[发明专利]利用废旧气凝胶材料生产的绝热涂料及工艺

说明书

本发明提供一种利用废旧气凝胶材料生产的绝热涂料及工艺。所述废旧气凝胶材料包括含有气凝胶成分的毡、板、纸、粉等。废旧气凝胶材料通过破碎、粉碎和调制工艺回收，获得一种优质的绝热填料，并与无机胶粘剂、丙烯酸乳液、成膜助剂、防霉杀菌剂、乳化剂和水按比例配置，乳化分散搅拌混合均匀即得本发明所述涂料。本发明利用废旧气凝胶材料，通过深加工和配方调制，获得隔热性能优异的绝热涂料。该涂料环保性好、比重小，综合性能好，可以用于建筑、设备及管道的保温、隔热、降噪，也可以用于车辆外表面、发动机仓等绝热防火阻燃，提高乘员舒适性和安全性。此外，本发明利用废旧气凝胶作为原料，可有效解决因气凝胶材料快速发展带来的废旧气凝胶材料对环境的影响问题。

技术领域

本发明属于废旧材料回收循环利用领域，尤其涉及一种利用废旧气凝胶材料生产的绝热涂料及工艺。

背景技术

随着气凝胶技术的不断发展，气凝胶市场逐渐成长和成熟，气凝胶材料的产能不断增长和扩大，能够工业化生产气凝胶产品的企业近年来如雨后春笋般出现。随着国家对节能技术及技能新材料技术的推广，气凝胶材料在绝热领域获得飞速发展，并在逐步替代现有的保温材料的市场。据国内外市场研究机构，如Allied市场研究公司，2013年报道称气凝胶市场2020年预计达到20多亿美元，但随着近几年市场的开拓，气凝胶市场预计在2020年，达到100多亿美元。气凝胶生产和使用过程中必定产生废品、残次品、边角料、废旧品等废旧气凝胶材料，气凝胶材料属于无机耐高温材料，很难通过焚烧来处理。通过填埋处理，基本不降解。气凝胶生产成本较高，直接报废填埋处理，也造成巨大的资源浪费。

气凝胶复合卷材和板材中，气凝胶占比达到了30~50%。废旧的气凝胶材料，主要破损、边角废料难以直接利用，但其气凝胶占比并未大幅降低，同时材料内部的气凝胶纳米多孔结构并未破坏，绝热性能很大程度上得以保留。因此，将该类废旧气凝胶材料进行回收利用，不仅增加经济效益，同时也减少填埋废旧气凝胶材料对环境的污染和破坏。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种利用废旧气凝胶材料生产的绝热涂料及工艺，特别是提供一种回收市场用量大、难以处理的废旧纤维增强气凝胶复合材料，通过破碎、粉碎、调制、配料等工艺，生产绝热涂料的方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

（1）将所述废旧气凝胶材料，主要包括含有气凝胶成分的毡、板、纸、粉等，尤其包括破损或更换的气凝胶材料、气凝胶材料生产过程中产生的废料或残次品、气凝胶材料使用过程中产生的边角等含气凝胶成分的材料，首先，利用碎布机破碎柔性气凝胶材料或破碎机破碎硬质气凝胶材料获得废旧气凝胶材料碎块。然后，碎块利用机械微粉粉碎机，可将废旧气凝胶材料粉碎至60-150目的复合粉体。最后，将气凝胶粉、遮光剂和复合粉体按照质量比(0.5~1.5):(0-0.3):1均匀混合，得到绝热填料。

其中气凝胶粉为目数100左右的二氧化硅气凝胶粉体。

其中遮光剂为金红石钛白粉、碳化硅粉、氧化铁中的一种。

其中得到的绝热填料，堆积密度≤80kg/m³。

（2）将无机胶粘剂15~25份，丙烯酸乳液15~25份，脂醇十二2~9份，防霉杀菌剂0.2~0.5份，乳化剂加入量为原始料总重量的0.05~0.15份，绝热填料31~57份，依次加入到双螺带搅拌罐中，进行充分搅拌，适当加入0-3份的水调节涂料粘度。

其中无机胶粘剂为硅溶胶、铝溶胶、水玻璃中的一种或多种复合。

其中丙烯酸乳液为纯丙乳液、硅丙乳液中的一种或两种复合。

与现有技术相比，本发明具备如下优点。

（1）本发明通过破碎、粉碎、调制三步工艺，充分利用废旧气凝胶材料的剩余价值，既降低涂料的生产成本，也降低了废旧气凝胶材料对环境的影响。