[发明专利]一种特种管路用的轻质隔热层及其制备方法

权利要求书

1.一种特种管路用的轻质隔热层的制备方法，其特征在于：由管路表面的隔热主材和固定缠绕在最外围的缠绕带组成，隔热主材由内到外依次采用超细无机纤维增强二氧化硅气凝胶毡、阻燃胶和玻璃纤维布复合而成，所述超细无机纤维增强二氧化硅气凝胶毡的厚度为0.1~0.5mm，玻璃纤维布的厚度为0.1±0.05mm，面密度为105±10g/m²，阻燃胶型号为NBG-180，主要组分为醋酸乙烯、聚乙烯醇和去离子水；所述超细无机纤维增强二氧化硅气凝胶毡中超细无机纤维的组分按照质量百分比如下：51~54%SiO₂、7~15%Fe₂O₃和FeO任意比例组成的混合物、14~17%Al₂O₃、7~10%CaO、5~8%MgO，具体是采用直径为3~4μm的超细无机纤维毡作为增强材料，制备出超细无机纤维增强二氧化硅气凝胶毡，在325±60℃下预处理3~4h，然后在其表面喷涂阻燃胶，覆盖一层玻璃纤维布，固化得隔热主材，将隔热主材包覆在管路表面，采用自粘玻璃纤维螺旋缠绕后，封口。

2.如权利要求1所述的一种特种管路用的轻质隔热层的制备方法，其特征在于：所述固化是在80±20℃下处理3~4h。

3.如权利要求1或2所述的一种特种管路用的轻质隔热层的制备方法，其特征在于：所述超细无机纤维毡是采用3~4μm的超细无机纤维通过开松、梳理成网，用甘油和十二烷基苯磺酸钠溶于温水中，形成75~85℃的混合液，喷洒在纤维网表面，然后再次梳理纤维网，静置1.5~2.5h后，继续喷洒乙烯基三甲氧基硅烷溶液，然后进行针刺形成纤维毡。

4.如权利要求3所述的一种特种管路用的轻质隔热层的制备方法，其特征在于：所述混合液喷洒至纤维网的湿度在80%以上，再喷洒硅烷溶液时，让纤维网湿度再次达到80%以上。

5.如权利要求3所述的一种特种管路用的轻质隔热层的制备方法，其特征在于：所述混合液中十二烷基苯磺酸钠、甘油和水的质量体积比为1~3g：10~15mL：250~300mL。

6.如权利要求3所述的一种特种管路用的轻质隔热层的制备方法，其特征在于：所述乙烯基三甲氧基硅烷溶液是将乙烯基三甲氧基硅烷、水和无水乙醇按照1:2~6:20~30的体积比混合搅拌，静置1h制得。

7.一种特种管路用的轻质隔热层的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：

步骤S1：制备超细无机纤维毡

（1）采用直径为3~4μm的超细无机纤维切短为长度为4~6cm长度，开松、梳理成纤维网，用甘油和十二烷基苯磺酸钠和水按照1~3g：10~15mL：250~300mL混合溶解形成混合液，形成的混合液加热至75~85℃，然后喷洒至纤维网表面至表面湿度为80%以上，再次梳理纤维网并静置1.5~2h，然后将乙烯基三甲氧基硅烷、水和无水乙醇按照1:2~6:20~30的体积比混合搅拌，继续喷洒在纤维网表面，使其湿度依然保持在80%以上，上述超细无机纤维中含有的各组分质量百分比是51~54%SiO₂、7~15%Fe₂O₃和FeO任意比例组成的混合物、14~17%Al₂O₃、7~10%CaO、5~8%MgO；

（2）在纤维网的正面以80~110刺/cm²的针刺密度，针刺频率为500~600rpm，纤维网的输送速率为40~50m/min进行预针刺；然后从进行了预针刺的正面开始依次进行正反面交替的针刺，针刺密度依次是正面为200~250刺/cm²，反面为280~300刺/cm²，正面300~330刺/cm²、反面为350~380刺/cm²，将针刺形成的超细无机纤维毡在100~130℃下干燥；

步骤S2：制备超细无机纤维增强二氧化硅气凝胶毡

将步骤S1制备的超细无机纤维毡加入正硅酸乙酯、无水乙醇、水和体积浓度为5%的盐酸醇溶液按照10:20~30:5~6:1~1.5的体积比组成的混合溶液，超细无机纤维毡和混合溶液的质量体积比为0.1~0.2g：36~42mL，静置10h后加入氨水调节pH至8，搅拌15min后，倒入模具中静置凝胶，然后将凝胶置于无水乙醇中，在60℃下老化2天；

步骤S3：制备隔热层

将步骤S2制备的超细无机纤维增强二氧化硅气凝胶毡在325±60℃下预处理3~4h，然后在其表面喷涂阻燃胶，然后覆盖一层玻璃纤维布，在80±20℃下固化3~4h得隔热复合材料，将隔热复合材料包覆在管路表面，采用自粘玻璃纤维螺旋缠绕固定，具体是端头直接缠绕在管壁的宽度不少于带宽的三分之一，以螺旋缠绕的方式向后缠绕，圈与圈之间搭接尺寸不小于带宽的二分之一，缠绕完成后采用高强高阻玛塔线缝合封口。