專利名稱：一種納米多孔高效隔熱板的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米多孔高效隔熱板的制備方法，屬于納米多孔隔熱材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全球的能源消耗急劇上升，能源的緊缺己成為世界范圍性的問(wèn)題。節(jié)約能源最有效的措施之一就是采用新技術(shù)、新工藝開發(fā)高效隔熱材料。在工業(yè)中采用良好的保溫隔熱材料有利十減少產(chǎn)品能耗，降低生產(chǎn)成本，減小隔熱層體積從減小設(shè)備設(shè)施的體積，達(dá)到美觀協(xié)調(diào)的效果，具有很大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。目前，傳統(tǒng)的隔熱材料難以滿足民用高效節(jié)能以及軍用裝備等對(duì)隔熱材料提出的更高要求。開展耐高溫、輕質(zhì)、高效隔熱的納米多孔隔熱復(fù)合材料及其構(gòu)件研制技術(shù)的研究，無(wú)論對(duì)十民用還是軍用裝備都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，研究開發(fā)一種方法可行、制備工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度高以及隔熱性能好的納米多孔隔熱材料的制備方法對(duì)于產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種納米多孔高效隔熱板的制備方法，制備方法簡(jiǎn)單可行，制備出的納米多孔材料強(qiáng)度大、孔結(jié)構(gòu)均勻、隔熱性能好。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
一種納米多孔高效隔熱板的制備新方法，所述制備方法的具體工藝步驟為
a、在納米粉體或納米粉體與粉碎后纖維的混合物中加入遮光劑、增塑劑、干燥控制劑、 分散劑、結(jié)合劑及調(diào)節(jié)干濕程度的試劑，高速攪拌至均勻混合；所述的納米粉體與粉碎后纖維的混合物中，納米粉體與纖維的質(zhì)量比為1:0. 03、. 25;所述遮光劑的加入量為納米粉體或納米粉體與粉碎后纖維的混合物質(zhì)量的0. 5^25 %，所述增塑劑的加入量為納米粉體或納米粉體與粉碎后纖維的混合物質(zhì)量的0. 5^10 %，所述干燥控制劑的加入量為納米粉體或納米粉體與粉碎后纖維的混合物質(zhì)量的0. Γ5 %，所述分散劑的加入量為納米粉體或納米粉體與粉碎后纖維的混合物質(zhì)量的0. 5^3 %，所述結(jié)合劑的加入量為納米粉體或納米粉體與粉碎后纖維的混合物質(zhì)量的5 50 %，所述調(diào)節(jié)干濕程度試劑的加入量為納米粉體或納米粉體與粉碎后纖維的混合物質(zhì)量的25 300% ；
b、對(duì)步驟a得到的均勻混合的混合體采用干壓成型或流延成型或擠壓成型的方式成型，在干燥后的成型制品表面包覆反光材料的反射層，得到納米多孔高效隔熱板?！N納米多孔高效隔熱板的制備方法，所述的納米粉體的粒徑為l(T200nm ；所述的納米粉體的材質(zhì)可以為氧化鋁、二氧化硅、氧化鋯、氧化鎂中的一種；所述的納米粉體的純度為99%以上。一種納米多孔高效隔熱板的制備方法，所述的纖維為玻璃纖維、多晶纖維、高鋁纖維中的一種或兩種；粉碎后纖維的長(zhǎng)度為100 μ m 2mm。一種納米多孔高效隔熱板的制備方法，所述的遮光劑為常用的無(wú)機(jī)遮光劑中的一種，如氧化鋅、氧化鐵、二氧化鈦、六鈦酸鉀。一種納米多孔高效隔熱板的制備方法，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯
二甲酸單乙基己酯、鄰苯二甲酸二異癸酯、己二酸二己酯、癸二酸二丁酯、己二酸丙二醇聚酯中的一種或兩種。一種納米多孔高效隔熱板的制備方法，所述的干燥控制劑為PEG600、PEG400、 PEG500、甲酰胺、乙酰胺、甘油、乙二醇中的一種。一種納米多孔高效隔熱板的制備方法，所述的化學(xué)分散劑為十二烷基硫酸鈉、
十六烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、聚氧乙烯烷基酰胺、二乙醇酰胺中的一種。一種納米多孔高效隔熱板的制備方法，所述的結(jié)合劑為聚乙烯醇、糊精、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、硅樹脂型膠粘劑、硅橡膠型膠粘劑中的一種或兩種。一種納米多孔高效隔熱板的制備方法，所述的調(diào)節(jié)干濕程度的試劑為乙醇、甲醇、 丙酮、水、乙酸乙酯中的一種。一種納米多孔高效隔熱板的制備方法，所述的成型后的樣品的厚度為lmnT20mm。一種納米多孔高效隔熱板的制備方法，所述成型后制品干燥的溫度為2(T60°C，相對(duì)濕度控制在40 90%。一種納米多孔高效隔熱板的制備方法，所述的反光材料為金屬鋁箔；厚度為 0. 1 0· 5mm。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于制備方法簡(jiǎn)單可行，制備出的納米多孔高效隔熱板強(qiáng)度大、孔結(jié)構(gòu)均勻、隔熱性能好。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
將IOOOg納米氧化鋁粉體加入到高速攪拌機(jī)中，在高速攪拌的過(guò)程中分別加入5g氧化鋅、IOOg鄰苯二甲酸二丁酯、lgPEG600、5g十二烷基硫酸鈉、50g聚乙烯醇及250g乙醇，高速攪拌至均勻混合；把混合均勻的料裝入做好的模具中，利用壓機(jī)在IOMI^a壓力下干壓使其成型，成型后的樣品的厚度為IOmm ；控制干燥條件，溫度控制在20°C，相對(duì)濕度控制在40%， 干燥后覆上0. Imm厚的鋁箔，即可得到納米多孔高效隔熱板。實(shí)施例2
利用高速攪拌機(jī)將30g玻璃纖維打碎，然后加入IOOOg納米二氧化硅粉體，攪拌均勻； 向攪拌均勻的納米粉體和纖維的混合物里面在高速攪拌的過(guò)程中分別加入5g六鈦酸鉀、 5g鄰苯二甲酸單乙基己酯、50gPEG400、30g十六烷基硫酸鈉、350g糊精及250g甲醇，高速攪拌至均勻混合；把混合均勻的料裝入做好的模具中，利用壓機(jī)在IOMI^a壓力下干壓使其成型，成型后的樣品的厚度為IOmm ；控制干燥條件，溫度控制在60°C，相對(duì)濕度控制在90%，干燥后覆上0. 5mm厚的鋁箔，即可得到納米多孔高效隔熱板。實(shí)施例3
將IOOOg納米二氧化硅粉體加入到高速攪拌機(jī)中，在高速攪拌的過(guò)程中分別加入5g 二氧化鈦、5g鄰苯二甲酸二異癸酯、lgPEG500、5g十二烷基苯磺酸鈉、50g環(huán)氧樹脂及3000g 水，高速攪拌至均勻混合，得到漿料；利用流延設(shè)備使其成型，成型后的樣品的厚度為Imm ；控制干燥條件，溫度控制在20°C，相對(duì)濕度控制在90%，干燥后覆上0. Imm厚的鋁箔，即可得到納米多孔高效隔熱板。實(shí)施例4
利用高速攪拌機(jī)將250g多晶纖維打碎，然后加入IOOOg納米氧化鋯粉體，攪拌均勻；向納米粉體和纖維的混合物里面在高速攪拌的過(guò)程中分別加入250g氧化鐵、5g己二酸二己酯、Ig甲酰胺、5g十六烷基三甲基溴化銨、50g丙烯酸樹脂及250g丙酮，高速攪拌至均勻混合；把混合均勻的料倒入擠壓機(jī)，在IOMI^a壓力下使其成型，成型后的樣品的厚度為Imm ；控制干燥條件，溫度控制在60°C，相對(duì)濕度控制在90%，干燥后覆上0. Imm厚的鋁箔，即可得到納米多孔高效隔熱板。實(shí)施例5
將IOOOg納米氧化鎂粉體加入到高速攪拌機(jī)中，在高速攪拌的過(guò)程中分別加入5g氧化鋅、IOOg癸二酸二丁酯、Ig乙酰胺、5g聚氧乙烯烷基酰胺、50g硅樹脂型膠粘劑及250g乙酸乙酯，高速攪拌至均勻混合；把混合均勻的料裝入做好的模具中，利用壓機(jī)在IOMI^a壓力下干壓使其成型，成型后的樣品的厚度為20mm ；控制干燥條件，溫度控制在20°C，相對(duì)濕度控制在40%，干燥后覆上0. Imm厚的鋁箔，即可得到納米多孔高效隔熱板。實(shí)施例6
利用高速攪拌機(jī)將30g高鋁纖維打碎，然后加入IOOOg納米氧化鋁粉體，攪拌均勻；向納米粉體和纖維的混合物里面在高速攪拌的過(guò)程中分別加入5g六鈦酸鉀、5g己二酸丙二醇聚酯、50g甘油、30g 二乙醇酰胺、350g硅橡膠型膠粘劑及250g乙醇，高速攪拌至均勻混合；把混合均勻的料裝入做好的模具中，利用壓機(jī)在IOMI^a壓力下干壓使其成型；成型后的樣品的厚度為20mm ；控制干燥條件，溫度控制在60°C，相對(duì)濕度控制在90%，干燥后覆上 0. 5mm厚的鋁箔，即可得到納米多孔高效隔熱板。實(shí)施例7
將IOOOg納米氧化鋯粉體加入到高速攪拌機(jī)中，在高速攪拌的過(guò)程中分別加入5g 二氧化鈦、5g鄰苯二甲酸二異癸酯和鄰苯二甲酸二丁酯的混合物、Ig甲酰胺、5g十二烷基苯磺酸鈉、50g環(huán)氧樹脂和丙烯酸樹脂的混合物及3000g乙二醇，高速攪拌至均勻混合得到漿料；利用流延設(shè)備使其成型；成型后的樣品的厚度為Imm ；控制干燥條件，溫度控制在60°C， 相對(duì)濕度控制在90%，干燥后覆上0. Imm厚的鋁箔，即可得到納米多孔高效隔熱板。實(shí)施例8
利用高速攪拌機(jī)將IOOg多晶纖維和150g玻璃纖維打碎，然后加入IOOOg納米氧化鋯粉體，攪拌均勻；向納米粉體和纖維的混合物里面在高速攪拌的過(guò)程中分別加入250g氧化鐵、5g己二酸二己酯、Ig乙二醇、5g十六烷基三甲基溴化銨、50g丙烯酸樹脂及250g丙酮， 高速攪拌至均勻混合；把混合均勻的料倒入擠壓機(jī)，在IOMI^a壓力下使其成型；成型后的樣品的厚度為20mm ；控制干燥條件，溫度控制在60°C，相對(duì)濕度控制在90%，干燥后覆上0. Imm 厚的鋁箔，即可得到納米多孔高效隔熱板。
權(quán)利要求
1.一種納米多孔高效隔熱板的制備方法，其特征在于所述制備方法的具體工藝步驟為a、在納米粉體或納米粉體與粉碎后纖維的混合物中加入遮光劑、增塑劑、干燥控制劑、 分散劑、結(jié)合劑及調(diào)節(jié)干濕程度的試劑，高速攪拌至均勻混合；所述的納米粉體與粉碎后纖維的混合物中，納米粉體與纖維的質(zhì)量比為1:0. 03、. 25;所述遮光劑的加入量為納米粉體或納米粉體與粉碎后纖維的混合物質(zhì)量的0. 5^25 %，所述增塑劑的加入量為納米粉體或納米粉體與粉碎后纖維的混合物質(zhì)量的0. 5^10 %，所述干燥控制劑的加入量為納米粉體或納米粉體與粉碎后纖維的混合物質(zhì)量的0. Γ5 %，所述分散劑的加入量為納米粉體或納米粉體與粉碎后纖維的混合物質(zhì)量的0. 5^3 %，所述結(jié)合劑的加入量為納米粉體或納米粉體與粉碎后纖維的混合物質(zhì)量的5 50 %，所述調(diào)節(jié)干濕程度試劑的加入量為納米粉體或納米粉體與粉碎后纖維的混合物質(zhì)量的25 300 % ；b、對(duì)步驟a得到的均勻混合的混合體采用干壓成型或流延成型或擠壓成型的方式成型，在干燥后的成型制品表面包覆反光材料的反射層，得到納米多孔高效隔熱板。
2.按照權(quán)利要求1所述的納米多孔高效隔熱板的制備方法，其特征在于所述的納米粉體的粒徑為l(T200nm ；所述的納米粉體的材質(zhì)可以為氧化鋁、二氧化硅、氧化鋯、氧化鎂中的一種；所述的納米粉體的純度為99%以上。
3.按照權(quán)利要求1所述的納米多孔高效隔熱板的制備方法，其特征在于所述的纖維為玻璃纖維、多晶纖維、高鋁纖維中的一種或兩種；粉碎后纖維的長(zhǎng)度為100μπΓ2πιπι。
4.按照權(quán)利要求1所述的納米多孔高效隔熱板的制備方法，其特征在于所述的遮光劑為常用的無(wú)機(jī)遮光劑中的一種，如氧化鋅、氧化鐵、二氧化鈦、六鈦酸鉀。
5.按照權(quán)利要求1所述的納米多孔高效隔熱板的制備方法，其特征在于所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸單乙基己酯、鄰苯二甲酸二異癸酯、己二酸二己酯、癸二酸二丁酯、己二酸丙二醇聚酯中的一種或兩種。
6.按照權(quán)利要求1所述的納米多孔高效隔熱板的制備方法，其特征在于所述的干燥控制劑為PEG600、PEG400、PEG500、甲酰胺、乙酰胺、甘油、乙二醇中的一種。
7.按照權(quán)利要求1所述的納米多孔高效隔熱板的制備方法，其特征在于所述的化學(xué)分散劑為十二烷基硫酸鈉、十六烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、 聚氧乙烯烷基酰胺、二乙醇酰胺中的一種。
8.按照權(quán)利要求1所述的納米多孔高效隔熱板的制備方法，其特征在于所述的結(jié)合劑為聚乙烯醇、糊精、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、硅樹脂型膠粘劑、硅橡膠型膠粘劑中的一種或兩種。
9.按照權(quán)利要求1所述的納米多孔高效隔熱板的制備方法，其特征在于所述的調(diào)節(jié)干濕程度的試劑為乙醇、甲醇、乙二醇、丙酮、水、乙酸乙酯中的一種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種納米多孔高效隔熱板的制備方法，屬于納米多孔隔熱材料領(lǐng)域。工藝為將納米粉體利用機(jī)械分散和化學(xué)分散結(jié)合的方法與纖維、結(jié)合劑、遮光劑、增塑劑、干燥控制劑、分散劑及適量的調(diào)節(jié)干濕程度的試劑均勻的混合；利用干壓成型、流延成型或擠壓成型等方法使其成型；控制干燥條件，對(duì)成型樣品進(jìn)行干燥，然后覆上一定厚度和材質(zhì)的反射層，即可得到納米多孔高效隔熱板。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于制備方法簡(jiǎn)單可行，制備出的納米多孔隔熱板強(qiáng)度大、孔結(jié)構(gòu)均勻、隔熱性能好。
文檔編號(hào)B32B33/00GK102514293SQ201110363370
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者孫加林, 孫小飛, 李紅霞, 王冬冬, 王剛 申請(qǐng)人:中鋼集團(tuán)洛陽(yáng)耐火材料研究院有限公司