[发明专利]一种耐腐蚀的纳米绝热毡及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种耐腐蚀的纳米绝热毡及其制备方法和应用，纳米绝热毡包括无机纳米材料、稀土氧化物、疏水材料和纤维毯基材；无机纳米材料选自纳米氧化钛、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；无机纳米材料占纳米绝热毡质量的25～40％；稀土氧化物选自氧化铕、氧化钆、氧化镝、氧化镱、氧化钇、氧化钕、氧化铽、氧化铈、氧化镧、氧化钐、氧化铒、氧化镨、氧化钬、氧化镥、氧化钪和氧化铥中的一种或多种。本发明通过采用特定含量的特定种类的无机纳米材且掺杂稀土氧化物，使纳米绝热毡具有较好耐腐蚀性，进而可以广泛应用于离心泵、电磁阀等敏感部件的耐温防腐需求。

技术领域

本发明属于绝热毡技术领域，尤其涉及一种耐腐蚀的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或陶瓷纤维作为基材，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，但耐腐蚀性能欠佳，特别是对于强酸、强碱、高盐度环境极易造成毡体受侵蚀脱落等现象，严重损害毡体同时对被保护设备、管道等造成较大损害；另外，普通纳米绝热毡主要应用于大型工业设备及管道的隔热保温，而对于敏感小部件如离心泵、电磁阀等的隔热或防腐效果并不显著。

随着我国经济不断发展，技术进步日新月异，石化、电力、冶金、交通、有色建材等行业对隔热保温材料提出了更高的使用要求，一方面隔热性能优良，同时也对材料耐腐蚀性能提高了应用标准，例如采用改良西门子法生产多晶硅过程中，硅粉与高纯度氯化氢在合成炉中进行高温反应，就要求包裹设备及管道的绝热材料具备优良的耐酸腐蚀性能；刻蚀晶圆加工过程需要用到高纯度的氟化氢，对设备管道的耐腐蚀要求同样相当高，因此，单纯以二氧化硅类粉体作为填充材料制备的纳米绝热毡很难满足生产工艺需求。

现有二氧化硅纳米绝热毡主要应用于耐火保温领域，抵抗周围介质腐蚀破坏作用的能力较弱，不能适用于离心泵、电磁阀等敏感部件的耐温防腐需求，特别是在强酸、强碱、高盐度环境，如氯碱化工设备、多晶硅产业、晶圆及芯片加工产业、海上船舶、运输设备等领域使用严重受限。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种耐腐蚀的纳米绝热毡及其制备方法和应用，该纳米绝热毡具有优异的耐腐蚀性。

本发明提供了一种耐腐蚀的纳米绝热毡，包括无机纳米材料、稀土氧化物、疏水材料和纤维毯基材；

所述无机纳米材料选自纳米氧化钛、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；所述无机纳米材料占纳米绝热毡质量的25～40％；

所述稀土氧化物选自氧化铕、氧化钆、氧化镝、氧化镱、氧化钇、氧化钕、氧化铽、氧化铈、氧化镧、氧化钐、氧化铒、氧化镨、氧化钬、氧化镥、氧化钪和氧化铥中的一种或多种；稀土氧化物占纳米绝热毡质量的0.1～0.5％。

优选地，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≥28％，含氢量1.5％～2.5％。

优选地，所述纤维毯基材选自玻璃纤维针刺毯、硅酸铝纤维针刺毯、硅酸镁纤维针刺毯、高硅氧纤维毯、石英纤维毯和氧化铝纤维毯中的一种或多种。

本发明提供了一种上述技术方案所述耐腐蚀的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、无机纳米粉体和稀土氧化物充分分散，得到浆料；

将纤维毯基材浸润在所述浆料中，充分复合，得到湿坯；

将所述湿坯依次进行煅烧和疏水处理，得到耐腐蚀的纳米绝热毡。

优选地，所述水：表面活性剂：有机粘结剂：无机纳米粉体：稀土氧化物的质量比为100：0.01～0.2：2～5：20～30：0.01～0.25。