[发明专利]绝热材料及芯材

说明书

本发明涉及一种绝热材料及芯材，以重量份计，绝热材料用芯材包括以下含量的组分：大粒径中空玻璃纤维10‑50份、小粒径中空玻璃纤维10‑50份、纳米二氧化硅粒子30‑80份、发泡聚氨酯纤维10‑20份、二氧化锆气凝胶20‑30份、遮光剂5‑10份、反射剂5‑10份，其中，大粒径中空玻璃纤维的直径为2‑4微米，长度为5‑10mm；所述小粒径中空玻璃纤维的粒径为1微米以下，长度为1‑3mm。本发明绝热材料用芯材复合多种粒径的纤维，多种粒径的纤维相互填充，提高了芯材的填充密度，降低了芯材的导热系数。

技术领域

本发明涉及一种绝热材料技术领域，尤其涉及一种绝热材料及芯材。

背景技术

绝热材料是指能阻滞热流传递的材料，又称热绝缘材料。传统绝热材料，如玻璃纤维、石棉、岩棉、硅酸盐等，新型绝热材料，如气凝胶毡、真空板等。它们用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体，既包括保温材料，也包括保冷材料。

绝热材料分为多孔材料，热反射材料和真空材料三类。前者利用材料本身所含的孔隙隔热，因为空隙内的空气或惰性气体的导热系数很低，如泡沫材料、纤维材料等；热反射材料具有很高的反射系数，能将热量反射出去，如金、银、镍、铝箔或镀金属的聚酯、聚酰亚胺薄膜等。真空绝热材料是利用材料的内部真空达到阻隔对流来隔热。

现有的绝热材料的芯材多使用由玻璃纤维、聚氨酯、聚酯、聚丙烯、聚乙烯、烘制二氧化硅、层叠结构的气凝胶片、玻璃纤维等，但存在热导率高的缺点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种绝热材料及芯材，本发明绝热材料用芯材复合多种粒径的纤维，多种粒径的纤维相互填充，提高了芯材的填充密度，降低了芯材的导热系数。

本发明的第一个目的是提供一种绝热材料用芯材，以重量份计，包括以下含量的组分：

大粒径中空玻璃纤维10-50份、小粒径中空玻璃纤维10-50份、纳米二氧化硅粒子30-80份、发泡聚氨酯纤维10-20份、二氧化锆气凝胶20-30份、遮光剂5-10份、反射剂5-10份，其中，

所述大粒径中空玻璃纤维的直径为2-4微米，长度为5-10mm；所述小粒径中空玻璃纤维的粒径为1微米以下，长度为1-3mm。

进一步地，纳米二氧化硅粒子的粒径为50-500nm。

进一步地，发泡聚氨酯纤维的直径为5-10微米，长度为5-10mm。

进一步地，遮光剂为碳化硅、钛白粉、炭黑或氧化锆中的一种或几种。

进一步地，反射剂为碳化硅。

进一步地，二氧化锆气凝胶的气孔直径小于50nm。

进一步地，发泡聚氨酯纤维的导热系数不大于0.2W/m·K。

本发明的第二个目的是提供一种绝热材料，包括本发明的上述绝热材料用芯材。

进一步地，绝热材料包括依次设置的铝膜反射层、所述绝热材料用芯材和玻纤布。

进一步地，铝膜反射层远离芯材的一侧表面上设有SiO₂耐磨层。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

通过在芯材中设置大粒径中空玻璃纤维和小粒径中空玻璃纤维，小粒径中空玻璃纤维可填充于大粒径中空玻璃纤维之间的孔隙中，同时，添加的纳米二氧化硅粒子比表面积大、分散性好，其粒径较小，可填充于大粒径中空玻璃纤维和小粒径中空玻璃纤维的孔隙中，有效降低材料的导热率，提高绝热材料的隔热保温效果。此外，二氧化锆气凝胶的热导率很低，从而能够提高绝热材料的绝热效果。发泡聚氨酯纤维具有一定的绝热性，同时，其为发泡弹性材料，可缓冲芯材受到的外力。