聚氨酯泡棉气凝胶及其制备方法与流程

本发明涉及聚氨酯泡棉气凝胶及其制备方法，属于气凝胶加工。

背景技术：

1、气凝胶是一种独特的多孔材料，由凝胶经过超临界干燥而成。它的名称来源于其大部分体积是气体的特性。气凝胶具有低密度性，气凝胶的密度通常在100kg/m3以下；超低导热系数，通常在0.010w/(m·k)以下。这使得它成为优秀的隔热材料，用于各种热隔离和绝热应用；多孔结构，气凝胶的多孔结构由互相连接的纳米结构组成，这种结构使其具有极大的表面积和孔隙体积，有助于吸附气体和提供隔热性能。

2、由于气凝胶具备上述的特性，在建筑隔热领域得到了广泛的应用,现有的气凝胶隔热材料采用的是将气凝胶附着在预氧丝或玻纤，形成复合材料，这类材料的耐温受限制于预氧丝或玻纤的材料性能，耐温性在300度以内。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题，在于提供聚氨酯泡棉气凝胶，该聚氨酯泡棉气凝胶耐温性在300度以上,耐温性能更好；压缩比更小，密度更小,可以用在建筑保温棉，隔热,外墙。

2、本发明通过下述方案实现：聚氨酯泡棉气凝胶及其制备方法，其包括聚氨酯泡棉和气凝胶，所述气凝胶填充在所述聚氨酯泡棉内的空隙内。

3、优选的，所述聚氨酯泡棉厚度为25mm-30mm。

4、优选的，所述气凝胶厚度为32mm-35mm。

5、优选的，聚氨酯泡棉气凝胶可两块以上层叠。

6、聚氨酯泡棉气凝胶的制备方法包括以下步骤：

7、s1、气凝胶的制备；

8、s2、成型模内刷防粘剂，在成型模内放入聚氨酯泡棉，采用的聚氨酯泡棉的密度为15kg/m3-20 kg/m3，导热系数0.020w/(m·k)-0.025w/(m·k)；

9、s3、气凝胶内添加催化剂，促使凝胶化反应，在一定的温度下，控制凝胶化反应，使溶胶开始形成凝胶结构，气凝胶从注胶机构挤出；

10、s4、聚氨酯泡棉气凝胶固化成型，翻转成型模，脱模；

11、s5、超临界二氧化碳干燥，通过控制温度和压力，使溶剂在超临界状态下去除；

12、s6、成品，包括表面处理，对气凝胶进行表面处理，以改善性能或适应特定应用；切割成型，对气凝胶进行切割、成型，以获得所需的形状和尺寸。

13、优选的，步骤s1中气凝胶为硅基气凝胶，由硅酸酯类化合物溶于乙醇而成。

14、优选的，成型模为方形结构，所述成型模中开有开有多个成型腔，所述成型模两侧均连接转轴，所述转轴连接到旋转机构，所述成型模上方设有注胶管，所述注胶管下部连接注胶机构，所述旋转机构控制所述成型模翻转，翻转角度为0-360°。

15、优选的，所述注胶机构有多个，所述注胶机构与所述成型腔相对应。

16、优选的，步骤s3中温度控制为55°-70°，催化剂为酸性催化剂，为硫酸或盐酸。

17、优选的，步骤s5中温度控制为60°-65°，压力控制在120bar-160bar。

18、本发明的有益效果为：

19、1、本发明聚氨酯泡棉气凝胶的耐温性在300度以上,耐温性能更好；

20、2、本发明聚氨酯泡棉气凝胶较现有技术来说压缩比更小，密度更小,可以用在建筑保温棉，隔热,外墙；

21、3、本发明聚氨酯泡棉气凝胶的制备方法采用成型模定型，能快速成型，加工效率更高。

技术特征：

1.聚氨酯泡棉气凝胶，其特征在于，其包括聚氨酯泡棉(100)和气凝胶(200)，所述气凝胶(200)填充在所述聚氨酯泡棉(100)内的空隙内。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯泡棉气凝胶，其特征在于，所述聚氨酯泡棉(100)厚度为25mm-30mm。

3.根据权利要求1所述的聚氨酯泡棉气凝胶，其特征在于，所述气凝胶(200)厚度为32mm-35mm。

4.根据权利要求1所述的聚氨酯泡棉气凝胶，其特征在于，聚氨酯泡棉气凝胶可两块以上层叠。

5.聚氨酯泡棉气凝胶的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的聚氨酯泡棉气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤s1中气凝胶为硅基气凝胶，由硅酸酯类化合物溶于乙醇而成。

7.根据权利要求5所述的聚氨酯泡棉气凝胶的制备方法，其特征在于，成型模(300)为方形结构，所述成型模(300)中开有开有多个成型腔(301)，所述成型模(300)两侧均连接转轴(302)，所述转轴(302)连接到旋转机构(303)，所述成型模(300)上方设有注胶管(400)，所述注胶管(400)下部连接注胶机构(401)，所述旋转机构(303)控制所述成型模(300)翻转，翻转角度为0-360°。

8.根据权利要求5所述的聚氨酯泡棉气凝胶的制备方法，其特征在于，所述注胶机构(401)有多个，所述注胶机构(401)与所述成型腔(301)相对应。

9.根据权利要求5所述的聚氨酯泡棉气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤s3中温度控制为55°-70°，催化剂为酸性催化剂，为硫酸或盐酸。

10.根据权利要求5所述的聚氨酯泡棉气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤s5中温度控制为60°-65°，压力控制在120bar-160bar。

技术总结
本发明公开了聚氨酯泡棉气凝胶，其包括聚氨酯泡棉和气凝胶，气凝胶填充在聚氨酯泡棉内的空隙内，其制备方法如下：气凝胶的制备；成型模内刷防粘剂，在成型模内放入聚氨酯泡棉；气凝胶内添加催化剂，促使凝胶化反应；聚氨酯泡棉气凝胶固化成型，翻转成型模，脱模；超临界二氧化碳干燥，成品。本发明的有益效果有：耐温性在300度以上,耐温性能更好；压缩比更小，密度更小,可以用在建筑保温棉，隔热,外墙；采用成型模定型，能快速成型，加工效率更高。

技术研发人员：萧玲,肖嘉乐
受保护的技术使用者：江西中懋新能源材料技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29