[发明专利]一种增强型纳米绝热毡及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种增强型纳米绝热毡及其制备方法和应用，纳米绝热毡包括有机增强纤维、无机耐火纤维、无机纳米粉体和羟基磷灰石纳米线；所述有机增强纤维选自脂肪族聚酰亚胺纤维、半芳香族聚酰亚胺纤维、芳香族聚酰亚胺纤维、全对位芳酰胺纤维、全对位芳酰胺共聚纤维、全间位芳酰胺纤维和含甲基取代基等间位芳酰胺共聚纤维中的一种或多种；所述有机增强纤维占绝热毡质量的10～30％。本发明通过采用上述种类的有机增强纤维与无机耐火纤维、无机耐火粉体混合，并在其中引入羟基磷灰石纳米线作为交联剂，使得纤维与粉体复合充分均匀，进而使纳米绝热毡具有较好的抗拉性能。还具有较好的隔热性能。

技术领域

本发明属于绝热毡技术领域，尤其涉及一种增强型纳米绝热毡及其制备方法和应用。

背景技术

普通纳米绝热毡一般以玻璃纤维针刺毡或陶瓷纤维针刺毡作为基材，再与二氧化硅类材料进行复合，其中包括沉淀法白炭黑、气相二氧化硅、微硅粉等，绝热效果尚可，但力学性能较差，在运输使用过程中容易变形破裂，影响使用效果，同时在新能源汽车、轨道交通、航空航天飞行器等高强度保温绝热领域使用严重受限。

现有二氧化硅纳米绝热毡以纤维毯为基材，这种结构使得纳米绝热毡的机械强度较低，在运输使用过程中容易变形破裂，影响使用效果，同时在新能源汽车、轨道交通、航空航天飞行器等高强度保温绝热领域使用严重受限。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种增强型纳米绝热毡及其制备方法和应用，该绝热毡具有较好的抗拉强度。

本发明提供了一种增强型纳米绝热毡，包括有机增强纤维、无机耐火纤维、无机纳米粉体和羟基磷灰石纳米线；

所述有机增强纤维选自脂肪族聚酰亚胺纤维、半芳香族聚酰亚胺纤维、芳香族聚酰亚胺纤维、全对位芳酰胺纤维、全对位芳酰胺共聚纤维、全间位芳酰胺纤维和含甲基取代基等间位芳酰胺共聚纤维中的一种或多种；

所述有机增强纤维占绝热毡质量的10～30％。

优选地，所述有机增强纤维的直径为5～20微米，长度为0.1～5毫米。

优选地，所述羟基磷灰石纳米线的直径为5～100纳米，长度为30～1200微米；

所述羟基磷灰石纳米线在绝热毡中质量含量为1％～15％。

优选地，所述无机耐火纤维选自玻璃纤维、硅酸铝纤维、硅酸镁纤维、高硅氧纤维、石英纤维、氧化铝纤维和碳纤维中的一种或多种；

所述无机耐火纤维占绝热毡质量的50～70％；

所述无机耐火纤维的长度为0.1～3毫米。

优选地，所述玻璃纤维的长径比为125～800；所述硅酸铝纤维的长径比为300～1500；所述硅酸镁纤维的长径比为300～2000；所述高硅氧纤维的长径比为250～2000；所述石英纤维的长径比为1000～4000；所述氧化铝纤维的长径比为125～1300；所述碳纤维的长径比为60～300。

优选地，所述无机纳米粉体选自纳米氧化硅、纳米氧化钛、纳米氧化锆、纳米硅酸锆、六钛酸钾晶须、超细氧化铝粉、超细氢氧化铝粉、炭黑、碳化硅和氮化硅中的一种或多种；

所述无机纳米粉体占绝热毡质量的2～20％。

优选地，还包括疏水材料；所述疏水材料为含氢硅油乳液；所述含氢硅油乳液的含油量≥28wt％，含氢量1.5～2.5wt％。

本发明提供了一种上述技术方案所述的增强型纳米绝热毡的制备方法，包括以下步骤：

将水、表面活性剂、有机粘结剂、有机增强纤维、无机耐火纤维、羟基磷灰石纳米线和无机纳米粉体充分分散，得到浆料；

将所述浆料抽滤，得到湿坯；