[发明专利]一种改性无机纤维丝及其应用

说明书

本发明属于保温材料制备技术领域，具体涉及一种改性无机纤维丝及其应用。该改性无机纤维丝包括无机纤维丝和改性剂，所述改性剂为石墨、二氧化硅气凝胶和石墨‑二氧化硅气凝胶中的至少一种。通过采用改性剂对无机纤维丝进行改性，将改性后的无机纤维丝应用于保温材料的制备时，可以有效提高保温材料的保温性能，这是因为石墨对无机纤维丝改性时，由于石墨自身的金属光泽及层片状结构会产生镜面效应反射红外线，延迟或者降低红外线传递，降低材料的热辐射传导，提高材料保温效果。由于二氧化硅气凝胶和石墨‑二氧化硅气凝胶低导热系数的特性，对无机纤维丝改性后可以有效降低材料的导热系数，提高材料的保温效果。

技术领域

本发明属于保温材料制备技术领域，具体涉及一种改性无机纤维丝及其应用。

背景技术

随着各国经济的高速发展，世界能源危机与环境恶化问题应运而生。采用隔热材料可大幅度降低能耗，是实现全球经济可持续发展的主要措施。近些年，来自各个行业的隔热、保温、节能要求正逐年提高，开发新型、高效的保温隔热材料迫在眉睫。

目前常用的保温材料包括挤塑板、石墨聚苯板、岩棉、真空绝热板。挤塑板和石墨聚苯板的导热系数较低分别为0.030W/(m·k)和0.032W/(m·k)，但是防火等级为B1，防火等级比较低，不能满足高层建筑和超高层建筑及密集场所A级防火等级的要求。无机保温材料为A级防火，但是导热系数比较高，若想达到75％节能或者被动房要求需要增大保温层厚度，施工难度和施工成本都会增加。因此对无机保温材料进行改性降低导热系数，既保证了防火等级，又保证了保温性能。

随着保温材料使用行业的迅速发展，传统保温产品已不能满足社会和工业需求，因此，开发一种高保温性能的保温材料具有重要的研究意义。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的无机保温材料的传热系数高、保温性能差等缺陷，从而提供一种改性无机纤维丝及其应用。

为此，本发明提供了以下技术方案。

本发明提供了一种改性无机纤维丝，包括无机纤维丝和改性剂；

所述改性剂为石墨、二氧化硅气凝胶和石墨-二氧化硅气凝胶中的至少一种。

所述无机纤维丝为岩棉丝、陶瓷纤维或玻璃纤维。

所述改性剂为质量比为(3-5)：(9-11)：(5-7)的石墨、二氧化硅气凝胶和石墨-二氧化硅气凝胶。

所述改性无机纤维丝中改性剂的质量百分数为0.1-10％。

所述石墨的粒径不小于20μm；

所述二氧化硅气凝胶的孔径为50-70nm，孔隙率在99％以上；

所述石墨-二氧化硅气凝胶中石墨的含量为0.1-1.0wt％。

进一步地，以岩棉丝100重量份数计，所述岩棉丝的原料包括33-35份玄武岩、8-12份矿渣、15-20份白云石和15-20份焦炭。

进一步地，以陶瓷纤维100重量份数计，所述陶瓷纤维的原料包括45-55份二氧化硅、40-50份氧化铝、0.8-1份氧化铁、0.1-0.25份氧化钠和0.1-0.25份氧化钾。

进一步地，以玻璃纤维100重量份数计，所述玻璃纤维的原料包括50-70份二氧化硅、5-15份氧化钠、5-15份三氧化二硼、0-5份氧化铝、0-10份氧化钾、0-10份氧化钡、0-10份过氧化锶、0-2份氧化锌、0-7份氧化钙和氧化镁的混合物；

其中，所述氧化铝、氧化钾、氧化钡、过氧化锶、氧化锌、氧化钙和氧化镁的份数不为0。

本发明还提供了一种上述改性无机纤维丝在制备保温材料中的应用。

进一步地，保温材料的制备方法包括以下步骤，