[发明专利]耐高温玻璃纤维复合型二氧化硅气凝胶保温毡的制备方法在审
申请号: | 201811550800.5 | 申请日: | 2018-12-18 |
公开(公告)号: | CN109626955A | 公开(公告)日: | 2019-04-16 |
发明(设计)人: | 邓林;田冠宇;曾宇婷 | 申请(专利权)人: | 贵州航天乌江机电设备有限责任公司 |
主分类号: | C04B30/02 | 分类号: | C04B30/02;C04B38/00;C04B111/27;C04B111/28 |
代理公司: | 贵阳中新专利商标事务所 52100 | 代理人: | 刘楠 |
地址: | 563003 贵州省遵*** | 国省代码: | 贵州;52 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 二氧化硅气凝胶 保温毡 耐高温玻璃纤维 制备 玻璃纤维毡 醇凝胶 表面改性 二氧化硅 胶液 成型 机械性能 老化 硅源前驱体 水解催化剂 保温性能 玻璃纤维 防水性能 溶剂替换 性能检测 连续化 可控 溶剂 疏水 添加剂 配制 防火 简易 施工 生产 | ||
本发明公开了一种耐高温玻璃纤维复合型二氧化硅气凝胶保温毡的制备方法,该方法包括以下步骤:1)二氧化硅胶液的配制,所述二氧化硅胶液的原料包括硅源前驱体、溶剂、水解催化剂和添加剂;2)玻璃纤维毡醇凝胶的成型;3)成型后的玻璃纤维毡醇凝胶的老化及表面改性;4)老化及表面改性后的玻璃纤维毡醇凝胶的干燥制得耐高温玻璃纤维复合型二氧化硅气凝胶保温毡;5)耐高温玻璃纤维复合型二氧化硅气凝胶保温毡的性能检测。本发明制备的玻璃纤维复合型二氧化硅气凝胶保温毡具有优良的保温性能、机械性能、防火和防水性能(疏水失效温度达450℃以上),施工方便。制备方法避免了溶剂替换步骤,操作简易,过程可控,生产可连续化。
技术领域
本发明涉及一种耐高温玻璃纤维复合型二氧化硅气凝胶保温毡的制备方法,属于化工材料制作技术领域。
背景技术
二氧化硅气凝胶是一种结构可控的轻质纳米多孔性非晶固态材料,其孔隙率高达80%~99.8%,孔洞尺寸为1~100nm,比表面积高达200-1000 m2/g,密度变化范围为3~500kg/m3,常温常压下热导率小于0.013 W/m•K,比静止空气的热导率(0.026 W/m•K)还低,是目前已知热导率最低的固体材料。
目前,二氧化硅气凝胶产业化面临的主要问题包括:制备工艺复杂、制备周期长、溶剂消耗量大、废液多、气凝胶强度低、脆性大、疏水失效温度低等缺点,限制了二氧化硅气凝胶的应用,纤维增强且惨杂添加剂型气凝胶可以有效的解决这一问题,实现其工业化具有重大的现实意义。
目前,国外从事气凝胶的研究与商业化的公司和研究机构主要集中在欧美地区和日本。在国内,二氧化硅气凝胶绝热保温行业正在蓬勃发展,目前,工业管道常用的传统保温材料有岩棉、普通玻璃棉毯、高硅酸铝棉、聚氨酯等,岩棉、高硅酸铝棉保温性能差、易吸潮、安装厚度大的缺点;聚氨酯不耐高温,易燃。一种保温性能优良,疏水防火的材料会获得市场的认可并得以推广应用。因此,如果能将耐高温玻璃纤维复合型二氧化硅气凝胶保温毡应用于建筑、交通、工业设备等行业替代传统的绝热材料,是十分有意义的。
发明内容
本发明的目的在于:提供一种耐高温玻璃纤维复合型二氧化硅气凝胶保温毯的制备工艺,以解决二氧化硅气凝胶保温材料产业化面临的制备工艺复杂、制备周期长、溶剂消耗量大、废液多、气凝胶强度低、脆性大、疏水失效温度低等技术问题,从而克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是这样实现的:
本发明的一种耐高温玻璃纤维复合型二氧化硅气凝胶保温毡的制备方法,该方法包括以下步骤,
1)二氧化硅胶液的配制,所述二氧化硅胶液的原料包括硅源前驱体、溶剂、水解催化剂和添加剂;
2)玻璃纤维毡醇凝胶的成型;
3)成型后的玻璃纤维毡醇凝胶的老化及表面改性;
4)老化及表面改性后的玻璃纤维毡醇凝胶的干燥制得耐高温玻璃纤维复合型二氧化硅气凝胶保温毡;
工块,测量密度、导热系数、憎水性、的毡状非制造布过滤材料。5)耐高温玻璃纤维复合型二氧化硅气凝胶保温毡的性能检测。
前述方法中,所述硅源前驱体包括正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、三甲基氯硅烷中的一种或两种以上的混合物。
前述方法中,所述溶剂包括甲醇、乙醇、丁醇等,质量分数95%以上的直链醇中的一种或两种以上的混合物。
前述方法中,所述水解催化剂包括纯水、盐酸、硝酸、硫酸、草酸、醋酸、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或两种以上的混合物。
前述方法中,所述添加剂包括氢氧化镁、二氧化钛、二氧化锆、氧化铁、滑石粉、炭化硅中的一种或两种以上的组合。
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