[发明专利]一种复层气凝胶纤维毡及其湿法复合制备方法

说明书

本发明提供了一种复层气凝胶纤维毡及其湿法复合制备方法，包括复合气凝胶纤维毡，所述复合气凝胶纤维毡是由多个紧密连接的单层气凝胶纤维毡组成，所述单层气凝胶纤维毡包括气凝胶料浆和纤维毡，其中，所述气凝胶料浆分布于所述纤维毡内部及表面，所述复合气凝胶纤维毡中穿插有多个长纤维丝，所述长纤维丝两端伸出所述复合气凝胶纤维毡的上下两侧。本发明所述的一种复层气凝胶纤维毡及其湿法复合制备方法通过喷涂或涂刷的方式将气凝胶与单层纤维毯复合可实现连续化生产，湿法中加入的胶粘剂组分为气凝胶和纤维毡提供了化学键的连接，比原有技术中两者通过分子间作用力连接的强度要高很多，避免了掉粉的情况。

技术领域

本发明属于绝热保温材料技术领域，尤其是涉及一种复层气凝胶纤维毡及其湿法复合制备方法。

背景技术

目前的保温绝热材料主要分为两大类：一是有机类保温材料，如挤塑聚苯板，聚氨酯泡沫等，这类材料保温效果好、比重轻，且防水性和耐候性好，广泛应用于建筑外墙外保温及工业领域，但是有机保温材料易燃，燃烧时易释放大量有害物质，存在重大的安全隐患；二是传统无机类保温材料如膨胀珍珠岩，发泡水泥板等，这类材料的防火性能优异，在高温下不燃烧不分解，但保温效果不及传统有机材料，其导热系数普遍在0.04W/(m﹒K)以上。

二氧化硅气凝胶是三维空间网络结构的纳米多孔非晶固体材料，其低导热系数的优点使其在绝热保温领域有着广泛的应用前景，气凝胶保温绝热材料不但导热系数低、质量轻，同时兼具不燃、耐高温的特性，但超轻气凝胶还具有机械强度低、韧性差的特点，通常需使其与其他基材复合增强其力学性能。与纤维复合制备的气凝胶毡由于其质量轻、柔韧性好、适用广泛的特点成为保温绝热领域的热门产品。目前气凝胶纤维毡的制备方法多为原位复合法，但是这种方法制备的气凝胶纤维毡容易掉粉，且成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种复层气凝胶纤维毡及其湿法复合制备方法，以增强气凝胶与纤维毡的连接强度，提高气凝胶在纤维毡中分布的均匀度，同时提高生产效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种亲水性气凝胶微粒，按重量份，其由以下组分组成，二氧化硅气凝胶：75-97份，表面改性剂：3-15份。

进一步的，所述表面改性剂为月桂基二甲基氧化铵、硬脂基磷酸脂基甜菜碱、椰油基酰胺丙基二甲基氧化铵、月桂基磷酸酯甜菜碱中的任意一种或两种以上组合物。

进一步的，一种亲水性气凝胶微粒的制备方法，包括以下步骤：按配方比例称取各组分，首先将部分表面改性剂雾化后与二氧化硅气凝胶混合得到混合物，研磨混合物，然后将剩余表面改性剂雾化后加入到混合物中，并继续研磨，得到粒径在200目以下的亲水性气凝胶微粒待用。

进一步的，一种气凝胶料浆，按重量份，其由以下组分组成，亲水性气凝胶微粒:10-25份,溶解剂:60-85份，分散剂:0.01-0.03份，流动剂:0-0.03份，粘结剂:0.5-3份。

进一步的，所述溶解剂为水、乙醇、丙酮、丙二醇中的一种或两种以上的组合物；所述分散剂为甲基纤维素醚、羟乙基甲基纤维素醚、羟甲基纤维素醚、羟乙基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚的中一种或两种以上的组合物；所述流动剂为有机材料与无机材料的复配组合物；所述粘结剂为丙烯酸树脂、醋酸乙烯－乙烯共聚乳液中的一种或两种组合物。

进一步的，一种气凝胶料浆的制备方法，包括以下步骤：按配方比例称取各组分，首先将亲水性气凝胶微粒溶解于溶解剂中，得到亲水性气凝胶溶液，然后将分散剂和流动剂加入到亲水性气凝胶溶液中，搅拌得到分散均匀的气凝胶混合溶液，再将粘结剂加入到上述气凝胶混合溶液中，搅拌得到气凝胶料浆。