明所制备的无机纳米包覆结构绝热材料具有密度小，孔道分布均匀和导热系数比较低、导电等特点，制备工艺简单，原材料价格低廉，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及一种绝热材料及其制备方法，特别是一种无机纳米包覆结构绝热材料及其制备方法。

背景技术

纳米绝热材料是指在预定的使用条件下，其导热系数低于“无对流空气”导热系数的绝热材料。目前，人类一直在开发具有独特性能的新材料和改善现有材料的性能，以满足自身不断发展的生产和生活的需要，如高温超导材料的开发，超轻硬质材料的研制等。而通过复合技术开发具有特定热物理性能的新材料的过程，即属于材料热物性设计的范畴。

纳米复合材料是指两种或两种以上固相材料组成，且其中某一分散相具有纳米尺度的复合材料。纳米复合材料的性能不仅优于其组成材料成分中的任意一种，还具有单一组分所不具备的独特性能；另外，这种材料还兼具纳米尺寸材料独有的各项效应，因此纳米复合材料迅速成为当前世界科学研究的热点之一。进入21世纪，高科技的飞速发展对高性能材料的要求越来越高，“纳米尺寸合成”为发展高性能新材料和改善现有材料的性能提供了全新的途径，包覆结构纳米复合材料成为复合材料、纳米材料等领域研究的热点。

公开号为CN104448372A公开了一种纳米二氧化硅聚乙烯薄膜的制备方法，将乙醇、氨水和超纯水混合，逐滴加入正硅酸乙酯；室温下密封搅拌得二氧化硅溶胶；将超声清洗干净的聚乙烯薄膜在二氧化硅溶胶中采用浸渍提拉的方法处理，自然晾干后，即可制得涂有纳米二氧化硅的聚乙烯薄膜。本发明的纳米二氧化硅聚乙烯薄膜的制备方法虽然产生的二氧化硅粒子的粒径很小，具有极大的表面积，高的表面自由能，亲水性能较好，但其耐高温性和力学性能差，导热系数高。

公开号为CN106867078A公开了一种纳米二氧化硅/低密度聚乙烯复合材料及其制备方法，该复合材料是由低密度聚乙烯、改性纳米二氧化硅和抗氧剂组成，其制备方法是将低密度聚乙烯、改性纳米二氧化硅和抗氧剂加入到混炼机中，熔融共混，即得复合材料。该复合材料制作工艺简单，但其表现出对空间电荷有很好的抑制能力，导电性能不良。

发明内容

本发明的目的是提供一种无机纳米包覆结构绝热材料及其制备方法，本发明所制备的无机纳米包覆结构绝热材料不仅密度小，孔道分布均匀，而且导热系数较低、导电性能良好，同时该制备方法简单，原材料价格低廉，降低生产成本。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种无机纳米包覆结构绝热材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：在室温条件下，分别将粒径为150-250nm的二氧化硅颗粒与粒径为100-150nm的聚乙烯颗粒以8:2-4:6的质量比混合，得到二氧化硅与聚乙烯的混合颗粒A；再将得到二氧化硅与聚乙烯的混合颗粒A与红外遮蔽剂以10：1的质量比混合，放入至超声分散机中，以400W功率超声分散60min，得到二氧化硅与聚乙烯的混合颗粒B；

步骤二：将超声分散后的二氧化硅与聚乙烯的混合颗粒B放入干燥箱，在60℃的温度下完全干燥；再放入球磨机中，在300K的温度下进行球磨分散混合，得到二氧化硅与聚乙烯的混合颗粒C；

步骤三：采用冷压法将球磨后的二氧化硅与聚乙烯的混合颗粒C压制成型,到二氧化硅与聚乙烯的混合颗粒D；