[发明专利]一种气凝胶隔热毡的制备方法和气凝胶阻燃隔热电缆

说明书

本申请涉及一种气凝胶隔热毡的制备方法和气凝胶阻燃隔热电缆。本申请首先公开了一种气凝胶隔热毡的制备方法，包括以下工艺步骤：S1、配置气凝胶浆料，气凝胶浆料主要包括气凝胶颗粒和胶粘剂；S2、浸渍，取玻璃纤维毡放入步骤S1中配置得到的气凝胶浆料中，并进行超声处理，得到浸渍毡体；S3、干燥，将步骤S2中得到的浸渍毡体进行烘干，得到凝胶化毡体；S4、喷涂保护层，取步骤S3中得到的凝胶化毡体，在凝胶化毡体的两侧喷涂保护胶液，烘干后得到气凝胶隔热毡。本申请进一步公开了一种气凝胶阻燃隔热电缆，包括上述制备方法制得的气凝胶隔热毡。本申请的气凝胶隔热毡具有隔热效果好、不易掉粉且成本低、易于放大生产的效果。

技术领域

本申请涉及特种电缆的领域，尤其是涉及一种气凝胶隔热毡的制备方法和气凝胶阻燃隔热电缆。

背景技术

电线电缆应用广泛，与人们的工作、生活密不可分，但是目前常见的电线电缆的外部绝缘材料、护套材料等均为易燃的高分子材料。因为种种原因发生火灾时，易燃的高分子材料不但会进一步成为燃烧点，还会释放大量有毒有害气体。

基于上述问题，很多电缆生产厂家都推出了阻燃电缆，阻燃电缆是指在规定的测试条件下，受试电缆在撤去火源后，火焰的蔓延情况在限定范围内，残焰的熄灭时间在限定时间内。因此，即使电线电缆发生火灾也能够控制燃烧面积，大大降低火灾蔓延的可能性。

二氧化硅气凝胶的热导率极低、熔点温度极高，且二氧化硅气凝胶隔热、绝缘，是提高电缆隔热阻燃性能的良好材料，十分适合作为阻燃电缆的隔热耐火功能层。但是二氧化硅气凝胶的结构特性也决定了其次级粒子之间的作用力较弱，从而导致二氧化硅气凝胶的强度低、韧性差，此外，二氧化硅气凝胶价格高昂，也很大程度限定了二氧化硅气凝胶的推广使用。

为了降低成本和提高气凝胶的力学性能，目前常见的做法是将气凝胶与玻璃纤维复合成为毡状制品，其不但保留了气凝胶导热系数低的特点，还具备韧性强和抗拉强度高等特点，这也是为什么目前气凝胶毡类产品是目前商业化最成功的气凝胶产品的重要原因。

但是在将气凝胶毡引入到电缆生产中时，由于需要将气凝胶毡卷包到缆芯上，还需要进一步在气凝胶毡外侧设置阻燃功能层，多道生产工序导致了生产过程中气凝胶毡的掉粉现象较为严重。气凝胶毡掉粉后不但影响生产环境和电缆的隔热性能，还会影响气凝胶毡与电缆各功能层之间的连接强度。因此，如何降低气凝胶毡掉粉的现象是目前的研究热点之一。

发明内容

为了改善目前气凝胶毡在电缆生产过程中容易出现掉粉现象的缺陷，本申请提供一种气凝胶隔热毡的制备方法和气凝胶阻燃隔热电缆。

本申请提供的一种气凝胶隔热毡的制备方法和气凝胶阻燃隔热电缆采用如下的技术方案：

第一方面，本申请提供一种气凝胶隔热毡的制备方法，采用如下的技术方案：

一种气凝胶隔热毡的制备方法，包括以下工艺步骤：

S1、配置气凝胶浆料，所述气凝胶浆料主要包括气凝胶颗粒和胶粘剂；

S2、浸渍，取玻璃纤维毡放入所述步骤S1中配置得到的气凝胶浆料中，并进行超声处理，得到浸渍毡体；

S3、干燥，将步骤S2中得到的浸渍毡体进行烘干，得到凝胶化毡体；

S4、喷涂保护层，取所述步骤S3中得到的凝胶化毡体，在所述凝胶化毡体的两侧喷涂保护胶液，烘干后得到气凝胶隔热毡。

通过采用上述技术方案，目前最常见的气凝胶隔热毡的制备方法是配置硅溶胶后，将玻璃纤维毡放入配置好的硅溶胶中，随后调节体系的pH值进行凝胶化处理，使湿凝胶沉积到玻璃纤维毡上，再通过老化、溶剂交换和干燥(甚至超临界处理)等步骤，获得气凝胶隔热毡。