[发明专利]一种气凝胶毡用硅酸铝纤维纸及其制备方法

说明书

本发明公开了一种气凝胶毡用硅酸铝纤维纸，由以下重量份数的原料组成，60～80份硅酸铝纤维、10～40份玻璃粉。制备方法如下：将硅酸铝纤维水洗除渣后，与玻璃粉混合搅拌均匀，得到浆料A，将其置于模具中热压成型，得到的坯料进行煅烧处理，降温，得到气凝胶毡用硅酸铝纤维纸。本发明采用玻璃粉作为胶黏剂制备硅酸铝纤维纸，通过调控玻璃粉中含有的氧化钠、氧化钾的含量，可以很好的对玻璃粉的熔融温度进行控制，合适的熔融温度使其能浸润软化的硅酸铝纤维，从而解决纤维之间相互搭接的问题，保证项目的均匀梳理与分布，提高纤维纸的耐温性，降低了污染及生产周期，对纤维增强气凝胶的制备及应用具有重要的使用价值。

技术领域：

本发明属于硅酸铝纤维的制备技术领域，具体涉及一种气凝胶毡用硅酸铝纤维纸及其制备方法。

背景技术

硅酸铝纤维属于陶瓷纤维，它是氧化物非晶态陶瓷纤维中性能最好的一种，相对价格低。硅酸铝纤维不仅具有较高的强度，而且还有低热导率和抗腐蚀等特点。这类纤维具有高温抗氧化性能、高温强度高、抗高温蠕变等优点，可以应用在1300℃以下的高温场合，倍受航天、军事、化工等行业的重视。由于硅酸铝纤维具有耐高温、隔热、质轻、弹性好、抗热震、耐腐蚀等特性，根据不同用途，可制成多种硅酸铝纤维制品，且其应用也较为广泛。其中，硅酸铝纤维纸，是一种薄型的隔热材料，可作为高温环境中的隔热材料以及金属熔体槽的内衬材料、高温气体的过滤材料、高温下的缓冲材料等。

二氧化硅气凝胶是一种纳米量级颗粒相互聚合形成的连续三维网络结构，因其具有特殊的纳米级微孔和骨架结构而使其热导率效率、对流传热效率和辐射传热效率都得到了有效的限制，所以气凝胶具有非常低的导热系数，是目前世界上导热系数最低的固体材料。并且其材料组成为无机物，属于A级不燃材料，这种材料可以代替现有有机类保温材料在工业建筑保温系统中的应用。但是由于纯的气凝胶的机械强度低、韧性差，这导致气凝胶材料尺寸稳定性较差，限制了其在施工上的可操作性和应用。为了解决此类问题，目前生产上多采用纤维增强的气凝胶毡，如陶瓷纤维毡、玻璃纤维毡、岩棉纤维毡等。由于玻璃纤维毡良好的力学柔韧性，得到了生产及隔热保温领域的广泛关注与使用。但是鉴于玻璃纤维增强气凝胶的耐温性最高只能到达600℃，并不能满足高温技术领域对隔热保温性能的需求。

陶瓷纤维增强二氧化硅气凝胶毡鉴于陶瓷纤维良好的耐高温性能，使其在高温领域的应用得到广泛关注。但是一般情况下，在生产硅酸铝纤维纸时，为了提高硅酸铝纤维纸的强度，会加入一定量的有机胶粘剂，但是在制备硅酸铝纤维增强气凝胶毡产品中，有机胶粘剂会延长浸胶过程中的凝胶时间，延长了工艺周期，同时在200℃下，有机胶粘剂就会热解形成气孔，在高温的条件下，有机胶粘剂会燃烧碳化，从而失去粘结作用，影响制品的耐温性以及隔热性，同时增大VOC的排放。为此，本发明旨在通过对硅酸铝纤维纸的制备过程进行改进，开发一种具有良好使用性能的硅酸铝纤维纸，提高了硅酸铝纤维增强气凝胶毡制备效率，同时降低气凝胶毡的制备成本。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足，提供一种气凝胶毡用硅酸铝纤维纸及其制备方法，提高了硅酸铝纤维增强气凝胶毡的制备效率，同时降低了气凝胶毡的制备成本。

本发明为解决技术问题所采取的技术方案如下：

一种气凝胶毡用硅酸铝纤维纸，由以下重量份数的原料组成，60～80份硅酸铝纤维、10～40份玻璃粉。

所述的硅酸铝纤维是以二氧化硅、氧化铝、高岭土、耐火粘土或石英砂中的任一种为原料制备而成；所述的玻璃粉是以氧化硅、氧化钠、氧化钾、氧化硼、氧化钛和氧化锡为原料制备而成，其中，氧化钾和氧化钠的重量百分比含量均为0.1～1.5wt% 。

所述的气凝胶毡用硅酸铝纤维纸的制备方法，包括以下具体步骤：

（1）将硅酸铝纤维水洗除渣：将适量的硅酸铝纤维加入水中，控制纤维浓度在3～10%之间，将混合物搅拌30～60min，然后将其静置 5～30 min，静置后将纤维从水中捞出，重复此步骤 3～5次；