CN102408247B - 无机保温隔热材料 - Google Patents
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Abstract
一种无机保温隔热材料，按重量份数计由下述原料制成：凹凸棒土2.5～6份、珍珠岩3.5～4.5份、陶瓷微珠1.5～5.0份、玻缕石0.0～5.0份、海泡石0.0～5.5份、快T0.5～1.0份、轻质碳酸镁0.25～0.75份、水镁石1.5～3.5份、硅酸铝纤维棉0.25～0.75份、硅酸锂0.5～0.8份、氧化镁0.7～1.0份、钛白粉0.10～0.25份、羧甲基纤维素0.25～0.75份和水70～81.25份。本发明的绝热材料可在-40℃～800℃范围内使用，具有导热系数低，70℃时导热系数0.059W/m·k，特别是高温导热系数低，350℃导热系数0.085W/m·k。
Description
技术领域
本发明涉及一种绝热材料，具体说是一种无机保温隔热材料。
背景技术
目前保温材料多处于单一结构，如岩棉、玻璃纤维、陶瓷纤维等及制品属纤维状结构，珍珠岩、陶瓷微珠等属于颗粒微孔结构。这些单一结构的保温材料使用过程中都存在着保温性能因材料结构和施工而大大降低的问题。
公开号为CN101269945B的中国专利，公开了一种复合硅酸镁铝绝热材料，它包括如下重量份的组分膨润土20-40份、凹凸棒15-40份、海泡石10-40份、氧化钛1-3份、水500-800份、水镁石30-50份、陶瓷纤维1-3份、双氢磷酸铝2-5份、琥珀酸磺酸钠8-15份、硅酸钠4-8份、聚乙烯醇1-3份、羧甲基纤维素1-4份、珍珠岩10-15份。它克服了现有绝热材料导热系数低等缺点本发明复合硅酸镁铝绝热材料是一种无机绝热材料，该绝热材料它克服了现有绝热材料导热系数高等缺点。具有不燃烧和环保的性能，保温性能较好、生产工艺简单。但由于该配方及工艺存在着一定的缺陷，致使产品存在一定的问题。如工艺上海泡石、凹凸棒土浸泡时间及水温不适当，原材料当中的硅酸镁纤维没有充分膨胀，没有形成高强度的骨架，故产品的强度不高，难于施工。
发明内容
本发明的目的是提供一种导热系数低、密度小、材料强度大、同等保温效果的情况下所需保温厚度小的无机保温隔热材料。
本发明提供的无机保温隔热材料，按重量份数计由下述原料制成：
凹凸棒土2.5～6份、珍珠岩3.5～4.5份、陶瓷微珠1.5～5.0份、玻缕石0.0～5.0份、海泡石0.0～5.5份、快T0.5～1.0份、轻质碳酸镁0.25～0.75份、水镁石1.5～3.5份、硅酸铝纤维棉0.25～0.75份、硅酸锂0.5～0.8份、氧化镁0.7～1.0份、钛白粉0.10～0.25份、羧甲基纤维素0.25～0.75份和水70～81.25份；并按下述方法制备：
a、将硅酸铝纤维棉和水加入合成釜中，在常压和水温60℃～90℃下搅拌5～10分钟；
b、再将玻缕石、海泡石、水镁石和快T加入合成釜中搅拌10～15分钟；
c、然后依次将硅酸锂、凹凸棒土、轻质碳酸镁、钛白粉、羧甲基纤维素、氧化镁、陶瓷微珠和珍珠岩加入合成釜搅拌35～75分钟；
d、将反应完成的浆料冷却至常温，经2～4小时自然消泡后，即制成本发明的浆料成品。
上述中，按重量份数计优选的是：
凹凸棒土4.3份、珍珠岩4.0份、陶瓷微珠3.2份、玻缕石2.5份、海泡石2.7份、快T0.75份、轻质碳酸镁0.5份、水镁石2.5份、硅酸铝纤维棉0.5份、硅酸锂0.65份、氧化镁0.85份、钛白粉0.18份、羧甲基纤维素0.5份和水75.0份。
在步骤b和步骤c中，搅拌的转速均为70～100转/分钟。
进一步的包括将步骤d制得的浆料放入模具成型机成型，并放入烘干房烘18～26小时，即得本发明的固体成品。
在上述配方中凹凸棒土、玻缕石、海泡石、水镁石都含有纤维状的硅酸镁，特性之一是可吸附自身重量150％的水分，水分干燥后留下含微孔的纤维，硅酸铝纤维棉也是纤维状，此类纤维状材料构成了本发明保温材料的骨架结构。配方中珍珠岩、陶瓷微珠是颗粒(带微孔)状，填充在材料的纤维骨架中，钛白粉、氧化镁可降低热辐射的，在无机高温粘结剂的胶连下形成具有纤维颗粒微孔复合结构，使得本发明保温材料能够有效隔阻热传导、对流和辐射。
本发明加入了玻缕石等材料，在生产工艺上使用适当的水温和时间浸泡海泡石、凹凸棒土、玻缕石，并在最佳的转速下搅拌，生产出来的产品和复合硅酸镁铝绝热材料相比有如下优点：
收缩率小，本发明收缩率为10～20％，复合硅酸镁铝为25～35％；
干密度小，180kg～220kg/m3，复合硅酸镁铝为300kg～35kg/m3；
强度高，施工时不需要金属附件，复合硅酸镁铝易断碎；
浆料成型后可脱模(指板材)，节省模具投资，复合硅酸镁铝不能脱模；
烘干时间少，节省能源，3cm板材18～22小时烘干，复合硅酸镁铝需24～28小时烘干；
成品率高，合格率为98％，复合硅酸镁铝成品率低，合格率为50％左右，故此成本高。
本发明的隔热材料可在-40℃～800℃范围内使用，具有导热系数低，70℃时导热系数0.059W/m·k，特别是高温导热系数低，350℃导热系数0.085W/m·k，大大优于其它保温材料。同等保温效果的情况下，本发明的隔热材料比市场其它保温材料可减少30～50％的保温厚度。本发明的材料无毒、无腐蚀、无放射性，不燃性为A1级，安全性能好；且配方的原料可循环使用可重复加工，符合循环经济和环保的要求。本发明的绝热材料在工业、民用保温绝热领域有着广泛的应用前景，特别是当前建筑保温材料要达A级(不燃性)的强制要求下，更是具有无可比拟的优越性。
具体实施方式
实施例一：
将硅酸铝纤维棉0.25Kg和水81.25Kg加入合成釜中，在常压和水温75℃下搅拌7分钟；再将海泡石5.5Kg、水镁石1.5Kg和快T即琥珀酸二辛酯磺酸钠1.0Kg加入合成釜中在转速85转/分钟下搅拌12分钟；然后依次将硅酸锂0.5Kg、凹凸棒土6Kg、轻质碳酸镁0.25Kg、钛白粉0.25Kg、羧甲基纤维素0.25Kg、氧化镁1.0Kg、陶瓷微珠1.5Kg和珍珠岩4.5Kg加入合成釜在转速85转/分钟下搅拌55分钟；将反应完成的浆料冷却至常温，经3小时自然消泡后，即制成本发明的浆料成品。
将其涂布在需要保温的物体内表面或外表面即可，经检测，在厚度为3cm时，70℃下导热系数为0.059W/m·k，350℃下导热系数0.085W/m·k。
实施例二：
将硅酸铝纤维棉0.75Kg和水70.0Kg加入合成釜中，在常压和水温75℃下搅拌7分钟；再将玻缕石5.0Kg、水镁石3.5Kg和快T0.5Kg加入合成釜中在转速85转/分钟下搅拌12分钟；然后依次将硅酸锂0.8Kg、凹凸棒土2.5Kg、轻质碳酸镁0.75Kg、钛白粉0.10Kg、羧甲基纤维素0.75Kg、氧化镁0.7Kg、陶瓷微珠5.0Kg和珍珠岩3.5Kg加入合成釜在转速85转/分钟下搅拌55分钟；将反应完成的浆料冷却至常温，经3小时自然消泡后，即制成本发明的浆料成品。
将其涂布在需要保温的物体内表面或外表面即可，经检测，在厚度为3cm时，70℃下导热系数为0.060W/m·k，350℃下导热系数0.087W/m·k。
实施例三：
将硅酸铝纤维棉0.5Kg和水75Kg加入合成釜中，在常压和水温75℃下搅拌7分钟；再将玻缕石2.5Kg、海泡石2.7Kg、水镁石2.5Kg和快T0.75Kg加入合成釜中在转速85转/分钟下搅拌12分钟；然后依次将硅酸锂0.65Kg、凹凸棒土4.3Kg、轻质碳酸镁0.5Kg、钛白粉0.18Kg、羧甲基纤维素0.5Kg、氧化镁0.85Kg、陶瓷微珠3.2Kg和珍珠岩4.0Kg加入合成釜在转速85转/分钟下搅拌55分钟；将反应完成的浆料冷却至常温，经2～4小时自然消泡后，即制成本发明的浆料成品。
将其涂布在需要保温的物体内表面或外表面即可，经检测，在厚度为3cm时，70℃下导热系数为0.058W/m·k，350℃下导热系数0.083W/m·k。
实施例四：
浆料成品的制备同实施例一，然后将浆料成品放入制作板材的模具成型机成型，并放入烘干房烘22小时，即得本发明的固体成品。经检测，该板材在厚度为3cm时，70℃下导热系数为0.059W/m·k，350℃下导热系数0.085W/m·k。
实施例五：
浆料成品的制备同实施例二，然后将浆料成品放入制作板材的模具成型机成型，并放入烘干房烘22小时，即得本发明的固体成品。经检测，该板材在厚度为3cm时，70℃下导热系数为0.060W/m·k，350℃下导热系数0.087W/m·k。
实施例六：
浆料成品的制备同实施例三，然后将浆料成品放入制作板材的模具成型机成型，并放入烘干房烘22小时，即得本发明的固体成品。经检测，该板材在厚度为3cm时，70℃下导热系数为0.058W/m·k，350℃下导热系数0.083W/m·k。
Claims (4)
1.一种无机保温隔热材料，其特征在于，按重量份数计由下述原料制成：
凹凸棒土2.5～6份、珍珠岩3.5～4.5份、陶瓷微珠1.5～5.0份、玻缕石0.0～5.0份、海泡石0.0～5.5份、琥珀酸二辛酯磺酸钠0.5～1.0份、轻质碳酸镁0.25～0.75份、水镁石1.5～3.5份、硅酸铝纤维棉0.25～0.75份、硅酸锂0.5～0.8份、氧化镁0.7～1.0份、钛白粉0.10～0.25份、羧甲基纤维素0.25～0.75份和水70～81.25份；并按下述方法制备：
a、将硅酸铝纤维棉和水加入合成釜中，在常压和水温60℃～90℃下搅拌5～10分钟；
b、再将玻缕石、海泡石、水镁石和琥珀酸二辛酯磺酸钠加入合成釜中搅拌10～15分钟；
c、然后依次将硅酸锂、凹凸棒土、轻质碳酸镁、钛白粉、羧甲基纤维素、氧化镁、陶瓷微珠和珍珠岩加入合成釜搅拌35～75分钟；
d、将反应完成的浆料冷却至常温，经2～4小时自然消泡后，即制成浆料成品。
2.根据权利要求1所述的无机保温隔热材料，其特征在于，按重量份数计由下述原料制成：
凹凸棒土4.3份、珍珠岩4.0份、陶瓷微珠3.2份、玻缕石2.5份、海泡石2.7份、琥珀酸二辛酯磺酸钠0.75份、轻质碳酸镁0.5份、水镁石2.5份、硅酸铝纤维棉0.5份、硅酸锂0.65份、氧化镁0.85份、钛白粉0.18份、羧甲基纤维素0.5份和水75.0份。
3.根据权利要求1所述的无机保温隔热材料，其特征在于，在步骤b和步骤c中，搅拌的转速均为70～100转/分钟。
4.根据权利要求1所述的无机保温隔热材料，其特征在于，进一步的包括将步骤d 制得的浆料放入模具成型机成型，并放入烘干房烘18～26小时，即得固体成品。
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