蜂巢结构陶瓷保温绝热复合材料及其制造方法技术

本发明专利技术公开了具有保温绝热效果的蜂巢结构陶瓷保温绝热复合材料及其制造方法，主要解决的技术问题在于现有技术中公开的保温绝热材料的实际应用范围受限的问题。该蜂巢结构陶瓷保温绝热复合材料，按照质量份数计，包括如下原料：玻化微珠50‑80份，海泡石绒10‑45份，硅酸铝棉1‑10份，膨润土3‑10份，玻璃纤维1‑3份，渗透剂3‑5份，添加剂0.1‑0.5份。其制造方法包括：玻化微珠与水中含锆型硅酸铝棉和玻璃纤维与渗透剂混合分散后，加入海泡石绒形成浆，将膨润土加入到浆中混合，最后加入添加剂混合成浆料，经过干燥后制成成品。本发明专利技术具有在更高温度或更低温度下保温性能更优异等有益效果。

【技术实现步骤摘要】
蜂巢结构陶瓷保温绝热复合材料及其制造方法
本专利技术涉及保温绝热材料领域，具体涉及一种无机保温绝热材料。
技术介绍
传统的保温绝热材料是以提高气相空隙率，降低导热系数和传导系数为主。现有技术中，为了提高传统保温材料长效等性能，常规做法就是采用不同隔热原理的材料在施工时进行复合使用，进而提高整体保温隔热性能，但各类原理的材料复合使用时一般仅达到各自隔热效果的叠加，并不具有促进作用，而且由于添加了过多的材料种类，虽提高了隔热的性能，但是也导致了容重的增加，同时实际应用受各种材料特性的限制而限制。具体的，为了提高传统保温材料的长效等性能，通常的做法就是将不同隔热原理的材料在施工时进行复合使用，进而提高整体保温隔热性能。但其复合使用仅达到各自隔热效果的叠加，在实际应用中，在保证较高的绝热性能的情况下，通常无法降低使用厚度。为解决上述使用厚度的问题，现有技术中公开了采用稀土元素、纤维、玻化微珠等材料进行复合形成的复合的保温绝热材料，该材料能够减少单位体积的容重，同时在相同厚度条件下有效降低平均散热损失，进而降低使用厚度，但该复合材料中由于添加了过多的材料种类，虽容重降低，并提高了隔热的性能；但当其应用到较高温度或较低温度条件下时，其导热系数降低有限。因此，随着市场需求朝向轻薄化隔热材料的方向发展，现有隔热材料的性能受到各种环境需求的限制，进而导致实际应用范围受限的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于现有技术中公开的保温材料的实际应用范围受限的问题，从而提供在更高温度或更低温度下保温性能更优异的蜂巢结构陶瓷保温绝热复合材料。蜂巢结构陶瓷保温绝热复合材料，按照质量份数计，包括如下原料：玻化微珠50-80份；海泡石绒10-45份；硅酸铝棉1-10份；膨润土3-10份；玻璃纤维1-3份；渗透剂3-5份；添加剂0.1-0.5份；所述添加剂包括30％-45％聚丙烯酰胺、30％-45％的聚乙烯醇，以及剩余量的稀土物质。所述稀土物质为硝酸铈和氯化镧。所述聚丙烯酰胺的分子量为1200-2000万；所述聚乙烯醇的分子量为2-50万。所述硝酸铈和氯化镧的质量比小于1，所述聚丙烯酰胺与聚乙烯醇的质量比质量比小于1。所述海泡石绒和玻化微珠之和与含锆型硅酸铝棉的质量比为(8-15)：1。所述硅酸铝棉为含锆型硅酸铝棉；所述玻化微珠的规格为30-50目。所述海泡石绒的规格为80-150Kg/m3，含锆型硅酸铝棉的规格为96-128Kg/m3。所述膨润土为钠基膨润土，粘度计600r/min的读值为30-35。所述玻璃纤维的规格为30-70支，长度为0.2-5cm；所述渗透剂为碱性渗透剂，渗透力≤45s。蜂巢结构陶瓷保温绝热复合材料的制造方法，包括：在水中将含锆型硅酸铝棉和玻璃纤维与渗透剂混合分散后，加入海泡石绒形成浆，将膨润土加入到浆中混合，最后加入玻化微珠和添加剂混合成浆料，经过干燥后制成成品；其中，水的添加量为400-1000重量份。其中，玻化微珠是一种火山喷发的酸性熔岩，经急剧冷却而成的玻璃质岩石。其经膨胀而成为一种轻质、多功能新型材料，具有表观密度轻、导热系数低、化学稳定性好、使用温度范围广、吸湿能力小，且无毒、无味、防火、吸音等特点，因此可用作蜂巢结构陶瓷保温绝热复合材料的原料使用。本专利技术中采用的玻化微珠，直观呈微圆形颗粒，具有反光的连续玻璃质化光滑外表面，具有明显的毛细吸附作用和抗压强度，在湿浆状态下与粘土、水泥等物料结合程度高，即流动性好。玻化微珠还具有强度高、吸水率低、强度高、混合性好、易分散等特点。海泡石绒，属于非金属矿，呈白色，外观象粘结在一起的一排白绒。其具有耐高温、保温，有很强的吸附能力，脱色能力、热稳定性高，耐高温1500℃-1700℃，造型好，收缩率低，不易裂开，以及抗盐度高，抗腐蚀，有抗辐射的特殊性能。硅酸铝棉，是指由喷吹或甩丝法生成的纤维，经集棉器或沉降装置集结成的散装纤维，又称原棉纤维。含锆型硅酸铝棉，是以高纯氧化铝、硅石粉及锆英沙合成料为原料，经电阻炉熔融，喷吹而成的絮状纤维。膨润土，是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，加水后能膨胀成糊状。该膨润土具有吸附作用、造浆性，可用作防水材料。玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热蜂巢结构陶瓷保温绝热复合材料，电路基板等国民经济各个领域。渗透剂，一种阴离子型表面活性剂，具有渗透快速、均匀、润湿性、乳化性、起泡性均佳等特点。本专利技术中，该渗透剂可以选择如渗透剂OT70，该渗透剂OT70的化学名称为琥珀酸二异辛酯磺酸钠，用于将本专利技术中的各成分有效渗透快速均匀。本专利技术技术方案具有的优点如下：1、本专利技术提供的蜂巢结构陶瓷保温绝热复合材料，由多级空气腔孔陶瓷玻化微珠原料形成蜂巢结构的保温绝热复合材料,通过采用膨润土与硅酸铝棉、海泡石绒和玻璃纤维的复合形成的骨架，通过与玻化微珠组成的微米-纳米多级腔孔的空气绝热蜂巢结构，大大延长热传导路径，明显降低导热系数；在增加保温绝热效果的基础上，达到最稳定、长效保温绝热效果；本专利技术中的添加剂将反热辐射的稀土颗粒均匀沾满在蜂巢结构陶瓷保温绝热复合材料的纤维和微珠上并经过固化，起到反热辐射的及长久功效，对热流动路线形成无穷长路效应的结构；同时，这些物质由于吸收热量用于自身分解以减少热量向内层传递并在无穷长路效应过程中缓慢释放，减缓传热速度和减少辐射传热，在保温同时，储热效果显著高于传统材料数倍，因而可以极大地增强保温效果；同时，本专利技术通过原料组成和配比，结合添加剂组成和配比的优化，尤其是添加剂中采用聚丙烯酰胺和聚乙烯醇复合的方式，可以更好的使稀土物质均匀的黏附在纤维等组成的骨架结构上，同时能更好实现纤维、玻化微珠等结构之间的复合，使相同单位体积的材料的导热系数更小；尤其是在较低温度，以及较高温度条件下，可以显著降低导热系数，显著提高保温效果，进而极大地扩展保温材料的应用范围；并且，在本专利技术的组成和配比条件下，能够使成品经受水浸泡而恢复后并不影响导热系数性能，即，成品经施工后，因意外情况经水浸泡饱和后，在不遭到形态破坏时，经再干燥后，其导热系数性能稳定不衰减。2、本专利技术进一步优化了添加剂中稀土物质的组成，即，所述稀土物质设置为硝酸铈和氯化镧，同时限定了聚丙烯酰胺和聚乙烯醇之间，以及硝酸铈和氯化镧之间的质量比，再结合海泡石绒和玻化微珠之和与含锆型硅酸铝棉的质量比为(8-15)：1；通过上述添加剂中各材料组成和配比的优化，结合原料的配比优化，可以在保证成品的在较高的温度条件下(例如600-1000℃)或者在较低的温度条件下(例如-20～-40℃)能显著提高导热系数，更好的适用于各种环境的保温需求。3、本专利技术制备得到的蜂巢结构陶瓷保温绝热复合材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.蜂巢结构陶瓷保温绝热复合材料，其特征在于，按照质量份数计，包括如下原料：/n玻化微珠50-80份；/n海泡石绒10-45份；/n含锆型硅酸铝棉1-10份；/n膨润土3-10份；/n玻璃纤维1-3份；/n渗透剂3-5份；/n添加剂0.1-0.5份；/n所述添加剂包括30％-45％聚丙烯酰胺、30％-45％的聚乙烯醇，以及剩余量的稀土物质。/n

【技术特征摘要】
1.蜂巢结构陶瓷保温绝热复合材料，其特征在于，按照质量份数计，包括如下原料：
玻化微珠50-80份；
海泡石绒10-45份；
含锆型硅酸铝棉1-10份；
膨润土3-10份；
玻璃纤维1-3份；
渗透剂3-5份；
添加剂0.1-0.5份；
所述添加剂包括30％-45％聚丙烯酰胺、30％-45％的聚乙烯醇，以及剩余量的稀土物质。


2.根据权利要求1所述的蜂巢结构陶瓷保温绝热复合材料，其特征在于，所述稀土物质为硝酸铈和氯化镧。


3.根据权利要求2所述的蜂巢结构陶瓷保温绝热复合材料，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的分子量为1200-2000万；所述聚乙烯醇的分子量为2-50万。


4.根据权利要求2或3所述的蜂巢结构陶瓷保温绝热复合材料，其特征在于，所述硝酸铈和氯化镧的质量比小于1，所述聚丙烯酰胺与聚乙烯醇的质量比质量比小于1。


5.根据权利要求4所述的蜂巢结构陶瓷保温绝热复合材料，其特征在于，所述海泡石绒和玻化微珠之和与含锆型硅酸铝棉的质量比为(8-15)：1。

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：中猫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11