[发明专利]一种气凝胶隔热保温水性涂料的制备方法

说明书

本发明公开了一种气凝胶隔热保温水性涂料的制备方法，所述隔热保温涂料的组成材料的质量分数比如下，所述硅溶胶50‑100份、聚乙烯醇5‑15份、气凝胶粉末20‑50份、空心玻璃珠粉3‑8份、碳化硅5‑10份、二氧化硅5‑10份、钛白粉10‑20份、分散剂5‑10份、消泡剂2‑5份、氨水溶液3‑8份、氧化铝纤维15‑30份、硅酸铝纤维17‑35份，本发明的有益效果：以二氧化钛、二氧化硅、碳化硅这三种隔热粉体作为填料、氧化铝纤维和硅酸铝纤维作为增强材料可以明显有效提升涂料的隔热性能，水溶性添加剂使二氧化硅气凝胶在涂料中易于分散，合成为一种气凝胶均匀分布的绝热材料，通过反射和辐射方式保存内部温度、隔绝外部温度，具有优异的隔热性能。

技术领域

本发明涉及保温涂料技术领域，具体是一种气凝胶隔热保温水性涂料的制备方法。

背景技术

气凝胶保温隔热涂料是一种新型的保温涂料，具有超级绝热性能。气凝胶的纳米孔以及三维网状结构破坏了基质的热量传导路径，独特的纳米孔结构限制了空气分子的自由流动，抑制了空气的对流传导，无限多的孔壁形成了热辐射的反射面和折射面，最大限度的抑制了辐射导热。具有极低导热系数，能有效减少热量的传输。因此将具有优异隔热性能的气凝胶用于涂料中会大大提升隔热效果，起到降低能耗、改善生态环境的作用。

现有气凝胶保温涂料在制造过程中难以保证气凝胶材料的均匀分布，使得热量会绕过气凝胶继续传递，且在配制过程中不可避免地会导致气凝胶与液态介质混合，破坏内部的纳米多孔结构，进而严重损害，甚至完全丧失隔热能力。无法发挥出气凝胶材料的真正性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气凝胶隔热保温水性涂料的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种气凝胶隔热保温水性涂料的制备方法，包括硅溶胶、聚乙烯醇、气凝胶粉末、空心玻璃微珠、碳化硅、二氧化硅、钛白粉、分散剂、消泡剂、氨水溶液、氧化铝纤维和硅酸铝纤维，其具体步骤如下，步骤一：将聚乙烯醇溶解在去离子水中，形成PVA水溶液，将硅溶胶、PVA水溶液和去离子水按照一定的比例进行混合，向所述混合溶液中加入分散剂和少量的消泡剂并且在高速搅拌机的作用下搅拌分散形成新的粘结溶剂；步骤二：将氧化铝纤维和硅酸铝纤维依次加入到步骤一的粘结溶剂中，采用高速搅拌机对纤维进行搅拌分散，使得纤维完全均匀的分散在粘结溶剂中，形成胶纤混合物；步骤三：将钛白粉、碳化硅、二氧化硅、空心玻璃微珠加入粉碎机中进行粉碎，粉碎后得到的粉末经过2000目-2300目的筛网进行筛选，得到填充材料粉末；步骤四：在胶纤混合物中加入气凝胶粉末和少量的消泡剂并利用高速搅拌机进行搅拌，得到气凝胶浆料；步骤五：将步骤三中得到填充材料粉末加入到气凝胶浆料中，并利用高速搅拌机进行搅拌混合，得到填充浆料，最后加入氨水溶液制备得到膏状的隔热保温涂料。

进一步的：所述硅溶胶的固含量为40%，所述钛白粉具体为金红石型钛白粉，平均粒径45-48nm，所述聚乙烯醇的溶解度为87%-89%之间，所述二氧化硅为气相二氧化硅，其平均粒径10-15nm，所述碳化硅具体为纳米碳化硅，平均粒径为30-40nm，所述氧化铝纤维的耐火温度为1800-2100℃，所述硅酸铝纤维的耐火温度为1300-1500℃，所述分散剂为水溶性分散剂，所述消泡剂为有机硅消泡剂，所述氨水溶液的PH值为7-10。

进一步的：所述隔热保温涂料的组成材料的质量分数比如下，所述硅溶胶50-100份、聚乙烯醇5-15份、气凝胶粉末20-50份、空心玻璃珠粉3-8份、碳化硅5-10份、二氧化硅5-10份、钛白粉10-20份、分散剂5-10份、消泡剂2-5份、氨水溶液3-8份、氧化铝纤维15-30份、硅酸铝纤维17-35份。

进一步的：在步骤一中，所述硅溶胶、PVA水溶液和去离子水三者之间的比如为5：1：0.8，所述分散剂和消泡剂占混合溶液总质量的2%-3.5%，调整高速搅拌机的转速为2000-3000r/min的情况下搅拌，30min-40min，使得聚乙烯醇与硅溶胶完全复合。