[发明专利]一种高温管道用纳米气凝胶绝热材料的制备方法

权利要求书

1.一种高温管道用纳米气凝胶绝热材料的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1）纳米气凝胶前驱体的配备，所述纳米气凝胶前驱体的原料包括硅源前驱体、水解催化剂、溶剂；

2）陶瓷纤维毡与纳米气凝胶前驱体的复合；

3）复合后的纳米气凝胶绝热材料的成型；

4）成型后的纳米气凝胶绝热材料的陈化；

5）陈化后的纳米气凝胶绝热材料的干燥及测试。

2.根据权利要求1所述的高温管道用纳米气凝胶绝热材料的制备方法，其特征在于：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、聚多硅氧烷中的一种或两种以上混合物；所述水解催化剂包括纯水、盐酸、草酸、硝酸、硫酸、醋酸，氨水、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或两种以上的组合；所述溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、丙酮中的一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求2所述的高温管道用纳米气凝胶绝热材料的制备方法，其特征在于：所述纳米气凝胶前驱体，由以下组分按照如下体积比配制而成：正硅酸乙酯:99%工业甲醇:水催化剂= 10: 20 ~ 100:2 ~5。

4.根据权利要求1所述的高温管道用纳米气凝胶绝热材料的制备方法，其特征在于：所述陶瓷纤维毡与纳米气凝胶前驱体的复合是先将纳米气凝胶前驱体输送到缓冲罐加热到25~60℃，再与碱性催化剂在管道混合搅拌均匀，然后将其喷淋到陶瓷纤维毡中，使毡体吸饱溶液，达到复合的目的。

5.根据权利要求1所述的高温管道用纳米气凝胶绝热材料的制备方法，其特征在于：所述纳米气凝胶绝热材料的成型是将复合完成后的材料输送到温度35 ~ 45℃的环境中保持10 ~ 30min，使液体变为胶状与毡溶为一体，固定成型。

6.根据权利要求1所述的高温管道用纳米气凝胶绝热材料的制备方法，其特征在于：所述陈化是将成型后的材料放入35 ~ 50℃溶剂中浸泡24-48 h，完善胶体结构，增强前驱体与陶瓷纤维毡之间的复合。

7.根据权利要求1所述的高温管道用纳米气凝胶绝热材料的制备方法，其特征在于：所述干燥是将陈化后的纳米气凝胶绝热材料放入干燥设备，利用超临界CO₂流体将其中的溶剂带走，使溶剂与材料分离，从而达到干燥的目的。

8.根据权利要求7所述的高温管道用纳米气凝胶绝热材料的制备方法，其特征在于：所述超临界CO₂流体，其超临界状态温度为45～60℃，压力为8～15MPa；超临界流体通过干燥设备的流量为200～270kg/h，干燥时间为3～10h。

9.根据权利要求1所述的高温管道用纳米气凝胶绝热材料的制备方法，其特征在于：所述测试是将制备得到的材料选择三个位置取样，将三个位置取的样品分别进行导热系数、密度、燃烧等级、产烟毒性测试和/或压缩强度的测试。