专利名称：高强度隔热材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种材料，尤其是一种隔热材料，本发明还提供一种制造上述隔热材料的方法。
现有技术中用于隔热保温的材料一般是石棉、玻璃纤维，或是用粉煤灰等制成的保温型材等，这些材料在使用中极易粉化，粉化后的粉尘飘散在空中，对人有较大的危害，这种保温材料的机械强度较低，使用寿命短，一般在三个月到一年之间，使用该保温材料的设备需要经常地更换其上的保温材料，这就提高了设备的使用成本，增加了设备的维修工作量。另外，现有的保温材料的隔热性较差。
在现有的保温隔热材料中还有硅酸镁系列和稀土系列两种，其主要是用水与上述原料合制而成的，使用时涂装在要保温的热设备上。这类隔热材料的配方在配比上不合理，在构成上也不甚合理，故这种隔热材料极易脱落、开裂和粉化，有时在完工投入使用仅一个月就出现脱落粉化的现象。不具备耐高温的性能也是它的显著缺陷，无法用它对燃气管道等进行涂装保温，再有，其隔热效果也较差，在表面温度为200℃的蒸汽管道上涂装6～9厘米的该材料，保温层表面的温度仅能降到100左右。同时，由于配方上的不合理，加上制作方法不好，对其进行涂装施工过程中也常常出现很快脱落的问题。
本发明的目的在于改进现有技术的不足，提供一种耐高温，不易粉化、开裂、脱落，机械强度高且隔热性能好的隔热材料；本发明进一步的目的在于提供制造上述隔热材料的方法。
为实现上述目的，本发明采取以下设计方案本发明涉及的隔热材料至少包括A、B两种组合物，其中A组合物为底固物，在使用时设于要保温的设备上构成保温层的最底层，其组分和配比如下(按重量份计)泡化碱20～180镁砂 40～60石棉 50～60 珍珠岩100～120硅藻土50～80另外，还有水，视所使用的泡化碱的浓度不同而加入，如果泡化碱的浓度较低，则可少加或不加水，以最后使A组合物形成半凝固的物质为准。
A组合物的制备方法是首先将水和泡化碱放入搅拌器中混合均匀，然后，再将颗粒状镁砂、珍珠岩和粉末状石棉、硅藻土加入上述水和泡化碱的混合物中搅拌20分钟即可得到本发明的隔热材料中的半凝固状A组合物。
B组合物为隔热物，使用时置于A组合物层上面，其组分和配比如下(按重量份计)聚乙烯醇20～30 玻璃棉200～250泡化碱 200～600 硅藻土180～200石棉80～100珍珠岩 80～100另外还可以有水，在混合泡化碱时根据其浓度加入，另外用水与聚乙烯醇混合熬制。为了使本隔热物在施工时较快地干燥，可在其中加上一种名为KT的粘合剂，其加入量为20～50。
B组合物的制备方法是首先将水和泡化碱放入搅拌器中混合均匀，然后，再将颗粒状珍珠岩、粉末状石棉、硅藻土和固体纤维絮状玻璃棉加入上述水和泡化碱的混合物中搅拌均匀，再将水与聚乙烯醇混合加热，熬制成浆糊状，加入到上述混合物中再搅拌20分钟即可得到本发明的隔热材料中的半凝固状B组合物。如果所用的泡化碱的浓度较低，则直接将所述的各固体原料与其放入搅拌机中混合即可。如果加KT，其与所述的固体物质一起加入泡化碱和水搅拌均匀的混合物中一起搅拌即可。
使用时，先在需要保温隔热的设备的壁面上刷涂一A组合物层，待所涂的A组合物层干燥后再在其上刷涂一B组合物层。
为了使保温性能和其机械性能更好，本发明的隔热材料还包括有C组合物，C组合物为保护物，使用时置于B组合物之上，也就是保温层的最顶层，其组分和配比如下(按重量份计)泡化碱 80～180石棉 80～100硅藻土 40～50 珍珠岩 50～60聚氟乙烯 2～5 氯化镁 3～5另外还有水。
C组合物的制备方法是首先将水和泡化碱放入搅拌器中混合均匀，然后，将颗粒状珍珠岩和粉末状石棉、硅藻土和用水溶解的氯化镁加入上述水和泡化碱的混合物中搅拌均匀，再将聚氟乙烯加水加热，熬制成浆糊状，与前面的混合物混合在一起搅拌20分钟即可得到本发明的隔热材料中的半凝固状C组合物。同理，如果所用泡化碱的浓度较低，则不必再加水搅拌，可直接将所述固体物质与泡化碱搅拌均匀即可。
使用时，将制成的C组合物涂在上述的A、B两层的B层之上在需要保温的设备上设三层组合物。
本发明中所用的泡化碱可以为固体，也可以是粘稠的液体，其中泡化碱的纯量为配方中的量即可。加水量视泡化碱的粘稠程度而定。如果使用固体的泡化碱，则需将泡化碱先用水泡开后使用，本发明A、B、C三种组合物中所使用的泡化碱与水的配比使其混合物的比重在30～50为佳。
本发明提供的隔热材料与现有技术中的隔热保温材料比较有以下优点1、具有更好的保温隔热性。
用现有技术中的常规保温材料石棉对其表面温度为530℃的内燃机排气管包裹10厘米厚的保温层，其外表的温度在180℃，而将本发明提供的隔热材料在上述排气管上涂覆3厘米厚(底固层0.5厘米、隔热层2厘米、保护层0.5厘米)，即可使其外表的温度降低到80℃。由此可见本发明的隔热材料具有很好的隔热性能。发明人在对柴油机排气管的保温试验中使用本隔热材料隔热效果明显在环境温度为30～39℃，6160A-17型柴油内燃机满负荷运转7小时，排气管表面的温度在420℃，涂上本发明提供的隔热材料后，其表面的温度稳定在80℃。由于本隔热材料的作用，使内燃机中的燃料得到充分地燃烧，未涂本隔热材料之前，排气管中排放出带有火星的黑烟，使用本隔热材料后排出的气体为白色，经测定，排气优于国家标准，大大减轻了尾气对环境的污染，同时计算出每KW每小时可节油0.9克。用本隔热材料对锅炉或发动机的温度在400～500℃的外壳等进行涂装3厘米的三层本发明的三种组合物，就可大幅度地降低其表面温度(使其表面温度降低到80℃左右)，使机房中温度降低，为操作者提供了良好的工作环境。
2、具有较高的机械性能。
本发明提供的隔热材料抗震性好，其附着性强，耐冲击性高，在被保温设备的振动下不易龟裂、不易粉化、不易脱落。还是用对内燃机排气管的保温为例，一般的保温材料的使用寿命在三个月到一年之间，而本发明提供的隔热材料的寿命可以达到三年。本隔热材料最可贵的特性是不易粉化。现有技术中对设备的隔热除了用石棉布包裹以外，还有的是用石灰脂掺杂一些其它元素涂抹在设备外壁上，再有就是硅酸镁和稀土系列的保温材料，不管是上述哪一种材料，在使用较短时间后就要老化，发生粉化，飘散在空气中的粉化的保温层粉尘给在机房中工作的操纵者的身心健康带来危害。本发明的隔热材料不易粉化，无有害的粉尘散出，其原因主要是用几种特定的粘合剂及其它配料将起到保温作用的组分固定起来，而所述的粘合剂和配料的配伍和特殊的制备方法使其具有较高的机械性能。
3、具有很好的耐水性。
本发明的隔热材料不怕水泡，防腐耐酸，对环境中较大的温度变化有较强的适应性，可以广泛用于楼顶的防晒和置于露天或更加恶劣的环境中的设备的隔热保温。
4、无毒、无味，是对人体无害的绿色隔热保温材料。
本发明的隔热材料在涂抹的过程中和对设备起到保温作用的过程中均无异味，不会散发出对人有害的物质。
本发明提供的隔热材料将现有技术中常用的保温材料如石棉、珍珠岩和玻璃棉等用几种特定的粘合剂和配料按一定的配比混合在一起，并通过特定的加工制备方法，获得了一种隔热性能好、机械强度高、不易开裂、不易脱落、不易粉化、抗老化耐腐蚀、无毒无味的绿色隔热保温材料。
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明提供的隔热材料A、B构成的两层结构的保温层的结构示意图。
图2为本发明提供的隔热材料A、B、C构成的三层结构的保温层的结构示意图。
实施例1本发明由A、B两组合物组成，其中A组合物为底固物，其组分和配比如下(按重量份计)泡化碱60硅藻土65镁砂 50石棉 55珍珠岩110A组合物的制备方法是首先将水和泡化碱放入搅拌器中混合均匀，使用比重为51的泡化碱，加水使其混合物的比重为37，然后，再将颗粒状镁砂、珍珠岩和粉末状石棉、硅藻土加入上述水和泡化碱的混合物中搅拌20分钟即可得到本发明的隔热材料中的半凝固状A组合物。
B组合物为隔热物，其组分和配比如下(按重量份计)聚乙烯醇15珍珠岩90
玻璃棉225石棉 90泡化碱500硅藻土190B组合物的制备方法是使用比重为37的泡化碱，不必加水，直接将颗粒状珍珠岩、粉末状石棉、硅藻土和固体纤维絮状玻璃棉加入上述泡化碱中搅拌均匀，再将水与聚乙烯醇混合常压加热，熬制成浆糊状，加入到上述混合物中搅拌20分钟即可得到本发明的隔热材料中的半凝固状B组合物。如果在上述配方中加KT粘合剂，其配比可为30，与所述的固体物质一起加入泡化碱中即可。
使用时，先在需要保温隔热的设备的壁面上刷涂一A组合物层1，待所涂的A组合物层1干燥后再在其上刷涂一B组合物层2，如图1所示。
实施例2在对表面温度在500℃以上的设备进行保温时，在实施例1的两层保温层结构之上需加设一C组合物层保温效果更好。
C组合物为保护物，其组分和配比如下(按重量份计)泡化碱100石棉 90硅藻土 45珍珠岩55聚氟乙烯 3.5氯化镁 4C组合物的制备方法是使用比重为51的泡化碱，首先将水和泡化碱放入搅拌器中混合均匀，然后，将颗粒状珍珠岩和粉末状石棉、硅藻土和用水溶解氯化镁而成的氯化镁溶液加入上述水和泡化碱的混合物中搅拌均匀，再将水与聚氟乙烯混合常压加热，熬制成浆糊状，与前面的混合物混合在一起搅拌20分钟即可得到本发明的隔热材料中的半凝固状C组合物。
使用时，待第二层B组合物干燥后将制成的C组合物涂在上述的A、B两层1、2的B层之上形成保护层3，如图2所示。
本发明提供的隔热材料在出厂时为A、B、C三种组合物的半凝固状态的物质，其分别密封装在料桶中，使用者可根据具体情况选择购买其中的两种或三种组合物对要保温的设备的表面进行涂装。
权利要求
1.一种高强度隔热材料，其特征在于由A、B两种组合物组成，其中A组合物为底固物，其组分和配比如下(按重量份计)泡化碱20～180镁砂 40～60石棉 50～60 珍珠岩 100～120硅藻土50～80B组合物为隔热物，其组分和配比如下(按重量份计)聚乙烯醇 20～30 玻璃棉 200～250泡化碱200～600 硅藻土 180～200石棉 80～100珍珠岩 80～100
2.根据权利要求1所述的隔热材料，其特征在于所述B组合物中还有粘合剂KT，其加入量为20～50。
3.根据权利要求1或2所述的隔热材料，其特征在于所述泡化碱与水混合，使其混合物的比重在30～50。
4.如权利要求1所述的隔热材料的制备方法，其特征在于A组合物的制备方法是首先将水和配方中的泡化碱放入搅拌器中混合均匀，然后，再将颗粒状镁砂、珍珠岩和粉末状石棉、硅藻土加入上述水和泡化碱的混合物中搅拌20分钟即可得到本发明的隔热材料中的半凝固状A组合物；B组合物的制备方法是首先将水和泡化碱放入搅拌器中混合均匀，然后，再将颗粒状珍珠岩、粉末状石棉、硅藻土、固体纤维絮状玻璃棉加入上述水和泡化碱的混合物中搅拌均匀，再用水与聚乙烯醇混合加热，熬制成浆糊状，加入到上述混合物中再搅拌20分钟即可得到半凝固状的B组合物。
5根据权利要求4所述的隔热材料的制备方法，其特征在于水和泡化碱混合后的混合物的比重在30～50；在组合物B中还加入KT，其与所述的固体物质一起加入泡化碱和水搅拌均匀的混合物中一起搅拌即可。
6.一种高强度隔热材料，其特征在于由A、B、C三种组合物组成，A组合物为底固物，其组分和配比如下(按重量份计)泡化碱20～180镁砂 40～60石棉 50～60 珍珠岩 100～120硅藻土50～80B组合物为隔热物，其组分和配比如下(按重量份计)聚乙烯醇20～30 玻璃棉200～250泡化碱 200～600 硅藻土180～200石棉80～100珍珠岩80～100C组合物为保护物，其组分和配比如下(按重量份计)泡化碱 80～180石棉 80～100硅藻土 40～50 珍珠岩50～60聚氟乙烯2～5 氯化镁 3～5
7.根据权利要求6所述的隔热材料，其特征在于所述泡化碱与水混合，使其混合物的比重在30～50。
8.根据权利要求6或7所述的隔热材料，其特征在于所述B组合物中还有粘合剂KT，其加入量为20～50。
9.如权利要求6所述的隔热材料的制备方法，其特征在于A组合物的制备方法是首先将水和配方中的泡化碱放入搅拌器中混合均匀，然后，再将颗粒状镁砂、珍珠岩和粉末状石棉、硅藻土加入上述水和泡化碱的混合物中搅拌20分钟即可得到半凝固状A组合物；B组合物的制备方法是首先将水和泡化碱放入搅拌器中混合均匀，然后，再将颗粒状珍珠岩、粉末状石棉、硅藻土、固体纤维絮状玻璃棉加入上述水和泡化碱的混合物中搅拌均匀，再用水与聚乙烯醇混合加热，熬制成浆糊状，加入到上述混合物中再搅拌20分钟即可得到半凝固状B组合物；C组合物的制备方法是首先将水和泡化碱放入搅拌器中混合均匀，然后，将颗粒状珍珠岩和粉末状石棉、硅藻土和用水溶解的氯化镁加入上述水和泡化碱的混合物中搅拌均匀，再将聚氟乙烯加水加热，熬制成浆糊状，与前面的混合物混合在一起搅拌20分钟即可得到半凝固状的C组合物。
10.根据权利要求9所述的隔热材料的制备方法，其特征在于水和泡化碱混合后的混合物的比重在30～50；在组合物B中还加入KT，其与所述的固体物质一起加入泡化碱和水搅拌均匀的混合物中一起搅拌即可。
全文摘要
本发明公开了一种保温隔热材料,其至少包括A、B两种组合物,各组合物中分别有泡化碱、石棉、珍珠岩、硅藻土、镁砂、聚乙烯醇和玻璃棉等,各组合物通过其中各组分按一定的次序混合搅拌而成。本发明提供的隔热材料将现有技术中常用的保温材料如石棉、珍珠岩和玻璃棉等用几种特定的粘合剂和配料按一定的配比混合在一起,并通过特定的加工制备方法,获得了一种隔热性能好、机械强度高、不易开裂、不易脱落、不易粉化、抗老化耐腐蚀、无毒无味的绿色隔热保温材料。
文档编号C09K3/18GK1284532SQ00107879
公开日2001年2月21日 申请日期2000年6月29日 优先权日2000年6月27日
发明者单良, 刘效德 申请人:单良, 刘效德