本發明涉及一種隔熱材料,具體涉及一種復合氧化錫銻隔熱材料的制備方法及系統。屬于隔熱材料技術領域。
背景技術:
太陽光是太陽發生熱核聚變反應產生的強烈光輻射,當太陽光被物體吸收時,光能就轉換為熱能,靠近紅光的光所含熱能比例較大,紫光雖所含熱能比例小,但具有很強的老化作用,過強紫外光對人體皮膚和眼睛等都具有較大的危害。在太陽光能量分布中,可見光和近紅外波段占了絕大部分的能量,分別占總能量的44%和51%,而市場上的隔熱材料通過提高對可見光和近紅外波段的太陽光反射率來達到降溫的目的,從源頭上阻止熱量的傳遞,有效降低隔熱材料表面和內部環境溫度,從而達到改善工作環境,降低能耗等目的,因而被廣泛應用于建筑、石油、運輸、航天等領域。
隔熱材料可分成三類:熱反射材料、多孔材料和真空材料。熱反射材料是將熱量發射出去,具有很高的反射指數;多孔材料本身有很多孔隙,孔隙內的空氣導熱系數很低,從而通過孔隙隔熱;真空材料是利用材料內部的真空阻隔對流達到隔熱目的。
氧化錫銻具有優異的隔熱性和紅外阻隔性,可廣泛用于隔熱材料領域,但是現有的氧化錫銻并不能滿足越來越高的隔熱要求。
技術實現要素:
本發明的目的是為克服上述現有技術的不足,提供一種復合氧化錫銻隔熱材料的制備方法。
本發明還提供了上述制備方法對應的一種復合氧化錫銻隔熱材料的制備系統。
為實現上述目的,本發明采用下述技術方案:
一種復合氧化錫銻隔熱材料的制備方法,具體步驟如下:
(1)在第一攪拌機中,依次加入去離子水、粉煤灰和納米氧化錫銻粉,混合,攪拌,得到懸浮液;
(2)轉移至超聲波反應釜中,調節pH值為8~10,超聲處理1~2小時,然后轉移至高速剪切分散機,加入分散劑,高速剪切分散,得到漿料;
(3)轉移至第二攪拌機中,攪拌10~15分鐘,加入發泡劑,攪拌2~4分鐘,攪拌完成后澆注到模具中,常溫養護4~6小時,得到多孔材料;
(4)將多孔材料送入蒸壓反應釜,在0.6~0.8MPa壓力下養護8~10小時,即得;
其中,納米氧化錫銻粉、粉煤灰、分散劑、發泡劑和去離子水的質量體積比為1g:0.5~0.8g:0.2~0.5g:0.1~0.2g:20~30mL。
優選的,所述分散劑選自三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、聚丙烯酸鈉、陰離子表面活性劑5050或非離子型分散劑3275中的任一種。
優選的,所述發泡劑是十二烷基苯磺酸鈉和雙氧水以質量比1:2混合而得。
優選的,步驟(2)中通過濃氨水調節pH值。
優選的,步驟(2)中高速剪切分散的時間為1~2小時。
上述制備方法對應的一種復合氧化錫銻隔熱材料的制備系統,包括依次連接的第一攪拌機、超聲波反應釜、高速剪切分散機和第二攪拌機。
優選的,第一攪拌機的進料口分別與去離子水儲罐、粉煤灰儲罐和納米氧化錫銻粉儲罐連接,高速剪切分散機的進料口與分散劑儲罐連接,第二攪拌機的進料口與發泡劑儲罐連接。
優選的,第二攪拌機的出料口位于模具的上方。
進一步優選的,所述制備系統還包括側開門蒸壓反應釜,所述模具為兩半開合式,底部設有傳送帶,傳送帶的起始端位于模具的下方,輸出端連接至蒸壓反應釜的側開門。
更進一步優選的,所述模具包括底架,其橫跨傳送帶的起始端,使得模具中澆注成型的多孔材料正好落到傳送帶的起始端。
本發明的有益效果:
本發明將納米氧化錫銻粉、粉煤灰和去離子水混勻后,進行超聲波處理,接著高速剪切分散,然后發泡處理,再進行模具澆注,即可得到多孔材料,最后在蒸壓反應釜中養護處理即得。本發明實現了連續生產,大大提高了生產效率。
本發明充分發揮了氧化錫銻的反射隔熱效果,同時在發泡劑的作用下,制成多孔材料,在此過程中,粉煤灰起到了填充和支撐作用,使得形成的孔體更大,從而起到更佳的阻隔隔熱作用。經測試,本發明的隔熱材料具有極佳的隔熱性能。
附圖說明
圖1是本發明的制備系統結構示意圖;
其中,1為第一攪拌機,11為去離子水儲罐,12為粉煤灰儲罐,13為納米氧化錫銻粉儲罐,2為超聲波反應釜,3為高速剪切分散機,31為分散劑儲罐,4為第二攪拌機,41為發泡劑儲罐,42為第二攪拌機的出料口,5為模具,51為底架,6為蒸壓反應釜,7為傳送帶。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進行進一步的闡述,應該說明的是,下述說明僅是為了解釋本發明,并不對其內容進行限定。
實施例1:
一種復合氧化錫銻隔熱材料的制備方法,具體步驟如下:
(1)在第一攪拌機1中,依次加入去離子水、粉煤灰和納米氧化錫銻粉,混合,攪拌,得到懸浮液;
(2)轉移至超聲波反應釜2中,調節pH值為8,超聲處理1小時,然后轉移至高速剪切分散機3,加入分散劑,高速剪切分散,得到漿料;
(3)轉移至第二攪拌機4中,攪拌10分鐘,加入發泡劑,攪拌2分鐘,攪拌完成后澆注到模具5中,常溫養護4小時,得到多孔材料;
(4)將多孔材料送入蒸壓反應釜6,在0.6MPa壓力下養護8小時,即得;
其中,納米氧化錫銻粉、粉煤灰、分散劑、發泡劑和去離子水的質量體積比為1g:0.5g:0.2g:0.1g:20mL。
分散劑為三聚磷酸鈉。發泡劑是十二烷基苯磺酸鈉和雙氧水以質量比1:2混合而得。
步驟(2)中通過濃氨水調節pH值,高速剪切分散的時間為1小時。
如圖1所示,一種復合氧化錫銻隔熱材料的制備系統,包括依次連接的第一攪拌機1、超聲波反應釜2、高速剪切分散機3和第二攪拌機4;該制備系統還包括側開門蒸壓反應釜6,第二攪拌機4的出料口位于模具5的上方,模具5為兩半開合式,底部設有傳送帶7,傳送帶7的起始端位于模具5的下方,輸出端連接至蒸壓反應釜6的側開門。
第一攪拌機1的進料口分別與去離子水儲罐11、粉煤灰儲罐12和納米氧化錫銻粉儲罐13連接,高速剪切分散機3的進料口與分散劑儲罐31連接,第二攪拌機的進料口42與發泡劑儲罐41連接。
模具5包括底架51,其橫跨傳送帶7的起始端,使得模具5中澆注成型的多孔材料正好落到傳送帶7的起始端。
實施例2:
一種復合氧化錫銻隔熱材料的制備方法,具體步驟如下:
(1)在第一攪拌機1中,依次加入去離子水、粉煤灰和納米氧化錫銻粉,混合,攪拌,得到懸浮液;
(2)轉移至超聲波反應釜2中,調節pH值為10,超聲處理2小時,然后轉移至高速剪切分散機3,加入分散劑,高速剪切分散,得到漿料;
(3)轉移至第二攪拌機4中,攪拌15分鐘,加入發泡劑,攪拌4分鐘,攪拌完成后澆注到模具5中,常溫養護6小時,得到多孔材料;
(4)將多孔材料送入蒸壓反應釜6,在0.8MPa壓力下養護10小時,即得;
其中,納米氧化錫銻粉、粉煤灰、分散劑、發泡劑和去離子水的質量體積比為1g:0.8g:0.5g:0.2g:30mL。
分散劑為六偏磷酸鈉。發泡劑是十二烷基苯磺酸鈉和雙氧水以質量比1:2混合而得。
步驟(2)中通過濃氨水調節pH值,高速剪切分散的時間為2小時。
制備系統同實施例1。
實施例3:
一種復合氧化錫銻隔熱材料的制備方法,具體步驟如下:
(1)在第一攪拌機1中,依次加入去離子水、粉煤灰和納米氧化錫銻粉,混合,攪拌,得到懸浮液;
(2)轉移至超聲波反應釜2中,調節pH值為8,超聲處理2小時,然后轉移至高速剪切分散機3,加入分散劑,高速剪切分散,得到漿料;
(3)轉移至第二攪拌機4中,攪拌10分鐘,加入發泡劑,攪拌4分鐘,攪拌完成后澆注到模具5中,常溫養護4小時,得到多孔材料;
(4)將多孔材料送入蒸壓反應釜6,在0.8MPa壓力下養護8小時,即得;
其中,納米氧化錫銻粉、粉煤灰、分散劑、發泡劑和去離子水的質量體積比為1g:0.8g:0.2g:0.2g:20mL。
分散劑為聚丙烯酸鈉。發泡劑是十二烷基苯磺酸鈉和雙氧水以質量比1:2混合而得。
步驟(2)中通過濃氨水調節pH值,高速剪切分散的時間為1小時。
制備系統同實施例1。
實施例4:
一種復合氧化錫銻隔熱材料的制備方法,具體步驟如下:
(1)在第一攪拌機1中,依次加入去離子水、粉煤灰和納米氧化錫銻粉,混合,攪拌,得到懸浮液;
(2)轉移至超聲波反應釜2中,調節pH值為10,超聲處理1小時,然后轉移至高速剪切分散機3,加入分散劑,高速剪切分散,得到漿料;
(3)轉移至第二攪拌機4中,攪拌15分鐘,加入發泡劑,攪拌2分鐘,攪拌完成后澆注到模具5中,常溫養護6小時,得到多孔材料;
(4)將多孔材料送入蒸壓反應釜6,在0.6MPa壓力下養護10小時,即得;
其中,納米氧化錫銻粉、粉煤灰、分散劑、發泡劑和去離子水的質量體積比為1g:0.5g:0.5g:0.1g:30mL。
分散劑為陰離子表面活性劑5050。發泡劑是十二烷基苯磺酸鈉和雙氧水以質量比1:2混合而得。
步驟(2)中通過濃氨水調節pH值,高速剪切分散的時間為1小時。
制備系統同實施例1。
實施例5:
一種復合氧化錫銻隔熱材料的制備方法,具體步驟如下:
(1)在第一攪拌機1中,依次加入去離子水、粉煤灰和納米氧化錫銻粉,混合,攪拌,得到懸浮液;
(2)轉移至超聲波反應釜2中,調節pH值為9,超聲處理1.5小時,然后轉移至高速剪切分散機3,加入分散劑,高速剪切分散,得到漿料;
(3)轉移至第二攪拌機4中,攪拌12分鐘,加入發泡劑,攪拌3分鐘,攪拌完成后澆注到模具5中,常溫養護5小時,得到多孔材料;
(4)將多孔材料送入蒸壓反應釜6,在0.7MPa壓力下養護9小時,即得;
其中,納米氧化錫銻粉、粉煤灰、分散劑、發泡劑和去離子水的質量體積比為1g:0.6g:0.4g:0.15g:25mL。
分散劑為非離子型分散劑3275。發泡劑是十二烷基苯磺酸鈉和雙氧水以質量比1:2混合而得。
步驟(2)中通過濃氨水調節pH值,高速剪切分散的時間為1.5小時。
制備系統同實施例1。
試驗例
按照專利CN201110298877.X中的方法進行隔熱性能測試(將該專利中公開的涂有涂料的隔熱玻璃直接替換為本發明實施例1~5所得隔熱材料),檢測結果見表1。
表1.隔熱性能測試結果
從表1可以看出,本發明的隔熱材料具有極好的隔熱效果。
上述雖然結合附圖對本發明的具體實施方式進行了描述,但并非對本發明保護范圍的限制,在本發明的技術方案的基礎上,本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護范圍以內。