[发明专利]一种新型多孔复合硅酸盐绝热材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型多孔复合硅酸盐绝热材料及其制备方法，属于无机保温材料技术领域。本发明材料以可溶性纤维和玻化微珠为主，并加入分散剂、粘结剂、渗透剂、海泡石绒、硫酸钙晶须、二氧化硅、抗热辐射材料复合而成，用可溶性纤维代替传统陶瓷纤维，可溶性纤维在人体体液中有足够的溶解度，缩短在人体内的停留时间，将传统陶瓷纤维对人体的损害降到最低；且不含石棉，不污染环境。本发明制备的绝热材料适用于电力、石油、化工、轻工和国防工业、交通、冶金等部门的热力设备、烟囱内壁和炉窑外壳的保（温）冷工程、管道的保温隔热等，具有环境友好，无毒，导热系数低，耐高温，热稳定性好，力学性能好，施工方便等优点。

技术领域

本发明属于复合硅酸盐保温材料领域，具体涉及一种新型多孔复合硅酸盐绝热材料及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，各项建筑取得了巨大的成就，但是也产生了巨大的能源消耗，在能耗中，比重占的较大的就是热损耗。为解决此问题，保温绝热材料获得迅速发展，并且在电力、石油、化工、轻工和国防工业、交通、冶金等行业的需求量越来越大。保温绝热材料一般分为有机保温材料和无机保温材料，聚氨酯、聚苯乙烯等有机保温材料虽然有较低的导热系数，但容易燃烧，致其应用受到了限制，所以目前应用较广的还是无机保温材料。

无机保温材料种类较多，比如纳米气凝胶制品、硅酸铝制品、硅酸镁制品、玻璃纤维针刺毡、膨胀珍珠岩保温材料以及复合硅酸盐类保温材料等。在上述材料中根据优缺点、保温效果及各种因素综合考虑，复合硅酸盐类保温材料性能较好，深受人们的喜爱，目前在各行业中应用比较广泛。

复合硅酸盐类保温材料中陶瓷纤维是主要成分之一，如发明专利CN104671706B利用无机纤维、海泡石等制备了一种柔性复合硅酸盐保温材料，具有重量轻、热稳定性好、导热系数低等优点；发明专利CN107879663A采用火山岩纤维、海泡石、表面活性剂等合成一种复合硅酸盐保温板，适用于电力、石油、化工等领域，成本低、操作简单；发明专利CN110510930A利用玻化微珠、硅酸铝棉等制备了一种保温材料，具有优异的长效保温性能，同时覆盖低温到高温的绝热温度范围。但是，传统陶瓷纤维在生产制造或者作为原材料应用于其他绝热材料过程中，存在着致命缺陷：陶瓷纤维直径小，大多数都小于6μm，自身性能脆，很容易断裂产生纤维粉尘，这些粉尘极易被人吸入体内影响身体健康。而且本身的脆性使用周期短，容易开裂和对流散热的问题。

近些年来，世界上很多科研机构对陶瓷纤维的安全性做了大量的实验研究，包括对人体致癌的研究。目前一些机构和组织把陶瓷纤维划分为2B类（可能致癌物质），例如国际癌症研究中心（International Center for Research on Cancer），他们认为正常人体体液的pH为7.35-7.45，而以Al₂O₃、SiO₂为主要成分的陶瓷纤维被吸入人体后不易溶解，故对人体产生危害。目前陶瓷纤维对人体是否具有致癌作用的证据尚不充分，但欧美一些国家已经将陶瓷纤维列入控制使用的产品中，并要求在其产品包装上加印有害产品的标志。同时还有一些复合硅酸盐类保温材料中加入石棉，如发明专利CN100390090C和发明CN110498636A所述的复合硅酸盐类保温材料成分中含有石棉，石棉为致癌物，长期接触会严重危害人们的身体将康。

随着社会不断的进步和人类对环保意识的增强，对复合硅酸盐类保温材料提出了更高的要求，除了满足导热系数低，耐高温，热稳定性好等性能外，还需要环境友好，无毒，力学性能好，施工方便。现有的复合硅酸盐类保温材料在很多领域还达不到应用要求，急需开发一种新型复合硅酸盐绝热材料。

发明内容

针对现有技术中存在的无机纤维（陶瓷纤维）制备的硅酸盐保温材料、脆性大、易断裂和危害人身体健康的问题，本发明提供了一种新型多孔复合硅酸盐绝热材料及其制备方法，用可溶性纤维代替传统陶瓷纤维，可溶性纤维在人体体液中有足够的溶解度，缩短在人体内的停留时间，将传统陶瓷纤维对人体的损害降到最低，而且可溶性纤维。