一種柔性復(fù)合硅酸鹽保溫材料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種柔性復(fù)合娃酸鹽保溫材料及制備方法，屬于無機(jī)保溫材料技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國經(jīng)濟(jì)快速增長，各項建設(shè)取得巨大成就，但也付出了巨大的能源消耗。在能耗 中，熱損耗占有相當(dāng)?shù)谋戎?，因此近年來保溫絕熱材料發(fā)展迅速，在化工、石油、電力、冶金、 交通、國防、建筑等行業(yè)的需求量越來越大。保溫絕熱材料按照構(gòu)成一般可分為有機(jī)保溫材 料和無機(jī)保溫材料，有機(jī)保溫材料如聚苯己帰，聚氨醋等雖然導(dǎo)熱系數(shù)低，但其容易燃燒， 致其應(yīng)用受到了限制。
[0003] 目前的無機(jī)保溫材料多處于單一結(jié)構(gòu)如巖棉、玻璃纖維、陶瓷纖維等材料。但是 該些傳統(tǒng)的娃酸鹽保溫材料由于其成型材料的內(nèi)部空間不封閉，容易產(chǎn)生對流散熱，導(dǎo)致 保溫效果不理想，而且還存在使用周期較短，易開裂、對人體危害較大等缺陷。如中國專利 CN1781867所述的復(fù)合物娃酸鹽保溫材料成分中含有石棉，長期接觸會嚴(yán)重威脅人類的健 康。
[0004] 隨著社會的發(fā)展和人類環(huán)保意識的不斷提高，對娃酸鹽保溫材料提出了更高的要 求，除了滿足導(dǎo)熱系數(shù)低外，還需要粘接力更強，容易施工，耐急冷急熱性能好，不發(fā)生開 裂，無毒無塵無污染?，F(xiàn)有的無機(jī)娃酸鹽保溫材料在許多領(lǐng)域還不能達(dá)到應(yīng)用要求，急需開 發(fā)新型的復(fù)合娃酸鹽無機(jī)保溫材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種不含石棉的柔性復(fù)合娃酸鹽保溫材料及制備方法。 [000引技術(shù)方案： 一種柔性復(fù)合娃酸鹽保溫材料，其組成為：無機(jī)纖維2. 1-7份、海泡石粉3. 2-8份、表面 活性劑0. 4-0. 9份、硫酸巧晶須0. 1-1份、二氧化娃0. 05-0. 2份、復(fù)合粘結(jié)劑0. 8-5. 2份、 柔性劑0. 3-1份和不高于500份的水；所述份為重量份。
[0007] 所述水的含量與柔性復(fù)合娃酸鹽保溫材料的干燥程度相關(guān)；在柔性復(fù)合娃酸鹽保 溫材料干燥之前，水的含量為100-500份。
[0008] 采用上述原料配比制備而成的柔性復(fù)合娃酸鹽保溫材料（W下簡稱產(chǎn)品），具備W 下優(yōu)良性能： 不含石棉，不污染環(huán)境； 密度小于llOkg/m3,從而使產(chǎn)品具備輕質(zhì)性能； 導(dǎo)熱系數(shù)小于0. 〇5W/(m ? K)，從而使產(chǎn)品具備優(yōu)良保溫性能； 壓縮回彈率(表征材料彈性的一個技術(shù)指標(biāo)，回彈率越高越好)大于75%，使產(chǎn)品具備可 彎曲、柔性好、施工方便的性能； 熱穩(wěn)定性好，具有較高的耐熱性性能。
[0009] 上巧組分中，海泡石是一種纖維狀的含氷娃酸鎊輕質(zhì)多孔材料，具有隔熱、保溫、 熱穩(wěn)定性好等性能，本發(fā)明采用的無機(jī)纖維(水鎮(zhèn)石纖維、巖棉、娃酸鉛棉、玻璃纖維）作為 一類軟體保溫材料，可增強保溫材料的柔軟性和彈性，同時又起到絕熱和骨架作用。硫酸 巧晶須是具有均勻的橫截面、完整的外形、完善的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的纖維狀(須狀）單晶體，是集增 強纖維和超細(xì)無機(jī)填料二者的優(yōu)勢于一體新型無機(jī)材料，具有優(yōu)異的補強增初劑、保溫、隔 熱、絕緣等性能。二氧化娃為無機(jī)納米材料，起到降低材料導(dǎo)熱系數(shù)的作用。
[0010] 上述柔性復(fù)合娃酸鹽保溫材料，優(yōu)選的，無機(jī)纖維選自水鎮(zhèn)石纖維、玻璃纖維、巖 棉和娃酸鉛棉中的一種或兩種W上。
[0011] 上述柔性復(fù)合娃酸鹽保溫材料，優(yōu)選的，表面活性劑為玻巧酸二辛醋賴酸軸或/ 和十二烷基賴酸軸。加入活性劑的目的是為了加快材料的潤濕性能，使材料混合均勻。
[0012] 上述柔性復(fù)合娃酸鹽保溫材料，優(yōu)選的，柔性劑為丙帰酸下醋與丙帰酸軸的共聚 物。所述丙帰酸下醋與丙帰酸軸的共聚物是由丙帰酸下醋與丙帰酸軸通過自由基溶液聚合 得到的。相較于不添加柔性劑，添加該柔性劑所制備的產(chǎn)品，各項性能(保溫性能、輕質(zhì)性能 和回彈性能）均明顯改善。
[0013] 上述柔性復(fù)合娃酸鹽保溫材料，優(yōu)選的，復(fù)合粘結(jié)劑由復(fù)配粘結(jié)劑和氧化鋒按照 5-30:1的重量配比組成；復(fù)配粘結(jié)劑由固含量為60wt%的丙帰酸醋乳液和磯酸二氨鉛按照 重量配比為10 ;2-6組成。
[0014] 本發(fā)明還給出了綜合性能較好的柔性復(fù)合娃酸鹽保溫材料的具體方案： 由水鎮(zhèn)石纖維2. 1份、娃酸鉛棉1. 4份、海泡石粉8份、玻巧酸二辛醋賴酸軸0. 5份、硫 酸巧晶須0. 1份、二氧化娃0. 1份、氧化鋒0. 3份、丙帰酸下醋與丙帰酸軸共聚物0. 3份、復(fù) 配粘結(jié)劑1. 5份和水250份制備而成； 所述復(fù)合粘結(jié)劑由丙帰酸醋乳液和磯酸二氨鉛W按照10 ;2的重量比復(fù)配而成。
[0015] 上述柔性復(fù)合娃酸鹽保溫材料的制備方法，包括下述步驟： (1) 按比例將無機(jī)纖維、海泡石粉、表面活性劑、硫酸巧晶須、二氧化娃和水混合，靜置 8-12小時； (2) 加入柔性劑和復(fù)合粘結(jié)劑混勻，形成膠凝體漿料； (3) 膠凝體漿料成型。
[0016] 本發(fā)明通過實驗證明，采用"同時將所有原料混合"的方法，無法獲得分散均勻的 膠凝體漿料，從而導(dǎo)致制備而成的保溫材料的保溫性能、壓縮回彈率和熱穩(wěn)定性下降。而本 發(fā)明第一步的混合料，是在較高速度下的攬拌，使無機(jī)材料充分混合均勻；第二步的混合， 是在較低攬拌速度下的混合獲得分散均勻的膠凝體漿料(高分子材料，長時間的高速攬拌 可引起聚合物的降解，無法獲得分散均勻的膠凝體漿料）；從而制備出性能好的保溫材料。
[0017] 上述制備方法，優(yōu)選的，在步驟（1)中加入復(fù)合粘結(jié)劑中的氧化鋒；在步驟（2)中 加入復(fù)合粘結(jié)劑的剩余組分。將復(fù)合粘結(jié)劑分步加入，能進(jìn)一步提高產(chǎn)品的性能。
[0018] 上述制備方法，所述膠凝體漿料成型，優(yōu)選采用下述方式完成；將膠凝體漿料倒入 模具中，進(jìn)行干燥處理。所述干燥處理，如果只在一階段60-9(TC干燥，那么則會處理的時 間比較長，如果只在一階段〉l〇(TC干燥，溫度較高，水揮發(fā)太快，會使保溫材料內(nèi)部出現(xiàn)空 洞。所W，更優(yōu)選的，所述干燥處理分兩階段進(jìn)行；先在60-9(TC溫度下處理8-12小時；然 后在100-12(TC溫度下處理4-8小時。
[0019] 上述制備方法，步驟（2)中，第一次混勻，優(yōu)選采用砂磨分散機(jī)，w 2000-250化pm 的攬拌速率完成， 第二次混勻，優(yōu)選采用砂磨分散機(jī)，W l〇〇〇-14(K)rpm的攬拌速率完成。
[0020] 本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明的柔性復(fù)合娃酸鹽保溫材料不含石棉，不污染環(huán)境；具有重量輕、柔性好、回彈 率高、熱穩(wěn)定性好、導(dǎo)熱系數(shù)低、保溫絕熱性能好等優(yōu)點?？蓮V泛適用于化工、石油、熱電及 其他企事業(yè)單位的設(shè)備、容器、管道等產(chǎn)品的保溫。
[0021] 本發(fā)明的方法具有成本低、操作簡單、易于大工業(yè)化等優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0022] 本發(fā)明將結(jié)合實施例作進(jìn)一步描述。