[发明专利]气凝胶涂料及其制备方法和气凝胶涂层及其制备方法

说明书

本发明涉及一种气凝胶涂料及其制备方法和气凝胶涂层及其制备方法。上述气凝胶涂料的制备方法包括如下步骤：先将质量比为4∶(0.2～4)∶(0.5～2)的矿渣粉、粉煤灰与水玻璃进行混合，制备干粉，然后将干粉与水混合，干粉与水的质量比为1∶(0.2～0.5)，制备地聚物浆料；将气凝胶粉末与地聚物浆料混合，制备气凝胶涂料。上述气凝胶涂料的制备方法能够使制备的气凝胶涂料具有良好的粘结性、耐高温性和保温性。

技术领域

本发明涉及气凝胶涂料领域，特别是涉及一种气凝胶涂料及其制备方法和气凝胶涂层及其制备方法。

背景技术

传统的气凝胶涂覆材料多采用有机粘结剂组分，具有粘结性好的优点，但存在不能长期受热、易老化脱落的问题，例如传统技术中公开了一种以二氧化硅气凝胶粉、有机胶粘剂、固化剂、成膜助剂为原料，通过搅拌、研磨制备二氧化硅气凝胶涂料的方法。其特点在于所选配方使涂料与基材良好键合，可有效隔热、减少爆炸变形，具有防护功能，同时制备工艺简单，成本低廉。但该方法所用的气凝胶粘接剂主要组分为水性聚氨酯等有机组分，存在耐热和耐老化性能较差的缺陷，在温度过高时粘结剂会受热分解丧失粘接性能从而造成粘接物脱落，长时间使用会有造成保温性能下降的可能。

还有一种传统技术公开了一种以自由环氧改性树脂、酚醛改性树脂、有机硅改性树脂和有机硅橡胶组成的组为涂料基体，以气凝胶颗粒为功能填料，以聚乙烯醇等为助剂制成气凝胶涂料的制备方法。该方法制备的气凝胶涂料分散性好、稳定性好、耐高温及隔热性能好。但该方法所采用的涂料基体同样存在粘接性能和长期耐温性能有限的问题，在长久使用或者经受较大外力冲击时容易发生脱落现象，并且不适用长时间在较高温度下使用。

因此，逐渐出现了以无机粘结剂代替有机粘结剂的气凝胶涂料，例如，一种技术公开了一种以硅铝质粘土和/或工业固体废物、高钙粉煤灰为主要原料，以磷酸和有机三元酸为复配激发剂制，以双氧水和稳泡剂为发泡剂制备多孔地聚物复合保温板，并在此基础上利用溶胶-凝胶法原位浸渍、憎水剂改性制备SiO₂气凝胶/多孔地聚物复合保温板的方法。该方法制备的复合保温板质量轻、保温效果好、抗压强度大、耐火度高、防水性好，同时制备方法能耗较低、制造成本较低，利于产业化应用。但该方法制备的复合保温板存在气凝胶与多孔地聚物复合保温板接触有限，气凝胶掺杂量小导致其保温效果有限的问题，且板状材料不具有粘接性和涂覆性，难以应用在一些不规则表面与罐体等的粘接保温。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够使制备的气凝胶涂料兼具粘接性好、耐高温且保温效果好的气凝胶涂料的制备方法。

此外，还有必要提供一种气凝胶涂料和气凝胶涂层及其制备方法。

一种气凝胶涂料的制备方法，包括如下步骤：

先将质量比为4∶(0.2～4)∶(0.5～2)的矿渣粉、粉煤灰与水玻璃进行混合，制备干粉，然后将所述干粉与水混合，所述干粉与水的质量比为1∶(0.2～0.5)，制备地聚物浆料；

将气凝胶粉末和所述地聚物浆料混合，制备气凝胶涂料。

在其中一个实施例中，所述将气凝胶粉末和所述地聚物浆料混合的步骤中，采用机械搅拌或蠕动搅拌的方式将气凝胶粉末和所述地聚物浆料混合。

在其中一个实施例中，所述机械搅拌或蠕动搅拌的时间为1min～20min。

在其中一个实施例中，所述采用机械搅拌或蠕动搅拌的方式将气凝胶粉末和所述地聚物浆料混合的步骤之前，还包括采用直接添加或者喷雾的方式将所述气凝胶粉末加入到所述地聚物浆料中的步骤。

在其中一个实施例中，所述地聚物浆料与所述气凝胶粉末的体积比为1∶(1～5)。

在其中一个实施例中，所述气凝胶粉末为二氧化硅气凝胶粉末。

在其中一个实施例中，还包括气凝胶粉末的制备步骤，所述气凝胶粉末的制备步骤包括：