[发明专利]一种玻璃纤维纳米孔绝热毡及其制备方法

说明书

本发明提供了一种玻璃纤维纳米孔绝热毡及其制备方法。本发明提供的制备方法包括以下步骤：a)将纳米二氧化硅、有机结合剂、憎水剂和水混合，得到二氧化硅胶浆；b)利用所述二氧化硅胶浆浸渍玻璃纤维毡，得到湿坯；c)对所述湿坯压滤后，进行微波干燥，得到玻璃纤维纳米孔绝热毡。本发明的制备方法制得的绝热毡具有优异的绝热性、高抗拉强度、高憎水率、良好的燃烧性能，且性能稳定。

技术领域

本发明涉及保温隔热材料技术领域，特别涉及一种玻璃纤维纳米孔绝热毡及其制备方法。

背景技术

绝热毡是工业设备常用的保温材料，通常用于工业管道、储罐、工业炉体、电厂、注塑机、金属、玻璃等领域的保温隔热，如制成可拆卸式保温套等。

目前，气凝胶纤维毡是较为普遍的绝热毡，气凝胶纤维毡是将二氧化硅气凝胶复合于纤维毡中制得的保温材料，其中，纤维毡(常为玻璃纤维毡)提供了优异的强度和韧性，二氧化硅气凝胶提供了纳米孔洞、降低材料的对流传热，提高纤维毡的绝热效果。二者复合，充分结合了两种材料的优势，使绝热毡既具有良好的绝热保温效果，也具有优异的强度、韧性等机械性能，满足实际施工和使用需求。

以往，制备该类绝热毡的工艺包括超临界工艺和非超临界工艺。超临界工艺制得的气凝胶复合玻璃纤维毡具有更低的导热系数，但其生产成本极高，且存在较高危险性，难以实现市场化生产。相比之下，非临界工艺安全性提高，但产品性能如绝热性有所降低，且往往也要经过陈化、老化等工艺，生产周期较长，成本较高。

为克服上述问题，现有技术提出一些改进的制备方法，如公开号为CN105599396A的专利申请公开了一种喷压式气凝胶毡及其制备方法，所述喷压式气凝胶毡包括绝热布表层和绝热布底层，所述绝热布表层与绝热布底层之间设有至少一个复合绝热层，所述复合绝热层由玻璃纤维层以及气凝胶粉层复合在一起，产生隔热保温协同效应，解决了传统的气凝胶毡在运输、施工和使用过程中气凝胶微小颗粒、粉尘易脱落的现象，提高了气凝胶毡的使用寿命，且具有防潮、防火、耐腐蚀等优点。公开号为CN105209248A的专利申请公开了一种制造无纺湿法气凝胶毡的方法，所得气凝胶毡可呈现改善的导热率、较低的腐蚀性、较低的灰尘产生和均匀的结构。有别于传统超临界和非超临界工艺，上述制备方法相对简单易操作，为工业化生产提供了便利。

但是，上述方法仍存在一定缺陷，CN105599396A提供的方法仅将纤维毡和气凝胶粉料层叠在一起，无任何粘结剂，虽然上下层设有绝热布，能够抑制粉料脱落，但其绝热效果仍欠佳，且层间强度差，易剥落，尤其是在运输和施工过程中，纤维毡会受到不同程度振动，导致气凝胶粉料沿着纤维交织的孔洞迁移至上下表层，使气凝胶粉分布不均，更加影响绝热效果，且其憎水效果差。CN105209248A通过湿法制浆工艺制备气凝胶毡，虽可保证气凝胶粉料在坯体中均匀分布，但为保证毡体的强度和韧性，需引入大量有机结合剂，影响其导热性能，且该类气凝胶毡子在高温环镜下，有机结合剂会燃烧，导致毡体强度衰减严重，并挥发出大量刺激性烟气，严重影响使用效果，并对环境造成危害。因此，绝热毡的绝热性及强度韧性等机械性能往往难以兼顾，且尤其是经运输施工后，更易导致绝热性或强度明显下降。而如何获得绝热性、强度性能优异、环保，且性能保持性好的绝热毡已成为亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种玻璃纤维纳米孔绝热毡及其制备方法。本发明的制备方法制得的绝热毡具有优异的绝热性、高抗拉强度，且性能稳定。

本发明提供了一种玻璃纤维纳米孔绝热毡的制备方法，包括以下步骤：

a)将纳米二氧化硅、有机结合剂、憎水剂和水混合，得到二氧化硅胶浆；

b)利用所述二氧化硅胶浆浸渍玻璃纤维毡，得到湿坯；

c)对所述湿坯压滤后，进行微波干燥，得到玻璃纤维纳米孔绝热毡。

优选的，所述有机结合剂为丙烯酸酯乳液和/或聚氨酯乳液。