本发明涉及保温材料领域，特别涉及一种高强度储罐保温用材料的制备方法。
背景技术：
植物纤维成本过高，耐久性差，并且综合性能不如玻璃纤维。玻璃纤维价格便宜，种类繁多，大力开发玻璃纤维的应用范围，从而进一步扩大玻璃纤维制品的应用领域，可以缓解植物纤维的资源紧张，丰富产品种类，提高产品性能，加快经济和科技的发展速度。在对一些特殊性的产品进行运输保存过程中，需要对其进行一些隔离处理，如隔热、阻气等性能，隔热包装装置通常用不同性能的几种材料按顺序组合而成以达到最佳的隔热性能。玻璃纤维具有一定的耐高温，不燃，抗腐，隔热作用，具有制备成隔热材料的潜能。本发明中将玻璃纤维与其它成分共同制备了一种高强度储罐保温用材料，其强度好，可以很好的阻止热量的传递，避免热量损失，与其它不同种类材料制备成合理的多层绝热复合结构，可以起到很好的隔热效果，为各行业的生产、贮存、运输都带来便利性。技术实现要素：要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种高强度储罐保温用材料的制备方法，制备得到的保温材料具有很好的强度和保温性能。技术方案：本发明提供了一种高强度储罐保温用材料的制备方法，包括以下制备步骤：（1）取膨胀珍珠岩，氧化铜，二氧化锰和氧化铁按比例混合均匀，机械球磨至粒径为200目，将球磨好的物料转入混合机中，加入6倍重量份的去离子水，同时加入体系质量百分比0.1%的十二烷基磺酸钠，1000r/min速度下搅拌2h，过滤去除多余液体，然后在85℃恒温干燥箱中干燥8h即得包覆珍珠岩填料；（2）将57-72份玻璃纤维、步骤（1）中制备得到的包覆珍珠岩填料13-22份以及7-14份的胡杨纤维加入到高速分散机中，再加入去离子水，控制料液比1:120，然后加入2-6份4wt%聚乙烯醇lm10-hd水溶液，5000r/min分散10-20min，然后加入15-23份粘结剂，分散8-12min后，加入5-11份改性硅胶，用0.1mol/l的盐酸调节ph值至2.8，将转速调至6500r/min进行疏解25-30min；（3）将步骤（2）中疏解好的浆料转入抄取机中，用去离子水稀释至浆料质量浓度为0.2%，在抄片器上脱水成型，将纸页转移至铜网上，放入恒温干燥箱中105℃烘2h得到高强度储罐保温用材料。优选的，所述的一种高强度储罐保温用材料的制备方法，步骤（1）中所述的膨胀珍珠岩，氧化铜，二氧化锰和氧化铁的重量比为10:3:3:2。优选的，所述的一种高强度储罐保温用材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的粘结剂由聚丙烯，石蜡，甘油和硬脂酸按照重量份20:10:11:1混合而成。优选的，所述的一种高强度储罐保温用材料的制备方法，步骤（2）中所述的改性硅胶由下述制备方法制备得到：（1）将乙烯基三乙氧基硅烷与6倍体积的65wt%乙醇溶液混合，超声分散10min，用醋酸调节ph值至4.0，搅拌1h，再用氨水调节ph至10.0得到乙烯基三乙氧基硅烷溶液；（2）将硅胶颗粒加入高速混合搅拌机，一边搅拌一边喷入0.1mol/l的盐酸溶液，至酸溶液将硅胶充分均匀浸润，然后加入步骤（1）中配制好的乙烯基三乙氧基硅烷溶液，加热至70℃搅拌0.5h，离心，将沉淀烘干即得到改性硅胶。进一步优选的，所述的改性硅胶的制备方法，步骤（2）中乙烯基三乙氧基硅烷溶液的用量为硅胶颗粒重量的4%。有益效果：（1）本发明制备得到的高强度储罐保温用材料导热系数低，强度好，可以很好的阻止热量的传递，避免热量损失，适合应用于隔热装置中。（2）本发明将膨胀珍珠岩制备成包覆珍珠岩填料，改善其表面活性，进一步提高了其隔热性能。（3）本发明中添加了植物纤维，改善了保温材料的抗张性能，复配粘接剂的添加，进一步增强了其抗张强度。（4）本发明高强度储罐保温用材料的制备方法简单，安全性高，成本低廉，适合工业化生产。具体实施方式下面的实施例可使本专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。实施例1-5和对比例2、3中的改性硅胶的制备方法为：（1）将乙烯基三乙氧基硅烷与6倍体积的65wt%乙醇溶液混合，超声分散10min，用醋酸调节ph值至4.0，搅拌1h，再用氨水调节ph至10.0得到乙烯基三乙氧基硅烷溶液；（2）将硅胶颗粒加入高速混合搅拌机，一边搅拌一边喷入0.1mol/l的盐酸溶液，至酸溶液将硅胶充分均匀浸润，然后加入步骤（1）中配制好的乙烯基三乙氧基硅烷溶液，乙烯基三乙氧基硅烷溶液的用量为硅胶颗粒重量的4%，加热至70℃搅拌0.5h，离心，将沉淀烘干即得到改性硅胶。实施例1（1）取膨胀珍珠岩，氧化铜，二氧化锰和氧化铁按照重量比10:3:3:2混合均匀，机械球磨至粒径为200目，将球磨好的物料转入混合机中，加入6倍重量份的去离子水，同时加入体系质量百分比0.1%的十二烷基磺酸钠，1000r/min速度下搅拌2h，过滤去除多余液体，然后在85℃恒温干燥箱中干燥8h即得包覆珍珠岩填料；（2）将72份玻璃纤维、步骤（1）中制备得到的包覆珍珠岩填料13份以及14份的胡杨纤维加入到高速分散机中，再加入去离子水，控制料液比1:120，然后加入2份4wt%聚乙烯醇lm10-hd水溶液，5000r/min分散15min，然后加入23份粘结剂，分散10min后，加入5份改性硅胶，用0.1mol/l的盐酸调节ph值至2.8，将转速调至6500r/min进行疏解28min；（3）将步骤（2）中疏解好的浆料转入抄取机中，用去离子水稀释至浆料质量浓度为0.2%，在抄片器上脱水成型，将纸页转移至铜网上，放入恒温干燥箱中105℃烘2h得到高强度储罐保温用材料。粘结剂为聚丙烯，石蜡，甘油和硬脂酸按照重量份20:10:11:1混合而成。实施例2（1）取膨胀珍珠岩，氧化铜，二氧化锰和氧化铁按照重量比10:3:3:2混合均匀，机械球磨至粒径为200目，将球磨好的物料转入混合机中，加入6倍重量份的去离子水，同时加入体系质量百分比0.1%的十二烷基磺酸钠，1000r/min速度下搅拌2h，过滤去除多余液体，然后在85℃恒温干燥箱中干燥8h即得包覆珍珠岩填料；（2）将57份玻璃纤维、步骤（1）中制备得到的包覆珍珠岩填料22份以及7份的胡杨纤维加入到高速分散机中，再加入去离子水，控制料液比1:120，然后加入6份4wt%聚乙烯醇lm10-hd水溶液，5000r/min分散15min，然后加入15份粘结剂，分散10min后，加入11份改性硅胶，用0.1mol/l的盐酸调节ph值至2.8，将转速调至6500r/min进行疏解28min；（3）将步骤（2）中疏解好的浆料转入抄取机中，用去离子水稀释至浆料质量浓度为0.2%，在抄片器上脱水成型，将纸页转移至铜网上，放入恒温干燥箱中105℃烘2h得到高强度储罐保温用材料。粘结剂为聚丙烯，石蜡，甘油和硬脂酸按照重量份20:10:11:1混合而成。实施例3（1）取膨胀珍珠岩，氧化铜，二氧化锰和氧化铁按照重量比10:3:3:2混合均匀，机械球磨至粒径为200目，将球磨好的物料转入混合机中，加入6倍重量份的去离子水，同时加入体系质量百分比0.1%的十二烷基磺酸钠，1000r/min速度下搅拌2h，过滤去除多余液体，然后在85℃恒温干燥箱中干燥8h即得包覆珍珠岩填料；（2）将68份玻璃纤维、步骤（1）中制备得到的包覆珍珠岩填料16份以及12份的胡杨纤维加入到高速分散机中，再加入去离子水，控制料液比1:120，然后加入3份4wt%聚乙烯醇lm10-hd水溶液，5000r/min分散15min，然后加入21份粘结剂，分散10min后，加入7份改性硅胶，用0.1mol/l的盐酸调节ph值至2.8，将转速调至6500r/min进行疏解28min；（3）将步骤（2）中疏解好的浆料转入抄取机中，用去离子水稀释至浆料质量浓度为0.2%，在抄片器上脱水成型，将纸页转移至铜网上，放入恒温干燥箱中105℃烘2h得到高强度储罐保温用材料。粘结剂为聚丙烯，石蜡，甘油和硬脂酸按照重量份20:10:11:1混合而成。实施例4（1）取膨胀珍珠岩，氧化铜，二氧化锰和氧化铁按照重量比10:3:3:2混合均匀，机械球磨至粒径为200目，将球磨好的物料转入混合机中，加入6倍重量份的去离子水，同时加入体系质量百分比0.1%的十二烷基磺酸钠，1000r/min速度下搅拌2h，过滤去除多余液体，然后在85℃恒温干燥箱中干燥8h即得包覆珍珠岩填料；（2）将62份玻璃纤维、步骤（1）中制备得到的包覆珍珠岩填料19份以及9份的胡杨纤维加入到高速分散机中，再加入去离子水，控制料液比1:120，然后加入5份4wt%聚乙烯醇lm10-hd水溶液，5000r/min分散15min，然后加入17份粘结剂，分散10min后，加入9份改性硅胶，用0.1mol/l的盐酸调节ph值至2.8，将转速调至6500r/min进行疏解28min；（3）将步骤（2）中疏解好的浆料转入抄取机中，用去离子水稀释至浆料质量浓度为0.2%，在抄片器上脱水成型，将纸页转移至铜网上，放入恒温干燥箱中105℃烘2h得到高强度储罐保温用材料。粘结剂为聚丙烯，石蜡，甘油和硬脂酸按照重量份20:10:11:1混合而成。实施例5（1）取膨胀珍珠岩，氧化铜，二氧化锰和氧化铁按照重量比10:3:3:2混合均匀，机械球磨至粒径为200目，将球磨好的物料转入混合机中，加入6倍重量份的去离子水，同时加入体系质量百分比0.1%的十二烷基磺酸钠，1000r/min速度下搅拌2h，过滤去除多余液体，然后在85℃恒温干燥箱中干燥8h即得包覆珍珠岩填料；（2）将65份玻璃纤维、步骤（1）中制备得到的包覆珍珠岩填料17份以及11份的胡杨纤维加入到高速分散机中，再加入去离子水，控制料液比1:120，然后加入4份4wt%聚乙烯醇lm10-hd水溶液，5000r/min分散15min，然后加入19份粘结剂，分散10min后，加入8份改性硅胶，用0.1mol/l的盐酸调节ph值至2.8，将转速调至6500r/min进行疏解28min；（3）将步骤（2）中疏解好的浆料转入抄取机中，用去离子水稀释至浆料质量浓度为0.2%，在抄片器上脱水成型，将纸页转移至铜网上，放入恒温干燥箱中105℃烘2h得到高强度储罐保温用材料。粘结剂为聚丙烯，石蜡，甘油和硬脂酸按照重量份20:10:11:1混合而成。对比例1本对比例与实施例1的区别在于使用未改性的硅胶。具体地说是：（1）取膨胀珍珠岩，氧化铜，二氧化锰和氧化铁按照重量比10:3:3:2混合均匀，机械球磨至粒径为200目，将球磨好的物料转入混合机中，加入6倍重量份的去离子水，同时加入体系质量百分比0.1%的十二烷基磺酸钠，1000r/min速度下搅拌2h，过滤去除多余液体，然后在85℃恒温干燥箱中干燥8h即得包覆珍珠岩填料；（2）将72份玻璃纤维、步骤（1）中制备得到的包覆珍珠岩填料13份以及14份的胡杨纤维加入到高速分散机中，再加入去离子水，控制料液比1:120，然后加入2份4wt%聚乙烯醇lm10-hd水溶液，5000r/min分散15min，然后加入23份粘结剂，分散10min后，加入5份硅胶，用0.1mol/l的盐酸调节ph值至2.8，将转速调至6500r/min进行疏解28min；（3）将步骤（2）中疏解好的浆料转入抄取机中，用去离子水稀释至浆料质量浓度为0.2%，在抄片器上脱水成型，将纸页转移至铜网上，放入恒温干燥箱中105℃烘2h得到高强度储罐保温用材料。粘结剂为聚丙烯，石蜡，甘油和硬脂酸按照重量份20:10:11:1混合而成。对比例2本对比例与实施例1的区别在于步骤（2）中疏解转述为8000r/min。具体地说是：（1）取膨胀珍珠岩，氧化铜，二氧化锰和氧化铁按照重量比10:3:3:2混合均匀，机械球磨至粒径为200目，将球磨好的物料转入混合机中，加入6倍重量份的去离子水，同时加入体系质量百分比0.1%的十二烷基磺酸钠，1000r/min速度下搅拌2h，过滤去除多余液体，然后在85℃恒温干燥箱中干燥8h即得包覆珍珠岩填料；（2）将72份玻璃纤维、步骤（1）中制备得到的包覆珍珠岩填料13份以及14份的胡杨纤维加入到高速分散机中，再加入去离子水，控制料液比1:120，然后加入2份4wt%聚乙烯醇lm10-hd水溶液，5000r/min分散15min，然后加入23份粘结剂，分散10min后，加入5份改性硅胶，用0.1mol/l的盐酸调节ph值至2.8，将转速调至8000r/min进行疏解28min；（3）将步骤（2）中疏解好的浆料转入抄取机中，用去离子水稀释至浆料质量浓度为0.2%，在抄片器上脱水成型，将纸页转移至铜网上，放入恒温干燥箱中105℃烘2h得到高强度储罐保温用材料。粘结剂为聚丙烯，石蜡，甘油和硬脂酸按照重量份20:10:11:1混合而成。对比例3本对比例与实施例1的区别采用未包埋的膨胀珍珠岩。具体地说是：（1）将膨胀珍珠岩机械球磨至粒径为200目，然后在85℃恒温干燥箱中干燥8h备用；（2）将72份玻璃纤维、步骤（1）中的膨胀珍珠岩填料13份以及14份的胡杨纤维加入到高速分散机中，再加入去离子水，控制料液比1:120，然后加入2份4wt%聚乙烯醇lm10-hd水溶液，5000r/min分散15min，然后加入23份粘结剂，分散10min后，加入5份改性硅胶，用0.1mol/l的盐酸调节ph值至2.8，将转速调至6500r/min进行疏解28min；（3）将步骤（2）中疏解好的浆料转入抄取机中，用去离子水稀释至浆料质量浓度为0.2%，在抄片器上脱水成型，将纸页转移至铜网上，放入恒温干燥箱中105℃烘2h得到高强度储罐保温用材料。粘结剂为聚丙烯，石蜡，甘油和硬脂酸按照重量份20:10:11:1混合而成。将实施例1-5和对比例1-3中制备得到的材料进行性能测试，抗张强度依据国家标准gb/t451.3-1989进行测试，导热系数利用imdry3001-vii型双平板导热系数测定仪进行测试，测试结果见下表：抗张指数/n·m·g-1导热系数/w·（m·k）-1实施例15.140.03318实施例25.650.03293实施例36.110.03167实施例46.420.03145实施例56.830.03079对比例13.250.03376对比例23.130.03212对比例35.110.03517由测试结果可知，本发明制备得到的高强度储罐保温用材料抗张强度较大，导热系数低，具有很好的保温隔热效果。实施例5中的制备方法为本发明中的最佳制备方法，按照本发明实施例5中制备方法制备得到的材料，其抗张指数为6.83n·m·g-1，导热系数0.03079w·（m·k）-1。本发明中添加了改性硅胶以提高材料的抗张强度，对硅胶颗粒进行了改性，提高了其与玻璃纤维之间的相容性，使其更好地分散于玻璃纤维中，增强玻璃纤维的强度。对比例1中使用的是未改性的硅胶，由测试结果可知，对比例1中的材料其抗张强度较实施例1出现了显著下降。浆料的疏解转速会影响纸张的抗张强度。疏解转速过大，会造成浆料中的长玻璃纤维被过多的切成短纤维，过多数量的短玻璃纤维会引起纸张抗张强度的下降。本发明中的转速控制在6500r/min，可以形成适量的短玻璃纤维，短玻璃纤维与长玻璃纤维紧密交织，增强材料的抗张强度。对比例2中疏解转速过大，材料的抗张强度出现显著性下降。膨胀珍珠岩的孔径结构使其具有很好的保温性能，本发明将膨胀珍珠岩进一步包埋改性，提高其表面活性，使其更好地分散与玻璃纤维中，对比例3中采用未改性的膨胀珍珠岩，其隔热效果出现下降，说明本发明中对膨胀珍珠岩的改性提高了保温性能。当前第1页12