【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隔热保温材料的制备，特别是涉及一种热电池用瓦楞孔结构隔热材料及其制备方法。
技术介绍
1、热电池又叫热激活电池，是一种储备式电源。在不被激活情况下，热电池能够保持惰性和稳定性，一旦被激活，它通常可以在短时间内输出峰值电能。由于热电池具有体积小，比功率大，适用温度和地域范围广，贮存时间长且免维护，抗冲击和震动能力强等优点，被越来越广泛地用作各类军事装置的电源。
2、在结构上热电池由若干电池单元(含正极、负极、电解质等)、引燃材料、隔热材料、金属密封壳体等组件构成。热电池被激活后，迅速升温至工作温度450℃～550℃，电解质熔融输出电流，一旦热量散失至低于正常工作温度，则电池的寿命终止，停止供电。
3、热电池组件中的隔热材料卷绕于电池单元的外部，并置于金属壳体内，起阻隔热量散失，维持热电池正常工作温度，延长热电池工作时间的重要作用。现有热电池常用隔热材料有气凝胶隔热纸、矿物纤维绝热纸、硅酸铝纸等，这些隔热材料各有其特点，也有各自的不足，如气凝胶隔热纸保温隔热性能优异，导热系数为0.020w/(m·k)左右，但强度较差且较脆，绝热纸强度优，但隔热保温性能稍差，导热系数为0.055w/(m·k)左右，对于一部分小直径热电池来说，上述隔热材料均不理想，一方面若采用隔热性能优的气凝胶隔热纸，因其强度较差且较脆，在卷绕过程中易破损，另一方面，若采用强度优的绝热纸，则必须增加隔热层厚度，否则就难以达到隔热保温要求。
技术实现思路
1、本专利技术致力于制备一种兼
2、为了达到上述技术目的，本专利技术通过以下技术方案得以实现：
3、一种热电池用瓦楞孔结构隔热材料的制备方法，以矿物纤维和高铝纤维棉为主要原料，经打浆并添加增强剂后配制成浆料，采用侧流式圆网造纸机湿法造纸工艺抄造成原纸，采用瓦楞机将该原纸轧制成瓦楞纸并采用胶粘剂单面复合平张原纸，从而制成热电池用瓦楞孔结构隔热材料，包括以下步骤：
4、(1)分别称取矿物纤维和高铝纤维棉，以二者总质量份数为100份计，其中矿物纤维的质量是50-80份；在打浆机中依次加入清水和矿物纤维，其中矿物纤维的质量百分比浓度为3％～5％，下轻刀打浆直至叩解度达到620sr～780sr，湿重为5g～15g后，起刀，加入高铝纤维棉，继续疏解10min～15min，停止打浆，并将浆料放入配浆池中；
5、(2)在配浆池中加水将浆料稀释至浆浓为0.4wt％～0.5wt％，并添加纤维原料量2％-5％的无机胶作为增强剂，充分搅拌后放入抄前池中；
6、(3)上述配制好的浆料采用侧流式圆网造纸机湿法造纸工艺抄造成定量100g/m2～110g/m2，厚度0.16mm～0.18mm的矿物纤维原纸；
7、(4)将上述步骤(3)的矿物纤维原纸在瓦楞机上轧制成瓦楞纸，并将该瓦楞纸与步骤(3)制备的平张的矿物纤维原纸采用有机-无机双组分胶粘剂进行粘合(两者之间是单面粘合)，经105℃±5℃烘干后制成热电池用瓦楞孔结构隔热材料。
8、进一步地，步骤(1)中，所述矿物纤维是海泡石纤维、石棉纤维、水镁石纤维中的一种，所述高铝纤维棉的氧化铝含量≥58％，纤维直径为2μm～4μm。
9、进一步地，步骤(1)中，以矿物纤维和高铝纤维棉二者总质量份数为100份计，其中矿物纤维的质量是69-75份。
10、进一步地，步骤(2)中，所述无机胶增强剂是硅溶胶、氧化铝胶中的一种。
11、进一步地，步骤(3)中，所述矿物纤维原纸的纵向抗张强度≥0.5kn/m。
12、进一步地，步骤(4)中，所述有机-无机双组分胶粘剂系由市售聚醋酸乙烯胶粘剂(又称白胶)与含固量20％的氧化铝胶按质量比1：0.8-1.2混合，优选为按照质量比1:1混合，之后充分搅拌均匀配制而成。
13、进一步地，步骤(4)中，采用有机-无机双组分粘合剂的目的主要是利用无机胶的耐温高和有机胶的初粘性好的特点，因为无机胶耐高温，但初粘性差，如果仅使用无机胶则瓦楞纸与平张纸粘合不牢，相反如果仅使用有机胶，瓦楞纸与平张纸粘合得很好，但在热电池使用前需要先进行热处理(热电池工作温度450℃～550℃，如此温度下有机成份分解会产生安全隐患，所以一般要先在300℃以上温度下把有机成份热解去除)，热处理过程中有机胶就分解，会导致瓦楞纸与平张纸脱开，不能满足使用。而采用有机-无机双组粘合剂，既满足了瓦楞纸与平张纸粘合牢固的要求，同时在热处理过程中，有机胶分解，但无机胶却发挥良好的粘结作用，从而满足使用要求。
14、本专利技术还提供了上述方法制备的热电池用瓦楞孔结构隔热材料，所述热电池用瓦楞孔结构隔热材料的厚度为：1.8mm～2.2mm；表观密度：≤178kg/m3；楞间距为4mm～5mm；导热系数为≤0.037w/(m·k)；耐温性在600℃下保持1小时，材料外观无明显变化；柔韧性良好，卷绕于φ42mm的圆柱形模具上不产生裂纹和破损。
15、本专利技术的有益特性在于：
16、1)以耐高温矿物纤维制成原纸，经瓦楞轧制加工及单面复合平面层而制成隔热材料，该材料因瓦楞层结构的伸缩弹性大，较好地解决了小直径热电池用隔热材料卷绕时的柔韧性问题，避免了装配过程中的破损。另一方面这种由瓦楞层与平面层复合而成的结构材料，构建了占复合材料总体积80％左右的孔洞，赋予材料较低的密度，由于孔洞内截留的空气是热的不良导体，使材料具有了较好的隔热保温性能。此外，隔热材料的平面层除对多孔层起到支撑、定型作用外，还在一定程度上起到隔热屏的作用，阻隔了一定量的辐射传热，进一步提升了材料的隔热保温效果。因此，本专利技术制备的瓦楞孔结构隔热材料同时兼具了耐高温、较优的强度、卷绕柔性及良好的隔热性能。
17、2)本专利技术矿物纤维原纸轧制成瓦楞纸后，与矿物纤维原纸进行单面粘合形成的材料，其导热系数≤0.037w/(m·k)。而不轧制瓦楞的平张纸的导热系数为0.050w/(m·k)～0.058w/(m·k)，在用于小直径热电池上时易出现破损。
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1.一种热电池用瓦楞孔结构隔热材料的制备方法，其特征是以矿物纤维和高铝纤维棉为主要原料，经打浆并添加无机增强剂后配制成浆料，采用侧流式圆网造纸机湿法造纸工艺抄造成原纸，采用瓦楞机将该原纸轧制成瓦楞纸并采用有机-无机双组分胶粘剂单面复合平张原纸，从而制成热电池用瓦楞孔结构隔热材料，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种热电池用瓦楞孔结构隔热材料的制备方法，其特征是，步骤(1)中，所述矿物纤维是海泡石纤维、石棉纤维、水镁石纤维中的一种，所述高铝纤维棉的氧化铝含量≥58%，纤维直径为2µm~4µm。
3.如权利要求1所述的一种热电池用瓦楞孔结构隔热材料的制备方法，其特征是，步骤(1)中，以矿物纤维和高铝纤维棉二者总质量份数为100份计，其中矿物纤维的质量是69-75份。
4.如权利要求1所述的一种热电池用瓦楞孔结构隔热材料的制备方法，其特征是，步骤(2)中，所述无机胶增强剂是硅溶胶、氧化铝胶中的一种。
5.如权利要求1所述的一种热电池用瓦楞孔结构隔热材料的制备方法，其特征是，步骤(3)中，所述矿物纤维原纸的纵向抗张强度≥0.5kN/m
6.如权利要求1所述的一种热电池用瓦楞孔结构隔热材料的制备方法，其特征是，步骤(4)中，所述有机-无机双组分胶粘剂系由市售聚醋酸乙烯胶粘剂与含固量20%的氧化铝胶按质量比1：0.8-1.2混合，优选为按照质量比1:1混合，之后充分搅拌均匀配制而成。
7.如权利要求1~5任一项所述的方法制备的热电池用瓦楞孔结构隔热材料。
8.如权利要求7所述的热电池用瓦楞孔结构隔热材料，其特征是，所述热电池用瓦楞孔结构隔热材料的厚度为：1.8mm~2.2mm ；表观密度：≤178kg/m3；楞间距为4mm~5mm ；导热系数为≤0.037W/(m·k）；耐温性在600℃下保持1小时，材料外观无明显变化；柔韧性良好，卷绕于Φ42mm的圆柱形模具上不产生裂纹和破损。
...【技术特征摘要】
1.一种热电池用瓦楞孔结构隔热材料的制备方法，其特征是以矿物纤维和高铝纤维棉为主要原料，经打浆并添加无机增强剂后配制成浆料，采用侧流式圆网造纸机湿法造纸工艺抄造成原纸，采用瓦楞机将该原纸轧制成瓦楞纸并采用有机-无机双组分胶粘剂单面复合平张原纸，从而制成热电池用瓦楞孔结构隔热材料，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种热电池用瓦楞孔结构隔热材料的制备方法，其特征是，步骤(1)中，所述矿物纤维是海泡石纤维、石棉纤维、水镁石纤维中的一种，所述高铝纤维棉的氧化铝含量≥58%，纤维直径为2µm~4µm。
3.如权利要求1所述的一种热电池用瓦楞孔结构隔热材料的制备方法，其特征是，步骤(1)中，以矿物纤维和高铝纤维棉二者总质量份数为100份计，其中矿物纤维的质量是69-75份。
4.如权利要求1所述的一种热电池用瓦楞孔结构隔热材料的制备方法，其特征是，步骤(2)中，所述无机胶增强剂是硅溶胶、氧化铝胶中的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：王虹，李荣年，唐力成，林献，周纪灿，
申请(专利权)人：浙江鹏辰造纸研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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