【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑保温隔热材料，尤其涉及一种建筑节能保温隔热材料的制备方法。
技术介绍
1、随着全球能源危机和环境污染问题的日益凸显，节能和环保已成为社会发展的重要议题。在建筑领域，保温隔热材料的应用对于提高建筑能效、减少能源消耗具有关键作用。传统的保温隔热材料虽然在一定程度上能够满足建筑节能的需求，但仍存在诸多不足，亟待技术创新以提升性能。
2、现有的保温隔热材料，如矿物棉、膨胀珍珠岩、泡沫塑料等，虽然具有一定的保温效果，但普遍存在着易剥落、不防火、性能难以满足日益严格的节能标准等问题。特别是在高温或潮湿环境下，这些材料的性能往往会大幅下降，甚至可能引发安全隐患。
3、此外，传统保温隔热材料的制备过程中，往往需要使用大量的化学添加剂，这不仅增加了生产成本，还可能对环境造成二次污染。同时，这些材料的导热系数相对较高，隔热效果有限，难以满足现代建筑对高效隔热的需求。
4、因此，我们提出了一种建筑节能保温隔热材料的制备方法用于解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种建筑节能保温隔热材料的制备方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种建筑节能保温隔热材料，包括如下重量份数的各组分：真空纳米球10～20份、生物基隔热材料20～30份、导热纤维5～10份、气凝胶10～15份、无机保温材料15～25份、有机保温材料10～20份、纳米二氧化硅3～5份、阻燃
4、作为优选的技术方案：
5、如上所述的一种建筑节能保温隔热材料，包括如下重量份数的各组分：真空纳米球14份、生物基隔热材料23份、导热纤维7份、气凝胶12份、无机保温材料21份、有机保温材料16份、纳米二氧化硅4份、阻燃剂4份、粘合剂7份、防水剂4份。
6、如上所述的一种建筑节能保温隔热材料，所述真空纳米球为由二氧化硅、碳制成的纳米级球体，其内部为真空状态，所述生物基隔热材料包括农作物废弃物、木材纤维，所述导热纤维为铝硅酸盐纤维，所述无机保温材料为膨胀珍珠岩、加气混凝土中的一种，所述有机保温材料为聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料中的一种，所述阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝中的一种，所述粘合剂为环氧树脂、聚氨酯中的一种或多种，所述防水剂为丙烯酸类防水剂。
7、如上所述的一种建筑节能保温隔热材料，所述真空纳米球的颗粒粒径为50～100，球形度在0.95～0.99，内部真空度维持在10^-6torr以下，所述生物基隔热材料的纤维长度平均在5～10毫米，所述导热纤维的纤维直径在10～20微米，所述气凝胶的平均孔径在20～50纳米，所述无机保温材料的平均粒径在0.5～2毫米，密度控制在0.5～1.0克/立方厘米，所述有机保温材料的泡孔直径在0.1～0.5毫米，每立方厘米内泡孔数量控制在105～107个。
8、如上所述的一种建筑节能保温隔热材料，所述真空纳米球具有n+1级分支结构的纳米球壳，每一级分支都能增强隔热性能，设定纳米球壳的总表面积为a，则：
9、a＝4\pi r2\cdot\l eft(1+\sum_{i＝1}{n}a_i\r ight)
10、其中，a是纳米球壳的总表面积；r是纳米球壳的半径；a_i是第i级分支对表面积的增强系数，表示由于分支结构导致的额外表面积增加的比例；n是分支的总级数；
11、所述生物基纤维以线性方式紧密排列，形成有序的隔热层，减少热传导的路径，设定通过生物基纤维隔热层的热流量为q_{bio}，则；
12、q_{b io}＝\frbc{k_{bi o}\cdotb\cdot\de ltbt}{d_{bio}\cdot(1-\ph i)}
13、其中，q_{b io}是通过生物基纤维隔热层的热流量；k_{bio}是生物基纤维的导热系数；b是隔热层的横截面积；\de l tbt是隔热层两侧的温度差；d_{b io}是生物基纤维的直径；\ph i是生物基纤维线性排列的填充率，表示纤维占据隔热层横截面积的比例；
14、所述导热纤维以三排平行的方式嵌入材料中。
15、本专利技术的第二方面提出了一种建筑节能保温隔热材料的制备方法，包括以下步骤：
16、s1：采用微波等离子体化学气相沉积，控制反应条件，采用惰性气体作为保护气氛，制备内部含有真空的纳米级球体；
17、s2：收集农作物废弃物，包括秸秆、稻壳，并通过干燥、压缩工艺进行处理，形成多孔结构的生物基隔热材料；
18、s3：将导热纤维均匀分散在溶剂中，形成纤维悬浮液；
19、s4：将气凝胶的前驱体溶液与纤维悬浮液混合，通过化学反应使气凝胶在纤维表面原位生成，形成导热纤维与气凝胶的复合材料；
20、s5：将上述复合材料与真空纳米球、无机保温材料、有机保温材料以及纳米二氧化硅进行混合；
21、s6：将阻燃剂和防水剂加入到上述混合物中；
22、s7：使用粘合剂将上述混合物粘合成一体，形成初步的保温隔热材料块体，通过压制或挤出成型技术，将粘合后的材料加工成所需的形状和尺寸，得到建筑节能保温隔热材料。
23、作为优选的技术方案：
24、如上所述的一种建筑节能保温隔热材料的制备方法，所述s1中，采用微波等离子体化学气相沉积，控制反应条件微波功率为300～500w，气体流量为10～20sccm，反应时间为30～60分钟，采用惰性气体作为保护气氛，制备内部含有真空的纳米级球体。
25、如上所述的一种建筑节能保温隔热材料的制备方法，所述s2中，收集农作物废弃物，包括秸秆、稻壳，将农作物废弃物粉碎至1～2mm的粒度，然后使用纤维素酶在50～60℃、ph值为4.5～5.5的条件下处理2～4小时，之后在60～80℃下干燥4～6小时，采用10～20mpa的压力进行压缩，形成多孔结构的生物基隔热材料。
26、如上所述的一种建筑节能保温隔热材料的制备方法，所述s4中，在搅拌的条件下，缓慢滴加气凝胶的前驱体溶液，在室温下进行反应，滴加速度为1～2滴/秒，搅拌速度为500～1000转/分钟，将气凝胶的前驱体溶液与纤维悬浮液混合，前驱体溶液的浓度为0.1～0.5mo l/l，通过化学反应使气凝胶在纤维表面原位生成，在室温下反应12～24小时，形成导热纤维与气凝胶的复合材料。
27、如上所述的一种建筑节能保温隔热材料的制备方法，所述s5中，将上述复合材料与真空纳米球、无机保温材料、有机保温材料以及纳米二氧化硅放入高能球磨机中，调整球磨机的转速、球磨时间和球料比，转速为300～500转/分钟，球磨时间为2～4小时，球料比为10:1～20:1。
28、与现有技术相比，本专利技术由多种组分构成，包括真空纳米球、生物基隔热材料、导热纤维、气凝胶、无机和有机保温材料、纳米二氧化硅、阻燃剂、粘合剂以及本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种建筑节能保温隔热材料，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：真空纳米球10～20份、生物基隔热材料20～30份、导热纤维5～10份、气凝胶10～15份、无机保温材料15～25份、有机保温材料10～20份、纳米二氧化硅3～5份、阻燃剂3～5份、粘合剂5～10份、防水剂3～5份。
2.根据权利要求1所述的一种建筑节能保温隔热材料，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：真空纳米球14份、生物基隔热材料23份、导热纤维7份、气凝胶12份、无机保温材料21份、有机保温材料16份、纳米二氧化硅4份、阻燃剂4份、粘合剂7份、防水剂4份。
3.根据权利要求1或2所述的一种建筑节能保温隔热材料，其特征在于，所述真空纳米球为由二氧化硅、碳制成的纳米级球体，其内部为真空状态，所述生物基隔热材料包括农作物废弃物、木材纤维，所述导热纤维为铝硅酸盐纤维，所述无机保温材料为膨胀珍珠岩、加气混凝土中的一种，所述有机保温材料为聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料中的一种，所述阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝中的一种，所述粘合剂为环氧树脂、聚氨酯中的一种或多种，所述防水剂为丙烯酸类防水剂。p>
4.根据权利要求1所述的一种建筑节能保温隔热材料，其特征在于，所述真空纳米球的颗粒粒径为50～100，球形度在0.95～0.99，内部真空度维持在10^-6Torr以下，所述生物基隔热材料的纤维长度平均在5～10毫米，所述导热纤维的纤维直径在10～20微米，所述气凝胶的平均孔径在20～50纳米，所述无机保温材料的平均粒径在0.5～2毫米，密度控制在0.5～1.0克/立方厘米，所述有机保温材料的泡孔直径在0.1～0.5毫米，每立方厘米内泡孔数量控制在105～107个。
5.根据权利要求1所述的一种建筑节能保温隔热材料，其特征在于，所述真空纳米球具有n+1级分支结构的纳米球壳，每一级分支都能增强隔热性能，设定纳米球壳的总表面积为A，则：
6.一种根据权利要求1～5任一项所述的建筑节能保温隔热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种建筑节能保温隔热材料的制备方法，其特征在于，所述S1中，采用微波等离子体化学气相沉积，控制反应条件微波功率为300～500W，气体流量为10～20sccm，反应时间为30～60分钟，采用惰性气体作为保护气氛，制备内部含有真空的纳米级球体。
8.根据权利要求6所述的一种建筑节能保温隔热材料的制备方法，其特征在于，所述S2中，收集农作物废弃物，包括秸秆、稻壳，将农作物废弃物粉碎至1～2mm的粒度，然后使用纤维素酶在50～60℃、pH值为4.5～5.5的条件下处理2～4小时，之后在60～80℃下干燥4～6小时，采用10～20MPa的压力进行压缩，形成多孔结构的生物基隔热材料。
9.根据权利要求6所述的一种建筑节能保温隔热材料的制备方法，其特征在于，所述S4中，在搅拌的条件下，缓慢滴加气凝胶的前驱体溶液，在室温下进行反应，滴加速度为1～2滴/秒，搅拌速度为500～1000转/分钟，将气凝胶的前驱体溶液与纤维悬浮液混合，前驱体溶液的浓度为0.1～0.5mol/L，通过化学反应使气凝胶在纤维表面原位生成，在室温下反应12～24小时，形成导热纤维与气凝胶的复合材料。
10.根据权利要求6所述的一种建筑节能保温隔热材料的制备方法，其特征在于，所述S5中，将上述复合材料与真空纳米球、无机保温材料、有机保温材料以及纳米二氧化硅放入高能球磨机中，调整球磨机的转速、球磨时间和球料比，转速为300～500转/分钟，球磨时间为2～4小时，球料比为10:1～20:1。
...【技术特征摘要】
1.一种建筑节能保温隔热材料，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：真空纳米球10～20份、生物基隔热材料20～30份、导热纤维5～10份、气凝胶10～15份、无机保温材料15～25份、有机保温材料10～20份、纳米二氧化硅3～5份、阻燃剂3～5份、粘合剂5～10份、防水剂3～5份。
2.根据权利要求1所述的一种建筑节能保温隔热材料，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：真空纳米球14份、生物基隔热材料23份、导热纤维7份、气凝胶12份、无机保温材料21份、有机保温材料16份、纳米二氧化硅4份、阻燃剂4份、粘合剂7份、防水剂4份。
3.根据权利要求1或2所述的一种建筑节能保温隔热材料，其特征在于，所述真空纳米球为由二氧化硅、碳制成的纳米级球体，其内部为真空状态，所述生物基隔热材料包括农作物废弃物、木材纤维，所述导热纤维为铝硅酸盐纤维，所述无机保温材料为膨胀珍珠岩、加气混凝土中的一种，所述有机保温材料为聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料中的一种，所述阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝中的一种，所述粘合剂为环氧树脂、聚氨酯中的一种或多种，所述防水剂为丙烯酸类防水剂。
4.根据权利要求1所述的一种建筑节能保温隔热材料，其特征在于，所述真空纳米球的颗粒粒径为50～100，球形度在0.95～0.99，内部真空度维持在10^-6torr以下，所述生物基隔热材料的纤维长度平均在5～10毫米，所述导热纤维的纤维直径在10～20微米，所述气凝胶的平均孔径在20～50纳米，所述无机保温材料的平均粒径在0.5～2毫米，密度控制在0.5～1.0克/立方厘米，所述有机保温材料的泡孔直径在0.1～0.5毫米，每立方厘米内泡孔数量控制在105～107个。
5.根据权利要求1所述的一种建筑节能保温隔热材料，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁亚杰，郭锦华，樊启斌，肖本海，
申请(专利权)人：湖北隆中达建筑工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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