三维中空气凝胶隔热保温板的制作方法

本实用新型涉及隔热保温材料技术领域，具体涉及一种三维中空气凝胶隔热保温板。

背景技术：

近年来，节能环保成为人们最关心的问题，传统的有机保温材料易燃易腐蚀的缺陷限制了其在建筑领域的广泛应用，而无机保温材料又存在保温性能差，密度大等缺点，有很大的局限性。

气凝胶具有纳米多孔结构，一般二氧化硅气凝胶密度较低，具有特殊的多孔网络结构，孔隙率在90％以上，大部分气孔分布在50纳米以下，小于空气分子的平均自由程70纳米，空气分子间很难发生碰撞，具有较低的导热系数，是一种理想的隔热保温材料。

气凝胶毡是以纳米二氧化硅气凝胶为主体材料，通过特殊工艺同玻璃纤维棉或预氧化纤维毡复合而成的柔性保温毡。其特点是导热系数低，是目前约400℃温度区域内导热系数最低的固体绝热材料；具有柔软、易裁剪、密度小、无机防火、整体疏水、绿色环保等特性，有一定的抗拉及抗压强度，属于新型的保温材料，可替代玻璃纤维制品、石棉保温毡、硅酸盐纤维制品等不环保、保温性能差的传统柔性保温材料。目前，气凝胶毡广泛应用于工业管道、储罐、工业炉体、电厂、救生舱、军舰舱壁、动车、直埋管道、注塑机、可拆卸式保温套、稠油开采高温蒸汽管道、交通运输、家用电器、钢铁、有色金属、玻璃等领域的隔热保温。但是，气凝胶毡在使用过程中存在掉粉的缺点，影响了其进一步的应用。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种三维中空气凝胶隔热保温板，其隔热保温效果好，且能够解决气凝胶复合材料易掉粉的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种三维中空气凝胶隔热保温板，包括至少一层隔热单元，所述隔热单元包括一对外护层以及位于所述一对外护层之间的多个支撑骨架，所述支撑骨架的首尾分别粘接于所述一对外护层相对的表面上，其是由多束纤维束编织形成的，且表面具有固化的胶层；所述支撑骨架之间的空隙填充有气凝胶。

本实用新型一个较佳实施例中，所述支撑骨架之间的空隙还填充有纤维类和/或棉毡，从而进一步增强了隔热保温能力。优选地，所述纤维类材料包括玻璃纤维、陶瓷纤维、聚酯纤维、凯夫拉纤维中的至少一种。

本实用新型一个较佳实施例中，所述一对外护层相对的表面上涂有胶层并热压，以使支撑骨架粘接于外护层上。

本实用新型一个较佳实施例中，所述隔热单元的四周通过覆膜封住或树脂材料密封。

本实用新型一个较佳实施例中，单层隔热单元的厚度为3～12cm。

本实用新型一个较佳实施例中，所述外护层为玻纤布、塑料板或牛皮纸。

本实用新型一个较佳实施例中，所述气凝胶为纯气凝胶或纤维增强气凝胶。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的三维中空气凝胶隔热保温板，将浸胶处理的编织纤维束首尾粘接于一对外护层之间，形成了内部具有空气层的隔热单元；在纤维束之间的空隙中装填气凝胶颗粒，进一步增加了隔热保温板的保温性能；以浸胶固化后的编织纤维束作为支撑骨架，保证了隔热保温板具有一定的强度。

2、本实用新型的凝胶隔热保温板，能够包括多层相互叠加的隔热单元，可以满足各类保温板材的需要。

3、与现有的气凝胶复合材料相比，本实用新型的隔热保温板，制备工艺更加简单，保温性能更佳，同时克服了气凝胶复合材料易掉粉的缺陷，具有更好的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的三维中空气凝胶隔热保温板一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的三维中空气凝胶隔热保温板另一实施例的结构示意图；

图中标号说明：100、外护层；200、支撑骨架；300、气凝胶；400、纤维类材料。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参照图1所示，本实用新型的三维中空气凝胶隔热保温板的一实施例，包括一层隔热单元。

具体的，所述隔热单元包括一对上下设置的外护层100以及位于所述一对外护层100之间的多个支撑骨架200，其中，所述支撑骨架200的首尾分别粘接于所述一对外护层相对的表面上，该支撑骨架200是由2束纤维束编织形成的，且表面具有固化的胶层。

本实施例中，将纤维束编织或绞合形成纤维柱后，经过浸胶处理并固化后形成支撑骨架200。在所述一对外护层相对的表面上涂有胶层并热压，从而使支撑骨架200粘接于外护层上。经浸胶固化后的支撑骨架200具有一定的强度，从而保证了隔热保温板具有一定的力学性能。

在支撑骨架200之间的空隙填充有气凝胶300，该气凝胶300可为纯气凝胶300或纤维增强气凝胶300。为了防止气凝胶300掉出，在一些实施例中，所述隔热单元的四周通过覆膜封住。另外，在一些实施例中，支撑骨架200之间的空隙还填充有纤维类材料400和/或棉毡，从而进一步增强了隔热保温能力，所述纤维类材料优选地包括玻璃纤维、陶瓷纤维、聚酯纤维、凯夫拉纤维中的至少一种。

本实用新型中，所述外护层100的材质可为玻纤布、塑料板或牛皮纸，这些材料廉价易得，同时具有一定的保温性能。所述覆膜的材质也可为玻纤布、塑料板或牛皮纸，可通过胶水粘接于隔热单元上。

本实用新型中，所述外护层100的厚度优选为0.1～1mm，所述隔热单元的厚度优选为3～12cm。

参见图2，在另一实施例中，所述隔热保温板可包括两层的隔热单元，且相邻两层隔热单元可共用一外护层100。当然，在其他的实施例中，隔热保温板可包括多于两层的隔热单元。

本实施例的三维中空气凝胶隔热保温板，将支撑骨架200首尾粘接于一对外护层100之间，形成了内部具有空气层的隔热单元；在纤维束之间的空隙中装填气凝胶300颗粒和玻璃纤维400，进一步增加了隔热保温板的保温性能；固化后的编织纤维束保证了隔热保温板具有一定的强度。其次，本实用新型的凝胶隔热保温板，可以包括多层相互叠加的隔热单元，以满足各类保温板材的需要。

与现有的气凝胶复合材料相比，本实用新型的隔热保温板，制备工艺更加简单，保温性能更佳，同时克服了气凝胶复合材料易掉粉的缺陷，具有更好的应用前景。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。