專利名稱：增溫保暖功能材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)組合物發(fā)明，更詳細(xì)地講是由四到六種無機(jī)粉未按一定比例構(gòu)成的功能材料，它可以以涂覆、噴覆或添加的方式與其它物質(zhì)結(jié)合。
在本發(fā)明以前，人們對日光的利用多局限于可見光線，而目光能量的60％是集中在紅外區(qū)域，所以人們對近紅外，中紅外，遠(yuǎn)紅外三個波段的利用率就更低。通常，人們對物體保溫所采取的主要手段是增原保溫層，以減少熱量散失；近幾年來，日本一些公司開發(fā)出含碳化鋯的聚酯纖維，其對日光的利用率也僅限于對短波段的吸收，且聚酯纖維吸收短波段能量后，一部分仍以短波形式輻射出去，短波能加熱空氣，但很難直接加熱有機(jī)物和生物體，為提高對日光紅外波段的利用率，人們在不斷地探索研究這方面的課題。
本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的不足，提出了一種新的技術(shù)方案，提供了一種增溫保暖功能材料。
本發(fā)明通過如下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的，它包括石墨、三氧化二鋁(AL2O3)、二氧化硅(SiO2)、氮化鋁(ALN3)、碳化鋯(ZrC)、碳化鈦(TiC)組合而成，其特征是重量百分組成如下石墨 25-40三氧化二鋁 10-30二氧化硅 10-30氮化鋁 0-30碳化鋯 0-30碳化鈦 0-30上述配方組合中，石墨、三氧化二鋁、二氧化硅累計含量不超過組合物總量75％，碳化鈦、碳化鋯、氮化鋁累計含量不低于組合物總量的25％，不超過總量的35％；組合物對各物質(zhì)的細(xì)度要求是石墨、二氧化硅、三氧化二鋁粒徑在20um以下，碳化鈦、氮化鋁粒徑在10um以下，碳化鋯粒徑在5um以下。使用本發(fā)明的增溫保暖功能材料時，如果是涂覆、噴覆的方式，則將本組合物與適量的涂布膠充分?jǐn)嚢琛⒀心ゾ鶆?，涂或噴于物體表面上，如果是添加的方式，則將本組合物與適量偶聯(lián)劑共混捏合造粒后，再添加到高分子聚合物中混煉即可。
本發(fā)明組合物中物質(zhì)均是無機(jī)物，作為元素周期表中二、四族金屬的氧化物、氮化物、碳化物均具有良好的吸收、輻射遠(yuǎn)紅外的功能，作為碳元素組成的石墨，更是吸收、輻射遠(yuǎn)紅外的優(yōu)良材料，且吸收、輻射的波譜范圍很寬；石墨本身又是良好的半導(dǎo)體材料，當(dāng)在物體表面或內(nèi)部均布適量石墨單體后，便構(gòu)成了導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，有利于消除靜電。另外石墨粉未在物質(zhì)中較其它碳單質(zhì)更易于分散，且涂層時產(chǎn)生的應(yīng)力較小。太陽光中的近紅外光雖然波長短、能量卻較高，然而近紅外光并不能夠直接加熱有機(jī)物和生物體、水等，故此我們選擇了對近紅外光有良好吸收率的氮化鋁、碳化鈦、碳化鋯作為組合物成份以提高對近紅外日光的吸收率。作為組合物成份的氮化鋁、碳化鈦、碳化鋯吸收近紅外日光后，便將其中大部分能量轉(zhuǎn)化為熱能，使保溫物質(zhì)溫度得以升高。當(dāng)保溫物體中或表面含有石墨時，石墨則將由近紅外日光轉(zhuǎn)化來的熱能的大部分以遠(yuǎn)紅外輻射方式進(jìn)一步傳給被保溫物質(zhì)，從而進(jìn)一步提高了對近紅外日光的利用率，尤其是當(dāng)保溫物質(zhì)與被保溫物質(zhì)之間間隔較厚空氣層或其它低導(dǎo)熱物質(zhì)時，保溫物質(zhì)與被保溫物質(zhì)間傳導(dǎo)、對流熱交換效率特別低。
被保溫物質(zhì)不斷地向外界散發(fā)熱量，只有充分減弱其熱量散失，才能保溫。當(dāng)被保溫物質(zhì)散發(fā)的熱能被保溫物質(zhì)吸收后，本發(fā)明中的石墨、二氧化硅、三氧化二鋁則將其中40％-45％的熱能以輻射方式回饋于被保溫物質(zhì)。氧化鋁的主要輻射波段在5至10um，氧化硅的主要輻射波段在4-8um，11-25um，進(jìn)一步講氧化鋁與氧化硅按比例混和可以改善單純二氧化硅在8-11um波段輻射低的不足。大多數(shù)被保溫物質(zhì)主要輻射吸收波段集中在2um至30um之間。因此對三氧化二鋁和二氧化硅的比例有一定限制，一般在1∶(1-1.2)，否則將降低了對被保溫物質(zhì)散發(fā)熱量的回歸輻射。本發(fā)明所取這些物質(zhì)組分，在應(yīng)用中可以產(chǎn)生交互作用的協(xié)同效應(yīng)，實(shí)踐證明是產(chǎn)生了意想不到的技術(shù)效果。
本發(fā)明與已有投術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)充分吸收日光中的紅外波段的熱能，同時能將被加熱物質(zhì)輻射出的熱能進(jìn)行回歸輻射，從而起到增溫保暖作用。
實(shí)施例一增溫保暖功能材料重量百分組成及粒度
取上述配比料1000g，低壓聚乙烯4000g，乙撐二氧二鈾?；佀狨ヅ悸?lián)劑10g，經(jīng)高速攪拌捏合后，造粒成母料，再將16500g低壓聚乙烯原料與上述母料混煉吹塑成膜(厚0.1mm)；又取同種原料同厚度不加母料的低壓聚乙烯膜，對同一地點(diǎn)的花生地中的未出土花生進(jìn)行覆蓋，進(jìn)行對比試驗(yàn)，15天后，測定距地表5cm的地溫，苫蓋本發(fā)明產(chǎn)品制成的塑膜比普通塑膜地溫提高5℃，可以清楚地看出本發(fā)明增溫保暖功能材料的顯著效果。
實(shí)施例二增溫保暖功能材料重量百分比及粒度名稱重量％粒度石墨4010um二氧化硅107um
三氧化二鋁207um碳化鋯102um氮化鋁205um取上述配比料10g，聚氨脂單組份涂布膠100g，丁二烯基三乙氧基硅烷1g，經(jīng)高分散攪拌機(jī)攪拌，三輥研磨機(jī)研磨均勻后，利用刮布機(jī)涂于滌綸布上，于120℃烘干；同樣取相同的滌綸布，在相同環(huán)境下，太陽光曬10分鐘，測得兩種布片溫度是涂覆本發(fā)明產(chǎn)品的布片溫度31℃，未涂的21℃，此時環(huán)境溫度17℃，由此可明顯看出本發(fā)明產(chǎn)品的顯著技術(shù)效果。
權(quán)利要求
1.一種增溫保暖功能材料，它包括石墨、三氧化二鋁、二氧化硅、氮化鋁、碳化鋯、碳化鈦組合而成，其特征是重量百分組成如下石墨 25-40三氧化二鋁 10-30二氧化硅 10-30氮化鋁 0-30碳化鋯 0-30碳化鈦 0-30
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增溫保暖功能材料，其特征在于石墨、三氧化二鋁、二氧化硅累計含量不超過組合物總量75％，碳化鈦、碳化鋯、氮化鋁累計含量不低于總量的25％，不超過總量的35％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增溫保暖功能材料，其特征在于石墨、二氧化硅、三氧化二鋁粒徑在20um以下，碳化鈦、氮化鋁粒徑在10um以下，碳化鋯粒徑在5um以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增溫保暖功能材料，其特征在于三氧化二鋁和二氧化硅的比例在1∶(1-1.2)。
全文摘要
一種增溫保暖功能材料,它是由石墨、二氧化硅、三氧化二鋁、氮化鋁、碳化鋯、碳化鈦組合而成,本發(fā)明的無機(jī)粉末按一定比例涂覆、噴覆或添加的方式與其它物質(zhì)結(jié)合,構(gòu)成保溫物質(zhì),具有充分吸收日光紅外波段熱能,同時能將被保溫物質(zhì)散發(fā)的熱能的大部分回歸輻射,起到增溫保暖作用。
文檔編號C09K3/18GK1379075SQ0111228
公開日2002年11月13日 申請日期2001年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月6日
發(fā)明者王慶波, 曲建科 申請人:王慶波