隔热浆料组合物、利用其的隔热材料及其制备方法与流程

文档序号:17291120发布日期:2019-04-03 03:58阅读:283来源:国知局
隔热浆料组合物、利用其的隔热材料及其制备方法与流程

本发明涉及隔热浆料组合物、利用其的隔热材料及隔热材料的制备方法,具体地,涉及一种不产生粉尘且可按照多种形状成型的隔热浆料组合物、利用其的隔热材料及隔热材料的制备方法。



背景技术:

具有多孔性的二氧化硅气凝胶、介孔二氧化硅、白炭黑、气相二氧化硅等二氧化硅粉末广泛应用于隔热和绝热等用途,但由于它们所具有的多种致命弱点,在大规模进入整个产业方面已存在限制。

尤其,尽管二氧化硅气凝胶是代表性的卓越的隔热材料,且隔热性能、绝热性能及吸音性能等优异,但在处理时因产生大量粉尘而在使用上受到致命性限制。

为解决上述问题,现有的无纺布形态的气凝胶产品已被开发而使用,但由于在处理时仍然会产生大量粉尘,现场适用困难已成问题。另外,对于如上所述的无纺布形态的气凝胶产品的情况,由于在成型性上极为有限,因此即使通过极为微细的凹凸也存在生成对隔热具有致命性影响的热通道的问题,且具有难以适用于以多种形状形成隔热产品的问题。

因此,在提供具有可维持二氧化硅结构特有的隔热等特性的同时、作业时全无粉尘且均可制备任意复杂形状的隔热产品的浆料组合物,以及利用其来维持隔热等特性且成型性优异的隔热材料的情况下,期待其可以广泛应用于相关领域。



技术实现要素:

技术课题

本发明的一个方面提供一种隔热浆料组合物,该隔热浆料组合物隔热特性等优异、作业时全然不会产生粉尘且能够制备出成型性优异的隔热产品。

本发明的另一方面提供一种隔热材料的制备方法,该隔热材料的制备方法利用本发明的隔热浆料组合物而能够以多种形状来制备隔热特性等优异的隔热产品。

本发明的又一方面提供一种隔热片,该隔热片利用本发明的隔热浆料组合物而以片状制备。

课题解决手段

根据本发明的一个角度,提供一种隔热浆料组合物,所述隔热浆料组合物包括包含二氧化硅成分的粉末、醇以及纤维。

根据本发明的另一角度,提供一种隔热材料的制备方法,所述隔热材料的制备方法包括:混合本发明的所述隔热浆料组合物的步骤;将混合的所述隔热浆料组合物成型的步骤;以及对成型的隔热浆料组合物进行干燥的步骤。

根据本发明的又一角度,提供一种隔热片,所述隔热片利用本发明的所述隔热浆料组合物来制备。

发明效果

根据本发明,提供一种隔热浆料组合物、隔热材料及利用其的隔热材料的制备方法,其由于能够维持优异的隔热特性、操作时全然不会产生粉尘且成型性优异,从而能够制备出任意复杂形状的隔热材料,进一步地在成型为薄膜形态的情况下也能够保持优异的隔热特性,因此能够容易地制备出多种形状的优异的隔热材料。尤其,期待能够广泛适用于对隔热材料的成型性和薄膜特性有需求的多种产业领域。进一步地,本发明的隔热材料还具有优异的绝热性能及吸音性能。

附图说明

图1为示出实施例1中制备的隔热浆料组合物(图1(a))、利用其制备的隔热材料(图1(b))及确认隔热材料的疏水性(图1(c))和耐热性(图1(d))的照片。

图2为示出实施例2中制备的隔热材料(图2(a))及确认隔热材料的疏水性(图2(b))和耐热性(图2(c))的照片。

图3为示出确认实施例3中制备的隔热材料的疏水性(图3(a))和耐热性(图3(b))的照片。

图4为示出确认实施例4中制备的隔热材料的疏水性(图4(a))和耐热性(图4(b))的照片。

图5为示出利用实施例5中制备的隔热浆料组合物制备的隔热材料(图5(a)和图5(b))及确认隔热材料的疏水性(图5(c))和耐热性(图5(d))的照片。

图6为示出实施例6中制备的隔热浆料组合物(图6(a))和利用其制备的隔热材料(图6(b))的照片。

图7为示出利用实施例7中制备的隔热浆料组合物制备的隔热材料的照片。

图8为示出利用实施例8中制备的隔热浆料组合物制备的隔热材料的照片。

图9为示出利用实施例9中制备的隔热浆料组合物制备的隔热材料(图9(a))和确认隔热材料的疏水性(图9(b))的照片。

图10为示出利用实施例10中制备的隔热浆料组合物制备的隔热材料(图10(a))和确认隔热材料的疏水性(图10(b))的照片。

图11为示出利用实施例11中制备的隔热浆料组合物制备的隔热材料(图11(a))和确认隔热材料的疏水性(图11(b))的照片。

图12为示出利用实施例12中制备的隔热浆料组合物制备的隔热材料(图12(a))和确认隔热材料的疏水性(图12(b))的照片。

图13为示出利用实施例13中制备的隔热浆料组合物制备的隔热材料(图13(a))和确认隔热材料的疏水性(图13(b))的照片。

图14为示出利用实施例14中制备的隔热浆料组合物制备的隔热材料(图14(a))和确认隔热材料的疏水性(图14(b))的照片。

图15(a)和图15(b)分别为示出确认利用比较例1中制备的隔热浆料组合物制备的隔热材料粘结力不足的照片。

图16为示出利用比较例2中制备的隔热浆料组合物制备的隔热材料(图16(a))和确认隔热材料的低疏水性(图16(b))的照片。

具体实施方式

以下将参考附图说明本发明的优选实施方式。然而,本发明的实施方式可以以多种其他形式来变型,且本发明的范围不限于下面描述的实施方式。

根据本发明,提供一种隔热浆料组合物,该隔热浆料组合物能够以多种形状成型、制备时不会产生粉尘且能够制备出维持优异的隔热特性的隔热材料。

另外,本发明虽然记载为涉及隔热浆料组合物,然而本发明的浆料组合物意旨不仅具有隔热特性,还意指具有与其相应的优异的绝热性能及吸音性能,进一步地,所述隔热特性包含发生火灾时扼制火的蔓延的特性。只是下述中着重记载了隔热特性。

更具体地,根据本发明的隔热浆料组合物包括包含二氧化硅成分的粉末、醇以及纤维。

作为包含二氧化硅成分的粉末的例子,二氧化硅气凝胶、介孔二氧化硅、白炭黑、气相二氧化硅等的粉末由于其自身不具有相互结合力,因此本发明为赋予结合力将适用醇溶剂或者醇溶剂和甲硅烷基化剂的组合。

所述隔热浆料组合物中,还可包括甲硅烷基化剂,或者所述包含二氧化硅成分的粉末可以是表面被甲硅烷基化剂改性而已包含甲硅烷基化剂的粉末,在所述包含二氧化硅成分的粉末中,作为已含有甲硅烷基化剂的例子可以使用被甲硅烷基化剂改性的疏水性二氧化硅。此外,对于亲水性二氧化硅粉末或氢化硅胶,优选额外添加甲硅烷基化剂。

本发明中使用的所述包含二氧化硅成分的粉末的平均粒径优选为10μm~400μm,更优选为50μm~100μm。在所述包含二氧化硅成分的粉末的平均粒径不足10μm的情况下,因在制备时气孔容易破裂而导致存在隔热性能劣化的问题;在平均粒径超过400μm的情况下,在干燥时存在残留于气孔中的醇溶剂难以蒸发的问题。

另外,相对于1重量份的包含二氧化硅成分的粉末,所述醇优选包含1~80重量份的量;相对于1重量份的包含二氧化硅成分的粉末,所述醇更优选包含1~10重量份的量。

在相对于1重量份的包含二氧化硅成分的粉末,所述醇的含量不足1重量份的情况下,由于包含二氧化硅成分的粉末中无法整体均匀地浸渍醇而会出现产品质量不稳定的问题,而醇的含量超过80重量份时,不仅会因最终混合物的粘度过低而难以成型,而且还会造成醇的不必要的损失,但其含量上限并没有特别限制。

所述醇与包含二氧化硅成分的粉末一同形成具有粘性的混合物。

如上所述的混合物呈不含有任何粉尘的状态,具有适于成型的粘度,可根据需要调整醇溶剂的种类和量,且与此同时可额外包含水。进一步地,也可附加地混合纤维材料,可以通过与纤维状物质进行物理混合来增强其刚性、耐久性及柔性等。

醇可以是从甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇以及辛醇组成的组中选择的至少一种,但不限于此。优选使用丙醇、丁醇以及戊醇中的至少一种成分的混合、或者包含至少一种上述成分的混合醇。

本发明的隔热浆料组合物包含纤维,这种纤维可以是短纤维,也可以是长纤维或其混合。在本发明中,短纤维意指长度为5mm~50mm,长纤维意指长度超过50mm至100mm。

另外,所述纤维的截面的平均直径优选为3μm~30μm,平均直径更优选为5μm~20μm,更优选为10μm~20μm。在所述纤维的截面的平均直径不足3μm的情况下,存在引发呼吸器官和皮肤疾病的问题,在平均直径超过30μm的情况下,则会因纤维的截面面积增加而导致存在热传导率增加的问题。

在使用短纤维的情况下,虽然具有使得隔热特性均匀的优点,但是可能会弱化韧性和刚性等物理特性,在使用长纤维的情况下,虽然能够增强韧性和刚性等物理特性,但可能会使得部分耐热特性不均匀。由此,优选混合短纤维和长纤维而进行使用。

另外,还可使用纺织或无纺布形态的纤维,此时能够使用切割机、打孔机等从纺织或无纺布中分离纤维素,并一次制备短纤维和/或长纤维来进行使用。

相对于1重量份二氧化硅成分粉末,所述纤维优选包含0.1~100重量份的量,更优选0.1~10重量份。以1重量份的包含二氧化硅成分的粉末的重量为基准,在所述纤维材料的含量不足0.1重量份的情况下,因最终产品的粘合力低下而存在有可能容易粉碎的问题,在所述纤维材料的含量超过100重量份的情况下,因混合物的粘度过大而有可能难以成型,且由于最终产品含量中纤维状物质的贡献度增加,具有整体隔热性能低下的趋势。

另外,在本发明中,隔热浆料组合物中所包含的“纤维”包括已具有纤维形态的纤维、或包括在后续所述浆料组合物的成型步骤中呈具有纤维形态的“纤维前驱体”。此时,所述“纤维前驱体”包含在隔热浆料组合物的成型步骤中可形成为纤维的任意材料。

例如,在由低密度聚乙烯(ldpe)、线性低密度聚乙烯(lldpe)、高密度聚乙烯(hdpe)、乙烯醋酸乙烯酯共聚物(eva)、聚丙烯(pp)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs,acrylonitrile-butadiene-styrene)等材料构成的粒状(granule)、球状(pellet)等颗粒状材料的情况下,可通过加热压制使颗粒变为纤维形态,从而通过对包括包含二氧化硅成分的粉末、醇以及所述颗粒状材料的隔热浆料组合物进行加热压制,使得最终隔热产品中形成纤维状,这种情况也包括在本发明的范围内。

在附加包括甲硅烷基化剂的情况下,相对于1重量份的包含二氧化硅成分的粉末,所述甲硅烷基化剂优选包含0.1~5重量份的量,更优选为0.3~1重量份。

所述甲硅烷基化剂与醇溶剂一同通过物理和化学地附着在二氧化硅成分的表面上,从而起到使得粉末相互结合的作用。因此,以1重量份的包含二氧化硅成分的粉末的重量为基准,在所述甲硅烷基化剂的含量不足0.1重量份的情况下,存在使得与包含二氧化硅成分的粉末之间的结合力不能得到充分提高的趋势,进一步地存在最终产品的疏水性低下的趋势。与此相反,在甲硅烷基化剂的含量超过5重量份的情况下,相对于因含量增加而产生的费用,物质性质的改善微乎其微,因此存在引发经济上不必要的损失的问题。

对于二氧化硅水凝胶等亲水性二氧化硅,可以使用甲硅烷基化剂使甲硅烷基化剂反应而粘附到二氧化硅表面上,也可择一地或与此一同使用已对表面进行疏水处理的二氧化硅气凝胶、疏水性介孔二氧化硅、白炭黑、疏水性气相二氧化硅。

可使用于本发明的所述甲硅烷基化剂可使用例如下述化学式(1)的硅烷化合物。

r1(4-n)-sixn化学式(1)

其中,n为1~3,r1为c1~c10,优选为c1~c5的烷基、芳香族、杂芳族烷基或氢,x为选自f、cl、br、i以及cl的卤素,优选为cl,或者c1~c10优选为c1~c5的烷氧基、芳香族烷氧基或杂芳族烷氧基。

另外,作为另一种甲硅烷基化剂,可使用例如下述化学式(2)的二硅氧烷。

r3si-o-sir3化学式(2)

其中,r3基为相同或不同,可以为c1~c10、优选为c1~c5的烷基、芳香族烷基、杂芳族烷基或氢。

如上所述的甲硅烷基化剂的具体实例可以选自但不限于由六甲基二硅烷、乙基三乙氧基硅烷、三甲氧基硅烷、三乙基乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、甲氧基三甲基硅烷、三甲基氯硅烷以及三乙基氯硅烷组成的组的至少一种。

另外,在本发明中,所述包含二氧化硅成分的粉末优选从二氧化硅气凝胶粉末、二氧化硅矿物粉末、二氧化硅水凝胶、二氧化硅泡沫、白炭黑以及气相二氧化硅粉末组成的组中选择的至少一种。

所述纤维材料在其成分上没有特别限制,可以是无机纤维、有机纤维或它们的混合纤维。

所述无机纤维可以是从玻璃纤维、二氧化硅纤维、陶瓷纤维、岩棉以及矿棉组成的组中选择的至少一种,但不限于此。

所述有机纤维可以是从再生纤维、半合成纤维以及合成纤维组成的组中选择的至少一种,但不限于此。

所述再生纤维例如可以是从纤维素纤维和蛋白质纤维组成的组中选择的至少一种,所述半合成纤维例如可以是从乙酸纤维和三乙酸纤维组成的组中选择的至少一种,所述合成纤维例如可以是从聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、乙烯聚合物、聚酰胺以及聚氨酯组成的组中选择的至少一种聚合树脂。

另外,相对于1重量份的所述包含二氧化硅成分的粉末,所述隔热浆料组合物可附加包含大于0重量份且小于等于10重量份的水。水可以根据粘度调整或经济性原因等而添加,但相对于1重量份的包含二氧化硅成分的粉末,在包含超过40重量份的水的情况下,可能因大规模发生收缩而造成热特性降低,或使最终产品形成裂痕。

本发明的隔热浆料组合物的优选粘度为50000cps~100000cps,更优选为80000cps~90000cps。本发明的隔热浆料组合物的优选方式是例如用粘土等被水润湿的粘土质物质,在这种情况下可以顺利地进行成型。

进一步地,本发明的隔热浆料组合物可以附加包括其他添加剂,以用于向最终产品赋予额外或改进的特性。

作为其他添加剂并没有特别限制,但为了增强最终产品的高温隔热特性,以整体隔热组合物的重量为准,可添加占1~30重量%的sic、al2o3、fe2o3、tio2、zno、mgo等物质。

根据本发明的另一角度,提供一种利用上述本发明的隔热浆料组合物来制备隔热产品的方法。

更为具体地,本发明的隔热产品的制备方法包括:混合上述本发明的隔热浆料组合物的混合步骤;将混合的所述隔热浆料组合物成型的成型步骤;以及对成型的隔热浆料组合物进行干燥的干燥步骤。

在混合所述隔热浆料组合物的步骤中,混合包含二氧化硅成分的粉末、醇、纤维以及根据情况添加的甲硅烷基化剂的顺序并没有特别限制,在此对于混合均可实现低速混合和高速混合,可利用例如球磨机或砂磨机等混合设备。

使隔热浆料组合物均匀混合后,执行将混合的所述隔热浆料组合物成型的步骤,后续通过干燥使得水和/或醇溶剂蒸发而干燥即可获得最终的隔热材料。

在本发明中,所述成型步骤的方式没有特别限制。本发明的隔热浆料组合物具有均能够以任意形状成型的优异的可成型性,可以成型为薄片形状、包围具有曲面或凹凸的表面的形状等,因此在所需隔热的任意装置上可以以所需形状进行成型。

只是,例如可执行按照所需形状压缩浆料组合物来进行成型的步骤,更为具体地,可在在所需形状的模具之间注入浆料组合物之后,用冲压机压缩并加热而成型为所需形状。

所述干燥步骤的温度并不受限制,但例如在效率方面,可在50℃~250℃的温度下通过单一步骤执行,或者,可包括如下步骤来执行,即所述步骤包括:在50℃~100℃的温度下执行的一次干燥步骤;以及在100℃~250℃的温度下执行的二次干燥步骤。

在所述干燥步骤的温度不足50℃的情况下,存在气孔中的溶剂不能蒸发的问题,在温度超过250℃的情况下,在干燥步骤中存在最终产品的表面膨胀的问题。

当所述干燥步骤分为两个步骤执行时,仅在如所述一次干燥步骤所述的低温下执行干燥的情况下,因干燥时间较长或者无法实现完全干燥而在最终产品中可能会残留有部分溶剂,因此优选提升温度来进一步执行二次干燥步骤。但是,干燥步骤在过高的温度下执行的情况下,虽然可以缩短干燥时间,但因快速干燥而造成收缩率增大,从而可能引发最终产品的隔热性能劣化的问题,且存在溶剂着火引起火灾的危险。

根据如上所述本发明的浆料组合物和所述隔热材料的制备方法,可以提供具有优异的隔热特性、成型性以及具有薄膜特性的隔热材料。

更具体地,可以提供利用所述本发明的隔热浆料组合物制成为片状的隔热片,此时,所述隔热片的平均厚度可以为0.1mm~10mm,尤其,所述隔热片也可以以如0.3mm~0.7mm的平均厚度的薄的薄膜形状来制备,并且仍然可以保持优异的隔热特性。另外,也可以以超过10mm至100mm的板的形状来制备。

根据本发明,不仅可以获得为薄膜且具有柔韧性和成型性的隔热膜形状的片材,而且也可以获得具有厚的厚度且不具有柔韧性的板状隔热体。所述板状隔热体可以由一个厚的片材制成,也可以通过堆叠多个薄的片材制成。

另外,如上所述制备的隔热片可通过制备多层隔热片而堆叠后干燥的方式来制备更厚的隔热片。

此外,所述隔热片可形成为平面、凹凸面或曲面形状。

例如,可利用所述本发明的隔热浆料组合物适用作飞机部件的隔热材料,半导体、电子产业工艺的隔热部件,汽车内部隔热部分或保温部分的部件;进一步地,可用作工业管道或发热的动力部或传动部等部件,导弹隔热部分的部件,燃料电池、复合电池等的隔热部件,半导体部件的隔热包装等诸多领域的部件。所述工业管道包括但不限于管道、电缆及排气管等。例如,成型为圆筒形的隔热材料可以适用作汽车排气管热保护器、用于消防机器人的电缆及用于工业管道的管道隔热材料等。

进一步地,由于本发明的隔热浆料组合物的成型并不受限制,因此可以成型成用于保护汽车发动机排气口、导弹或火箭内部的gps等设备的多种结构等,其在应用领域上没有限制,可广泛应用于整个工业领域。

更为具体地,可用于电视面板(panel),例如lcd因热量而会发生局部变色,因此可在lcd与模块(module)之间可以适用薄膜隔热片的形状;对于电子传感器外壳、火箭及超音速飞机等,例如可适用于从空气摩擦热保护宇宙航空航天设备中的传感器等电子配件;可适用于电动汽车的电气部件、尤其可适用于提升在极地或沙漠地形中因外部温度而受损的电气部件的隔热效果;也可用于国防导弹电器元件隔热、潜水艇燃料电池隔热片、核聚变装置的部件保护用隔热片、笔记本电脑、通信设备模块等,从而节约热损失造成的能源流失,并能够使调频相关设备与外部温度进行隔热而获得更稳定的通信品质,此外还可适用于各种电热器具。

以下将参考具体实施例更具体地说明本发明。以下实施例仅作为有助于理解本发明的示例,本发明的范围并不限于此。

实施例

实施例1

将180g具有疏水性的二氧化硅气凝胶粉末、180g具有亲水性的白炭黑粉末以及10ghmdso进行混合,之后加入3000g以4:4:2的重量比混合有丙醇、丁醇和乙醇的溶剂而进行混合。向其加入50g玻璃纤维而进行混合,从而制备出了如图1(a)所示的隔热浆料组合物。此时,所述纤维使用了平均直径为3μm和平均长度为50mm的纤维。

将所述隔热浆料组合物放入310mm浆料组合物放入时,所述规格的模具中,并利用热风干燥机在80℃下干燥10小时而进行一次干燥,并在120℃下干燥14小时而进行二次干燥。在该过程中未产生任何粉尘,干燥后制备出了如图1(b)的组合物。其热传导率的测定结果为24.9mw/mk,几乎不产生粉尘,且如图1(c)所示地显现出强疏水性,如图1(d)所示地也不在火中燃烧。

实施例2

向200g具有疏水性的二氧化硅气凝胶粉末中加入3200g以4:4.5:1.5的重量比混合有丙醇、戊醇以及乙醇的溶剂而进行混合。接着,混合10g作为甲硅烷基化剂的hmds。向其附加加入160g具有疏水性的al2o3粉末,之后在球磨机或砂磨机等混合设备中以5~10小时的充分时间进行混合。向其加入30g玻璃纤维而进行混合,从而制备了易于成型的胶状隔热浆料组合物。此时,所述纤维使用了平均直径为30μm和平均长度为50mm的纤维。

将所述隔热浆料组合物放入形状复杂的凹凸模具中并压制成型成凹凸结构后,利用热风干燥机在60℃下干燥8小时而进行一次干燥,并在140℃下干燥12小时而进行二次干燥。在该过程中未产生任何粉尘,且如图2(a)所示地制备出了复杂的形状。该产品的热传导率为24.8mw/mk,几乎不产生粉尘,如图2(b)所示地显现出强疏水性,如图2(c)所示地也不在火中燃烧。

实施例3

向380g具有疏水性的二氧化硅气凝胶粉末中加入3000g以7:3的重量比混合有丙醇和乙醇的溶剂而进行混合。向其加入40g玻璃纤维而进行混合,从而制备出了易于成型的胶状隔热浆料组合物。此时,所述纤维使用了平均直径为30μm和平均长度为5mm的纤维。

将所述隔热浆料组合物放入310mm浆料组合物放入制备出了规格的模具中,并利用热风干燥机在70℃下干燥14小时而进行一次干燥,并在120℃下干燥14小时而进行二次干燥。在该过程中未产生任何粉尘。其热传导率的测定结果为24.0mw/mk,几乎不产生粉尘,如图3(a)所示地显现出强疏水性,如图3(b)所示地也不在火中燃烧。

实施例4

向190g具有疏水性的二氧化硅粉末中加入2300g以1:6:3的重量比混合有乙醇、丙醇以及甲醇的溶剂而进行混合。向其中一同加入100g具有亲水性的二氧化硅粉末、50g具有亲水性的多孔性mgo粉末以及60g玻璃纤维而再次混合30分钟以下,从而制备了易于成型的胶状隔热浆料组合物。此时,所述纤维使用了平均直径25μm和平均长度为5mm的纤维。

将所述隔热浆料组合物放入310mm浆料组合物放入状隔热浆规格的模具中,并利用热风干燥机在60℃下干燥6小时而进行一次干燥,并在130℃下干燥18小时而进行二次干燥。该产品的热传导率的测定结果为31.54mw/mk,且几乎不产生粉尘,如图4(a)所示地为强疏水性,如图4(b)所示地也不在火中燃烧。

实施例5

在150g平均大小为100μm的具有亲水性的二氧化硅粉末中,一同加入2000g以5:5的重量比混合有甲醇和丙醇的溶剂以及10g作为甲硅烷基化剂的乙基三乙氧基硅烷(ethyltriethoxysilane),并在球磨机或砂磨机等混合设备中以5~10小时的充分时间进行混合。向其加入350g具有疏水性的介孔二氧化硅粉末和30g玻璃纤维而再次混合30分钟以下,从而制备了易于成型的胶状隔热浆料组合物。此时,所述纤维使用了平均直径为5μm和平均长度为10mm的纤维。

将所述隔热浆料组合物放入管道形状的模具中,并用手按压成所需形状之后,利用热风干燥机在60℃下干燥10小时而进行一次干燥,并在150℃下干燥12小时而进行二次干燥。在该过程中不产生任何粉尘,如图5(a)和图5(b)所示地成型并制备出了管道形状的产品。该产品的热传导率为26.9mw/mk,几乎不产生粉尘,如图5(c)所示地为强疏水性,如图5(d)所示地也不在火中燃烧。

实施例6

向130g具有亲水性的二氧化硅水凝胶粉末中一同加入2500g以2:8的重量比混合有乙醇和丙醇的溶剂以及13g作为甲硅烷基化剂的乙基三乙氧基硅烷(ethyltriethoxysilane),并在球磨机或砂磨机等混合设备中以5~10小时的充分时间进行混合。向其加入340g具有疏水性的二氧化硅粉末、28g作为耐火物(opacifier)的碳化硅(sic)以及40g玻璃纤维而再次混合30分钟以下,从而制备出了如图6(a)所示的易于成型的胶状隔热浆料组合物。此时,所述纤维使用了平均直径为15μm和平均长度为10mm的纤维。

将所述隔热浆料组合物放入310mm浆料组合物放入浆料组合规格的模具中,并利用热风干燥机在80℃下干燥5小时而进行一次干燥,并在125℃下干燥20小时而进行二次干燥。在该过程中未产生任何粉尘,干燥后成型并制备出了如图6(b)所示形状的产品,该产品的热传导率示出为33.9mw/mk。

实施例7

向170g具有疏水性的二氧化硅气凝胶粉末中加入150g具有疏水性的二氧化硅粉末而进行混合后,加入2500g乙醇溶剂而进行混合。向其加入30g玻璃纤维而进行混合,从而制备了易于成型的胶状隔热浆料组合物。此时,所述纤维使用了平均直径为20μm和平均长度为10mm的纤维。

将所述隔热浆料组合物放入310mm浆料组合物放入制备了易规格的模具中,并利用热风干燥机在65℃下干燥8小时而进行一次干燥,并在120℃下干燥14小时而进行二次干燥。其结果,如图7所示地制备出的产品的热传导率示出为37.5mw/mk。

实施例8

向250g具有亲水性的二氧化硅气凝胶粉末中一同加入2500g以7:3的重量比混合有戊醇和庚醇的溶剂以及12g作为甲硅烷基化剂的etes,并在球磨机或砂磨机等混合设备中以5~10小时的充分时间进行混合。向其加入180g具有疏水性的二氧化硅气凝胶粉末和50g玻璃纤维,从而制备出了易于成型的胶状隔热浆料组合物。此时,所述纤维使用了平均直径为5μm和平均长度为15mm的纤维。

将所述隔热浆料组合物放入310mm浆料组合物放入于成型的规格的模具中,并利用热风干燥机在75℃下干燥14小时而进行一次干燥,并在160℃下干燥18小时而进行二次干燥。干燥后,如图8所示地制备出的产品的热传导率示出为24.9mw/mk。

实施例9

加入120g具有疏水性的二氧化硅气凝胶粉末、70g具有亲水性的二氧化硅水凝胶以及180g具有疏水性的介孔二氧化硅粉末而进行混合后,加入3000g以8:2的重量比混合有丙醇和水的溶剂而进行混合。向其分别加入15g作为有机纤维的再生纤维和15g作为无机纤维的玻璃纤维而进行混合,从而制备出了易于成型的胶状隔热浆料组合物。此时,所述纤维使用了平均直径为5μm和平均长度为5mm的纤维。

将所述隔热浆料组合物放入310mm浆料组合物放入进行混合规格的模具中,并利用热风干燥机在60℃下干燥8小时而进行一次干燥,并在120℃下干燥20小时而进行二次干燥。在该过程中未产生任何粉尘,且如图9(a)所示地制备出而示出了28.8mw/mk的热传导率值,如图9(b)所示地表现为强疏水性。

实施例10

向180g具有亲水性的二氧化硅水凝胶中加入100g具有亲水性的氧化铝粉末和180g具有疏水性的介孔二氧化硅粉末而进行混合后,加入2800g以7:3的重量比混合有乙醇和水溶剂而进行混合。向其加入30g作为无机纤维的二氧化硅纤维而进行混合,从而制备出了易于成型的胶状隔热浆料组合物。此时,所述纤维使用了平均直径为15μm和平均长度为10mm的纤维。

将所述隔热浆料组合物放入310mm浆料组合物放入维而进行规格的模具中,并利用热风干燥机在65℃下干燥10小时而进行一次干燥,并在110℃下干燥18小时而进行二次干燥。该过程中未产生任何粉尘,且如图10(a)所示地制备出而示出了38.1mw/mk的热传导率值,如图10(b)所示地表现为强疏水性。

实施例11

向3000g以1:5:4的重量比混合有丁醇、乙醇以及水的溶剂中充分混合30g玻璃纤维之后,分别加入180g具有疏水性的气凝胶粉末和200g具有疏水性的介孔二氧化硅粉末,从而制备出了易于成型的胶状隔热浆料组合物。此时,所述纤维使用了平均直径为5μm和平均长度为30mm的纤维。

将所述隔热浆料组合物放入310mm浆料组合物放入出了易于规格的模具中,并利用热风干燥机在60℃下干燥6小时而进行一次干燥,并在130℃下干燥20小时而进行二次干燥。在该过程中未产生任何粉尘,且如图11(a)所示地制备出而示出了32.5mw/mk的热传导率值,如图11(b)所示地表现为强疏水性。

实施例12

将150g具有亲水性的二氧化硅水凝胶、20g具有亲水性的fe2o3粉末和150gtio2粉末(rutiletype)加入到2000g以2:8的重量比混合有戊醇和丙醇的溶液中而进行混合后,再一同加入12g用于赋予疏水性的作为甲硅烷基化剂的六甲基二硅醚(hexamethyldisiloxane),并在球磨机或砂磨机等混合设备中以5~10小时的充分时间进行混合。向其加入30g玻璃纤维而进行混合30分钟以下,从而制备出了易于成型的具有胶状形态的粘度的隔热浆料组合物。此时,所述纤维使用了平均直径为30μm和平均长度为20mm的纤维。

将所述隔热浆料组合物放入形状复杂的凹凸模具中进行压制而使其成型成凹凸结构后,利用热风干燥机在80℃下干燥6小时而进行一次干燥,并在140℃下干燥20小时而进行二次干燥。在该过程中未产生任何粉尘,其结果示出了29.7mw/mk的热传导率值,如图12(a)和图12(b)所示地制备出了具有强疏水性的形状复杂的板状凹凸结构。

实施例13

向4000g以1:1的重量比混合有作为起到前驱体功能的醇盐物质的正硅酸乙酯(teos,tetraethlyorthosilicate)以及乙醇的混合物中,加入10g硝酸和100g水并在混合设备中以充分时间进行混合,以用于引导水解反应。向其加入180g具有疏水性的介孔二氧化硅粉末、20g具有疏水性的氧化铝粉末以及30g玻璃纤维而再次混合30分钟以下,从而制备出了易于成型的胶状隔热浆料组合物。此时,所述纤维使用了平均直径为10μm和平均长度为40mm的纤维。

将所述隔热浆料组合物放入310mm浆料组合物放入胶状隔热规格的模具中,并利用热风干燥机在50℃下干燥7小时而进行一次干燥,并在110℃下干燥18小时而进行二次干燥。在该过程中未产生任何粉尘,干燥后,示出了34.1mw/mk的热传导率值,且如图13(a)和图13(b)所示地制备出了具有强疏水性的产品。

实施例14

向600g用醇进行溶剂置换的二氧化硅水凝胶中加入1000g丙醇溶剂,并在球磨机或砂磨机等混合设备中以5~10小时的充分时间进行混合。向其加入50g具有疏水性的氧化铝粉末、200g具有疏水性的介孔二氧化硅粉末以及40g玻璃纤维而再次混合30分钟以下,从而制备出了易于成型的胶状隔热浆料组合物。此时,所述纤维使用了平均直径为5μm和平均长度为10mm的纤维。

将所述隔热浆料组合物放入310mm浆料组合物放入于成型的规格的模具中,并利用热风干燥机在80℃下干燥7小时而进行一次干燥,并在130℃下干燥18小时而进行二次干燥。在该过程中未产生任何粉尘,干燥后示出了24.3mw/mk的热传导率值,且如图14(a)和图14(b)所示地制备出了具有强疏水性的产品。

实施例15

制备了如实施例1所述的隔热浆料组合物。通过将所述隔热浆料组合物置于双辊之间进行多次压制加工,制备出2mm~2.2mm厚度的板状片,将其以热风干燥方式在150℃~160℃下干燥3小时以上后,制备出了隔热板状片。

隔热板状片的热传导率为25.2mw/mk,这种隔热板状片可适用作电池模块的隔热产品。

实施例16

制备了如实施例1所述的隔热浆料组合物。通过将所述隔热浆料组合物置于双辊之间进行多次压缩加工,制备出2mm~2.1mm厚度的板状片后,在直径为100mm的管上连续卷绕五次而制出了厚度为10mm~10.5mm的圆筒状片。将所述圆筒状片以热风干燥方式在230℃~250℃下干燥3小时以上,从而制备出了隔热圆筒状片。

按照经过横截面的圆心的方式切割所述隔热圆筒状片而成相互对称的两个半圆筒状。这种隔热圆筒状片可以结合成覆盖直径为100mm的工业管道的外部而适用作管道隔热材料。

实施例17

制备了如实施例9所示的隔热浆料组合物。通过将所述隔热浆料组合物置于双辊之间进行多次压缩加工,制备出5mm~5.1mm厚度的板状片后,在直径为350mm的管上连续卷绕六次而制出了厚度为30mm~30.6mm的圆筒状片。将所述圆筒状片以热风干燥方式在150℃~160℃下干燥5小时以上后,制备出了圆筒状片。

按照经过横截面的圆心的方式切割所述隔热圆筒状片而成对称的两个半圆筒状。这种隔热圆筒状片可以适用作直径为350mm的工业管道上的管道隔热材料。

实施例18

制备了如实施例4所示的隔热浆料组合物。通过将所述隔热浆料组合物置于双辊之间进行多次压缩加工,制备出5mm~5.2mm厚度的板状片后,将其置于与汽车排气管的形状相同的模具中成型,之后以热风干燥方式在150℃~160℃下干燥5小时以上。

这种隔热片可作为汽车排气管的保温材料来安装,从而使得因外部温度引起的排气管表面的热损失可以减少到10%。

实施例19

制备了如实施例4所示的隔热浆料组合物。通过将所述隔热浆料组合物置于双辊之间进行多次压缩加工,制备出3mm~3.2mm厚度的板状片后,将其置于汽车排气管的热保护器模具中成型,之后以热风干燥方式在150℃~160℃下干燥5小时以上。

这种隔热片可作为汽车排气管热保护器来安装,从而示出能够使得排气管的炽热的热量隔绝到自身内部的优异效果。

实施例20

制备如实施例5所示的隔热浆料组合物。通过将所述隔热浆料组合物置于双辊之间进行多次压缩加工,制备出5mm~5.2mm厚度的板状片后,以热风干燥方式在150℃~160℃下干燥3小时以上之后,制备出了隔热板状片。

将所述隔热板状片裁剪为300mm×300mm的规格后,将其用作真空隔热材料的芯材,将其放入至通过用聚乙烯和铝膜沉积而成的400μm厚度和420mm×420mm大小的上部和下部的外覆剂之间,并在真空状态下进行密封,从而制备出了真空隔热材料。

实施例21

制备了如实施例14所示的隔热浆料组合物。通过将所述隔热浆料组合物置于双辊之间进行多次压缩加工,制备出0.4mm~0.6mm厚度的板状片,以热风干燥方式在150℃~160℃下干燥3小时以上,从而制备出了隔热板状片。

通过使所述隔热板状片覆盖消防用机器人的电缆部分和基板部分而进行了隔热处理。将安装有该隔热板状片的消防用机器人和未安装有隔热板状片的消防用机器人在300和600上测试后发现,安装该隔热板状片的消防用机器人的热阻上升了50%左右。

比较例1

向180g具有疏水性的二氧化硅气凝胶粉末中混合50g具有疏水性的氧化铝粉末和150g具有疏水性的介孔二氧化硅粉末后,加入3000g以5:5的重量比混合有丙醇和丁醇的溶剂而进行混合。向其加入2g玻璃纤维,从而制备出了易于成型的胶状隔热浆料组合物。此时,所述纤维使用了平均直径为30μm和平均长度为5mm的纤维。

利用热风干燥机在80℃下对所述隔热浆料组合物进行一次干燥后,在120℃下对其进行二次干燥,其结果可以确认到因纤维成分含量不足而出现了如图15(a)和图15(b)所示的粘结力低下而造成粉碎的问题。

比较例2

向150g具有疏水性的气凝胶粉末中混合50g具有疏水性的氧化铝粉末,向其加入2000g丁醇而进行混合。向其附加加入50g玻璃纤维和150g二氧化硅纤维,并且每次加入100g丁醇溶剂而进行混合,从而制备出了易于成型的胶状隔热浆料组合物。此时,所述纤维使用了平均直径为3μm和平均长度为50mm的纤维。

将所述隔热浆料组合物放入310mm浆料组合物放入状隔热浆规格的模具中,并利用热风干燥机在80℃下一次干燥8小时,并在130℃下二次干燥16小时。在该过程中未产生任何粉尘,干燥后,如图16(a)所示地制备出而示出了34.6mw/mk的热传导率值,但由于纤维成分含量比率高而表现出了如图16(b)所示的弱疏水性。

虽然在上述中对本发明的实施例进行了详细描述,但本发明的权利范围并不限于此,对于本技术领域中具有通常知识的技术人员来言,在不脱离权利要求书中记载的本发明的技术思想范围内可以实现多种修改和变型是显而易见的。

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