[发明专利]一种纤维增强复合纳米孔超分子绝热材料及其制备方法

说明书

本发明属于绿色、节能、环保建筑材料技术领域，具体涉及一种纤维增强复合纳米孔超分子绝热材料及其制备方法，该纤维增强复合纳米孔超分子绝热材料按重量份计，包括以下原料组分：纤维5‑15份；表面活性剂3‑20份；高分子单体15‑35份；交联剂1‑5份；硅烷偶联剂0.5‑3份；引发剂0.1‑0.6份；硅酸钠20‑80份；酸式盐20‑40份；炭黑2‑6份；疏水改性剂4‑10份；水800‑1800份。本发明的绝热材料具有纤维增强复合纳米孔超分子结构，能够高效率地隔绝热量的渗透，具有非常好的隔热保温效果，能够广泛应用于建筑、石油化工、运输等领域；该制备方法工艺可靠、操作简单。

技术领域

本发明属于绿色、节能、环保建筑材料技术领域，具体涉及一种纤维增强复合纳米孔超分子绝热材料及其制备方法。

背景技术

保温材料是目前用于建筑绝热保温的有效措施，不但可以防止房间内的温度降低，可节约能耗，降低生活成本，同时还可有效阻止夏季外部热量的涌入目前，建筑保温主要采用聚苯乙烯泡沫板、岩棉矿渣棉、玻璃棉、泡沫玻璃等材料作为保温系统，这些材料虽然具有不燃性和价格低等优点，但是其密度比较大，保温隔热性能差，又易吸湿，环保性差，无法满足现在建筑保温要求。虽然，目前用空心玻璃微珠制作隔热涂料用于建筑外墙保温的报道有很多，但是其分散性、附着性较差，且导热性能并不是很理想。因此，寻求一种环保、轻质、导热系数低的建筑保温绝热材料很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种纤维增强复合纳米孔超分子绝热材料及其制备方法，该绝热材料具有纤维增强复合纳米孔超分子结构，能够高效率地隔绝热量的渗透，具有非常好的隔热保温效果，能够作为各种隔热涂料、隔热材料、保温涂料、保温材料广泛应用于建筑、石油化工、运输等领域；该制备方法工艺可靠、操作简单。

本发明提供一种纤维增强复合纳米孔超分子绝热材料，按重量份计，包括以下原料组分：

本技术方案中纤维采用抗裂纤维，经表面活性处理后，抗拉强度、分散性好，能够有效防止保温材料裂缝的产生；硅酸钠是一种水溶性硅酸盐，加入到材料中可提高其粘结性、强度、防水性、抗渗性以及抗风化能力等；硅烷偶联剂选用KH-570可有效提高材料的粘结力、抗水性和耐久性；炭黑具有微晶结构，粒子细小，比表面积大，分散性好，同时具有紫外吸收特性，光稳定性好，可延长材料的抗老化性。

优选地，上述技术方案中，所述纤维是抗裂短纤维，为聚丙烯纤维、纤维素纤维、聚乙烯醇纤维中的任一种。

优选地，上述技术方案中，所述表面活性剂是阳离子表面活性剂，为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的任一种；所述高分子单体为苯乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的任一种。

优选地，上述技术方案中，所述交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的任一种；所述硅烷偶联剂为KH-570。

优选地，上述技术方案中，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的任一种；所述硅酸钠的模数为2.8-3.4；所述酸式盐为碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢铵、硫酸氢钠、硫酸氢钾、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠中的一种或几种。本技术方案中硅酸钠的模数为Na₂O和SiO₂的摩尔比，模数越大，其粘度就越高，但是水中的溶解能力下降，本发明使用模数为2.8-3.4的硅酸钠，粘度高，强度好。

优选地，上述技术方案中，所述疏水改性剂为软脂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、硬脂酸钠、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁中的一种或几种；所述水为蒸馏水或去离子水。

本发明还包括一种纤维增强复合纳米孔超分子绝热材料的制备方法，包括以下具体步骤：

S1.按配比将纤维分散在水中，然后在室温条件下搅拌10-30min；