一种隔热效果好的金属大型负压隔热室的制作方法

本发明属于工程领域，特别涉及一种隔热效果好的金属大型负压隔热室。

背景技术：

近几年来，利用墙体保温实现建筑节能已越来越被重视，国家也已经开始强制施行建筑节能措施，现在市场上大规模使用的保温材料主要有EPS(聚苯乙烯泡沫)、PS(挤塑聚苯乙烯泡沫)和PU(聚氨酯泡沫)。此类有机保温材料最大的优点是质轻、隔热、保温，但最大的缺陷是易燃烧、易老化、防火安全性差，在没有经过阻燃处理时都存在严重的火灾隐患，导致建筑火灾事故。聚氨酯硬泡是一种易燃的有机保温材料，在燃烧时释放出大量的有毒气体和烟雾，对人们的生命财产安全造成严重的威胁，因此，如果不能有效、切实的解决其易燃的防火安全性问题，那么硬质聚氨酯泡沫塑料就无法在我国建筑节能中获得大规模的推广应用。

硬质聚氨酯泡沫塑料的耐热、防火阻燃等问题成为迫切需要解决的重要课题，是关系到硬质聚氨酯泡沫塑料能否继续发展的关键因素之一。如何提高现有聚氨酯硬泡的耐热性并改善其阻燃性的研究以及大规模的推广应用已成为现阶段亟需解决的重要问题。

金属轮罩室广泛应用于工业生产设备中。然而，受限于连接紧固性及密封性等因素，现有金属负压轮罩室通常尺寸较小，通常宽度仅为几米；一旦尺寸过大，一方面连接不紧密，使用寿命较短，另一方面密封性差，轮罩室内外难以具有一定负压。

技术实现要素：

发明目的：为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种隔热效果好的金属大型负压隔热室。

技术方案：本发明提供的一种隔热效果好的金属大型负压隔热室，包括一组交错排列的下风室和上风室；所述下风室包括金属框体、固定于金属框体上的隔热板、互相连接的下进风管和下出风管，所述下进风管和下出风管分别设于下风室前壁左下部和右下部；所述上风室包括金属框体、固定于金属框体上的隔热板、互相连接的上进风管和上出风管，所述上进风管和上出风管分别设于下风室前壁左上部和右上部；所述下进风管和下出风管之间、上进风管和上出风管之间分别设有风机；所述隔热室侧壁上设有侧通风管，顶部设有顶通风管；所述隔热板为包括隔热板框体，隔热板框体内自下而上依次设置的外隔热层、核心隔热层、内隔热层，隔热板框体外壁设有隔热涂层；外隔热层内填充加气混凝土；所述核心隔热层内填充改性煤矸石-硬质聚氨酯泡沫塑料复合保温材料；所述内隔热层内填充二氧化硅气凝胶。

作为改进，所述下风室的下进风管和下出风管利用风管拉带固定；所述上风室的上进风管和上出风管利用风管支撑固定。

作为另一种改进，所述下风室和上风室的金属框体的结构为：由一组边金属杆和内金属杆连接而成的立方体结构；采用角接头连接立方体三条相交边，采用边接头延长立方体各条边。

作为进一步改进，所述角接头包括角接头主体、角接头支撑件以及分别与角接头主体连接的角接头前插件、角接头右插件、角接头上插件；所述角接头前插件、角接头右插件、角接头上插件分别包括纵截面缺角的长方体金属块、L形支架，所述L形支架两边与长方体金属块缺角的两边连接；角接头前插件、角接头右插件、角接头上插件上的L形支架的角交汇于一点，所述角接头支撑件固定于L形支架上；所述角接头支撑件的内侧壁上设有井字型凹陷，所述井字型凹陷内设有防滑涂层；所述角接头前插件、角接头右插件、角接头上插件的侧壁上分别设有角接头保温层，所述角接头保温层表面设有角接头防滑层。

作为进一步改进，所述边接头包括边接头主体以及分别与边接头主体连接的边接头左插件、边接头右插件、边接头前插件、边接头上插件；所述边接头主体后侧壁上设有插槽；所述边接头左插件、边接头右插件、边接头前插件、边接头上插件上分别设有边接头保温层，所述边接头保温层上设有边接头耐磨层；所述边接头左插件、边接头右插件、边接头前插件、边接头上插件上分别设有波浪形凹陷，所述波浪形凹陷内设有防滑层；所述插槽内壁设有防滑涂层。

作为进一步改进，所述边金属杆包括长方体边管、纵截面为L形的边支架，所述边支架的一面固定于长方体边管的一个面上，边支架纵截面的两条边长大于或等于长方体边管纵截面的边长；所述边支架的表面设有边金属杆隔热层，所述边金属杆隔热层表面设有边金属杆耐磨层；所述边支架的两个内侧面以及长方体边管的顶部分别设有第一卄字型凹陷，所述第一卄字型凹陷表面设有防滑层；所述长方体边管内壁上设有防滑层。

作为进一步改进，所述内金属杆为包括长方体内管、左翼和右翼，所述左翼和右翼分别连接于长方体内管同一水平面上的相对两边上，左翼和右翼高于长方体内管的水平面，左翼、长方体内管和右翼形成一凹槽，所述凹槽内设有第二卄字型凹陷；所述左翼、右翼和凹槽表面设有内金属杆隔热层；所述内金属杆隔热层表面设有内金属杆耐磨层，所述第二卄字型凹陷表面设有防滑层；所述长方体内管内壁上设有防滑层。

作为另一种改进，所述外隔热层的厚度为3-4cm；所述核心隔热层的厚度为2-3cm；所述内隔热层的厚度为2-3cm。

作为另一种改进，所述改性煤矸石-硬质聚氨酯泡沫塑料复合保温材料，由以下重量份的组份制成：

其中，所述改性煤矸石采用以下方法制得：

(1)煤矸石的预处理：将煤矸石加入物质的量浓度为0.008～0.012mol/L的盐酸中浸泡8-12h，过滤后加入物质的量浓度为0.008～0.012mol/L的氢氧化钠中浸泡4-6h；

(2)将过量的癸二胺溶解于配制好的物质的量浓度为0.008～0.012mol/L的盐酸中，进行部分质子化后，癸二胺被部分质子化成一端仍带有活性-NH2基团的氨盐；

(3)将步骤(1)预处理后的煤矸石加入部分质子化的癸二胺溶液中，置于50～60℃油浴里，用电动搅拌机搅拌2～4小时，转速为1500～2500r/min；煤矸石和部分质子化的癸二胺溶液的用量比为10g：100ml；

(4)抽滤，滤饼用蒸馏水清洗3～4次，烘干，研磨，过筛，即得改性煤矸石。

作为进一步优选，所述聚酯多元醇为分子量400-5000的聚碳酸酯二元醇或分子量为600-2000的芳烃聚酯多元醇。

作为进一步优选，所述聚醚多元醇为分子量为500-2000的芳香胺类聚醚多元醇或分子量为500-2000的山梨醇类聚醚多元醇。

作为进一步优选，所述含羟基的低分子量化合物为乙二醇。

作为进一步优选，所述复合催化剂为质量比3:2:1的三亚乙基二胺、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚和二丁基锡二月桂酸酯的混合物；所述阻燃剂为9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲基-4-羟基苯甲醇。

作为进一步优选，所述改性纳米氢氧化镁是由纳米氢氧化镁经硅烷偶联剂KH-550湿法改性制得。

有益效果：本发明提供隔热效果好的金属大型负压隔热室结构简单，使用方便，成本低廉，使用寿命长，隔热性好，密封性好。

附图说明

图1为本发明隔热效果好的金属大型负压隔热室的结构示意图；

图2为下风室的结构示意图；

图3为上风室的结构示意图；

图4为角接头的结构示意图；

图5为角接头的主视图；

图6为角接头前插件、角接头右插件、角接头上插件的剖视图；

图7为边接头的结构示意图；

图8为边接头的立体图；

图9为边接头的后视图；

图10为边接头左插件、边接头右插件、边接头前插件、边接头上插件的剖视图；

图11为边金属杆的结构示意图；

图12为边金属杆的主视图；

图13为边金属杆的俯视图；

图14为内金属杆的结构示意图；

图15为内金属杆的主视图；

图16为内金属杆的俯视图；

图17为隔热板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做出进一步说明。

实施例1

改性煤矸石的制备，采用以下方法：

(1)煤矸石的预处理：将煤矸石加入物质的量浓度为0.010mol/L的盐酸中浸泡10h，过滤后加入物质的量浓度为0.010mol/L的氢氧化钠中浸泡5h；

(2)将过量的癸二胺溶解于配制好的物质的量浓度为0.010mol/L的盐酸中，进行部分质子化后，癸二胺被部分质子化成一端仍带有活性-NH2基团的氨盐；

(3)将煤矸石加入部分质子化的癸二胺溶液中，置于55℃油浴里，用电动搅拌机搅拌3小时，转速为2000r/min；煤矸石和部分质子化的癸二胺溶液的用量比为10g：100ml；

(4)抽滤，滤饼用蒸馏水清洗3～4次，烘干，研磨，过筛，即得改性煤矸石。

实施例2

改性煤矸石的制备，采用以下方法：

(1)煤矸石的预处理：将煤矸石加入物质的量浓度为0.008mol/L的盐酸中浸泡12h，过滤后加入物质的量浓度为0.012mol/L的氢氧化钠中浸泡4h；

(2)将过量的癸二胺溶解于配制好的物质的量浓度为0.008mol/L的盐酸中，进行部分质子化后，癸二胺被部分质子化成一端仍带有活性-NH2基团的氨盐；

(3)将煤矸石加入部分质子化的癸二胺溶液中，置于50℃油浴里，用电动搅拌机搅拌4小时，转速为1500r/min；煤矸石和部分质子化的癸二胺溶液的用量比为10g：100ml；

(4)抽滤，滤饼用蒸馏水清洗3～4次，烘干，研磨，过筛，即得改性煤矸石。

实施例3

改性煤矸石的制备，采用以下方法：

(1)煤矸石的预处理：将煤矸石加入物质的量浓度为0.012mol/L的盐酸中浸泡8h，过滤后加入物质的量浓度为0.008mol/L的氢氧化钠中浸泡6h；

(2)将过量的癸二胺溶解于配制好的物质的量浓度为0.012mol/L的盐酸中，进行部分质子化后，癸二胺被部分质子化成一端仍带有活性-NH2基团的氨盐；

(3)将煤矸石加入部分质子化的癸二胺溶液中，置于60℃油浴里，用电动搅拌机搅拌2小时，转速为2500r/min；煤矸石和部分质子化的癸二胺溶液的用量比为10g：100ml；

(4)抽滤，滤饼用蒸馏水清洗3～4次，烘干，研磨，过筛，即得改性煤矸石。

实施例4

改性煤矸石-硬质聚氨酯泡沫塑料复合保温材料，由以下重量份的组份制成：

其中，分子量400的聚碳酸酯二元醇；分子量为2000的芳香胺类聚醚多元醇；所述复合催化剂为质量比3:2:1的三亚乙基二胺、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚和二丁基锡二月桂酸酯的混合物；所述阻燃剂为9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲基-4-羟基苯甲醇；所述改性纳米氢氧化镁是由纳米氢氧化镁经硅烷偶联剂KH-550湿法改性制得。

上述改性煤矸石-硬质聚氨酯泡沫塑料复合保温材料的制备，包括以下步骤：

将聚酯多元醇和聚醚多元醇加热至110℃，混匀，冷却至75℃，得初混料；将含羟基的低分子量化合物、改性纳米氢氧化铝、发泡剂、有机硅泡沫稳定剂、微晶纤维素、复合催化剂、发泡剂、阻燃剂加入水中混合后，加入至初混料中，混匀；再加入改性煤矸石搅拌15min，最后加入4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯，搅拌2h；冷却，即得。

实施例5

改性煤矸石-硬质聚氨酯泡沫塑料复合保温材料，由以下重量份的组份制成：

其中，分子量5000的聚碳酸酯二元醇；分子量为2000的芳香胺类聚醚多元醇；所述复合催化剂为质量比3:2:1的三亚乙基二胺、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚和二丁基锡二月桂酸酯的混合物；所述阻燃剂为9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲基-4-羟基苯甲醇；所述改性纳米氢氧化镁是由纳米氢氧化镁经硅烷偶联剂KH-550湿法改性制得。

上述改性煤矸石-硬质聚氨酯泡沫塑料复合保温材料的制备，包括以下步骤：

将聚酯多元醇和聚醚多元醇加热至100℃，混匀，冷却至70℃，得初混料；将含羟基的低分子量化合物、改性纳米氢氧化铝、发泡剂、有机硅泡沫稳定剂、微晶纤维素、复合催化剂、发泡剂、阻燃剂加入水中混合后，加入至初混料中，混匀；再加入改性煤矸石搅拌10min，最后加入4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯，搅拌3h；冷却，即得。

实施例6

改性煤矸石-硬质聚氨酯泡沫塑料复合保温材料，由以下重量份的组份制成：

其中，分子量为600的芳烃聚酯多元醇；分子量为2000的山梨醇类聚醚多元醇；所述复合催化剂为质量比3:2:1的三亚乙基二胺、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚和二丁基锡二月桂酸酯的混合物；所述阻燃剂为9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲基-4-羟基苯甲醇；所述改性纳米氢氧化镁是由纳米氢氧化镁经硅烷偶联剂KH-550湿法改性制得。

上述改性煤矸石-硬质聚氨酯泡沫塑料复合保温材料的制备，包括以下步骤：

将聚酯多元醇和聚醚多元醇加热至120℃，混匀，冷却至80℃，得初混料；将含羟基的低分子量化合物、改性纳米氢氧化铝、发泡剂、有机硅泡沫稳定剂、微晶纤维素、复合催化剂、发泡剂、阻燃剂加入水中混合后，加入至初混料中，混匀；再加入改性煤矸石搅拌20min，最后加入4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯，搅拌1h；冷却，即得。

实施例7

改性煤矸石-硬质聚氨酯泡沫塑料复合保温材料，由以下重量份的组份制成：

其中，分子量为2000的芳烃聚酯多元醇；分子量为500的山梨醇类聚醚多元醇；所述复合催化剂为质量比3:2:1的三亚乙基二胺、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚和二丁基锡二月桂酸酯的混合物；所述阻燃剂为9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲基-4-羟基苯甲醇；所述改性纳米氢氧化镁是由纳米氢氧化镁经硅烷偶联剂KH-550湿法改性制得。

上述改性煤矸石-硬质聚氨酯泡沫塑料复合保温材料的制备，包括以下步骤：

将聚酯多元醇和聚醚多元醇加热至115℃，混匀，冷却至75℃，得初混料；将含羟基的低分子量化合物、改性纳米氢氧化铝、发泡剂、有机硅泡沫稳定剂、微晶纤维素、复合催化剂、发泡剂、阻燃剂加入水中混合后，加入至初混料中，混匀；再加入改性煤矸石搅拌15min，最后加入4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯，搅拌2h；冷却，即得。

测试实施例4至7的性能。

表1

其中，对比例为市售硬质聚氨酯泡沫塑料。

由上表可知，本发明产品具有较高的的压缩强度、泡孔细腻、具有较低的导热系数、泡沫的阻燃性能好。

实施例8

隔热效果好的保温板，见图1，包括框体1，框体1内自下而上依次设置的外隔热层16、核心隔热层17、内隔热层18，框体1外壁设有隔热涂层19；外隔热层16内填充加气混凝土；核心隔热层17内填充改性煤矸石-硬质聚氨酯泡沫塑料复合保温材料；内隔热层18内填充二氧化硅气凝胶。

将实施例8的保温板拼成边长1m的立方体，在立方体内部加热，使其内部达到100℃；对比例为将核心隔热层中的改性煤矸石-硬质聚氨酯泡沫塑料复合保温材料替换为市售硬质聚氨酯泡沫塑料。测试表面温度，本发明的保温板制得的立方体的表面温度相较于对比例低50℃以上。

实施例9

隔热效果好的金属大型负压隔热室，见图1至13，包括一组交错排列的下风室和上风室；下风室包括金属框体1、固定于金属框体1上的隔热板2、互相连接的下进风管3和下出风管4，下进风管3和下出风管4分别设于下风室前壁左下部和右下部；上风室包括金属框体1、固定于金属框体1上的隔热板2、互相连接的上进风管5和上出风管6，上进风管5和上出风管6分别设于下风室前壁左上部和右上部；下进风管3和下出风管4之间、上进风管5和上出风管6之间分别设有风机；隔热室侧壁上设有侧通风管7，顶部设有顶通风管8；隔热板2为包括隔热板框体15，隔热板框体15内自下而上依次设置的外隔热层16、核心隔热层17、内隔热层18，隔热板框体15外壁设有隔热涂层19；外隔热层16内填充加气混凝土；核心隔热层17内填充改性煤矸石-硬质聚氨酯泡沫塑料复合保温材料；内隔热层18内填充二氧化硅气凝胶。

下风室的下进风管3和下出风管4利用风管拉带13固定；上风室的上进风管5和上出风管6利用风管支撑14固定。下风室和上风室的金属框体1的结构为：由一组边金属杆11和内金属杆12连接而成的立方体结构；采用角接头9连接立方体三条相交边，采用边接头10延长立方体各条边。角接头9包括角接头主体21、角接头支撑件27以及分别与角接头主体21连接的角接头前插件22、角接头右插件23、角接头上插件24；角接头前插件22、角接头右插件23、角接头上插件24分别包括纵截面缺角的长方体金属块25、L形支架26，L形支架26两边与长方体金属块25缺角的两边连接；角接头前插件22、角接头右插件23、角接头上插件24上的L形支架26的角交汇于一点，角接头支撑件27固定于L形支架26上；角接头支撑件27的内侧壁上设有井字型凹陷20，井字型凹陷内20设有防滑涂层；角接头前插件22、角接头右插件23、角接头上插件24的侧壁上分别设有角接头保温层28，角接头保温层28表面设有角接头防滑层29。

边接头10包括边接头主体31以及分别与边接头主体31连接的边接头左插件32、边接头右插件33、边接头前插件34、边接头上插件35；边接头主体31后侧壁上设有插槽36；边接头左插件32、边接头右插件33、边接头前插件34、边接头上插件35上分别设有边接头保温层38，边接头保温层38上设有边接头耐磨层39；边接头左插件32、边接头右插件33、边接头前插件34、边接头上插件35上分别设有波浪形凹陷37，波浪形凹陷37内设有防滑层；插槽36内壁设有防滑涂层。

边金属杆11包括长方体边管41、纵截面为L形的边支架42，边支架42的一面固定于长方体边管41的一个面上，边支架42纵截面的两条边长大于或等于长方体边管41纵截面的边长；边支架42的表面设有边金属杆隔热层43，边金属杆隔热层43表面设有边金属杆耐磨层44；边支架42的两个内侧面以及长方体边管41的顶部分别设有第一卄字型凹陷45，第一卄字型凹陷45表面设有防滑层；长方体边管41内壁上设有防滑层。

内金属杆12为包括长方体内管51、左翼52和右翼53，左翼52和右翼53分别连接于长方体内管51同一水平面上的相对两边上，左翼52和右翼53高于长方体内管51的水平面，左翼52、长方体内管51和右翼53形成一凹槽54，凹槽54内设有第二卄字型凹陷57；左翼52、右翼53和凹槽54表面设有内金属杆隔热层55；内金属杆隔热层55表面设有内金属杆耐磨层56，第二卄字型凹陷57表面设有防滑层；长方体内管51内壁上设有防滑层。

连续通入湿热的空气至隔热室中，隔热室内和外壁温度差高达50℃以上；说明本发明隔热室隔热效果非常优异；同时，在隔热室内外形成较大压力差。

以上所述仅是本发明的实例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术对上述实例所做的修改和变更，仍在本发明技术方案保护的范围。