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文摘:以有机弹性乳液和无机溶胶为成膜材料,低导热铝镁硅系无机材料为填料,配以各种助剂和水,制备了一种高温隔热材料。具有导热系数低、保温性能好、低温塑性、高温强度高、施工方便等特点
随着保温技术的发展,国家越来越重视节能降耗,各行业对保温的要求也越来越高。传统的保温材料应用范围有限,不能满足特殊领域的需要。因此,有必要研制出一种保温性能好、应用范围广、环保节能的保温产品。本文介绍了以弹性乳液和硅溶胶为成膜材料,海泡石和空心球为填料,通过涂层技术,多层复合干燥和压制而成的。该产品用途广泛,可在各种温度梯度下使用。
硅溶胶是硅酸的多分子溶液。胶束的颗粒很细。使用该凝胶时,二氧化硅具有较高的活性,易于粘附在粉状颗粒上。同时,硅溶胶常被用作无机材料,特别是高温材料的高温粘结剂。但在涂料工业应用中,由于其脆性大、易收缩开裂等特点,使得有机弹性乳液相互作用。有机乳液均匀地分布在Si-O-Si无机涂层的空隙中,使硅溶胶收缩缓冲,具有一定的弹性。同时,当有机乳液在高温下失效(一般有机乳液的长期使用温度为120~150摄氏度)时,硅溶胶仍粘附在填料上,使粉体粘结在一起,保证产品在高温下仍具有较强的强度。由于有机乳液的失效,产品不会粉状。
海泡石是一种天然的保温原料,常用于保温领域制作保温涂料、轻质浇注料、保温棉等,具有良好的保温效果;此外,海泡石在微观上具有纤维结构,有效地降低了以硅溶胶为成膜材料的涂层开裂倾向。
当混合后,先在弹性乳液中加入插层306,搅拌均匀,然后依次加入硅溶胶、水和甲基纤维素,用两种乙醇胺调节pH至9~10,加入粉末,用高速搅拌机搅拌,搅拌均匀后加入丙二醇、成膜助剂等,然后用二乙醇胺调节pH值8~9。
采用辊涂法将预混好的浆料均匀地涂在玻璃纤维布上,涂膜厚度控制在1-1.5mm,烘烤温度控制在70-150℃,烘烤25-28min后即可干燥,然后将预处理后的铝银浆喷在干燥后的浆料上,同时采用玻璃纤维生产线,采用超压辊进行压制。根据这种方法,整个材料的厚度达到5毫米,最终产品是通过层压一层金属箔得到的。
成膜材料和填料由于自身的性能,不能应用于涂料的性能和隔热效果。有机弹性乳液和硅溶胶可以相互匹配,弥补各自的缺陷,充分发挥各自的优势。然而,由于这两种成膜材料具有不同的稳定性,所以在混合过程中采用了插层306来保护乳液,然后加入硅溶胶。碱性硅溶胶通常在pH值为9左右时最稳定,因此必须调整体系的pH值。对pH调节器的选择进行了以下试验,如表4所示。
海泡石和空心球作为填料,由于材料本身体积密度低,空心球内部真空度高,气体对流减少,可有效降低使用过程中对流换热造成的热损失。根据有关资料,热辐射引起的热损失大于600℃以上热传导引起的热损失,因此在每外墙保温材料等级规范最新层喷涂一层铝银浆,可以在材料表面形成一层金属膜,对热辐射有一定的反射作用,从而减少提高隔热材料的隔热性能。
以有机-无机复合材料为成膜材料制备的涂层不仅具有有机涂层的柔韧性,而且具有无机涂层的耐高温性能。该方法制备的保温材料兼有保温涂料和传统保温材料的优点,应用范围广,施工方便。