一種可釋放負氧離子的納米絕熱板及其制備方法技術

本發明專利技術提供了一種可釋放負氧離子的納米絕熱板及其制備方法，所述絕熱板包括以下重量份的組分：氣相二氧化硅60～100份、二氧化硅氣凝膠1～25份、短切纖維0.5～15份、膨脹蛭石10～30份、電氣石0.1～3份。本發明專利技術的納米絕熱板不僅具有良好的保溫性能，其導熱系數不大于0.018W/(m·K)，同時還可釋放負氧離子，使得每立方米空氣中的負氧離子含量高達15000個，更重要的是還能調節室內空氣的干濕度，避免墻體內側結露，此外本發明專利技術的納米絕熱板還具有良好的吸音效果，由此使得本發明專利技術所述的納米絕熱板可用于外墻內保溫系統，從而有助于打造舒適、節能、綠色的居家環境。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于建筑板材領域，具體涉及一種可釋放負氧離子的納米絕熱板及其制備方法。
技術介紹
隨著經濟全球化的迅猛發展，人類對于能源的需求量急劇攀升，粗放式的能源利用方式已越來越難以適應日益嚴峻的能源形勢，如何提高能源利用率，降低能耗成為世界各國研究的重大課題。特別是在我國，發電、冶金冶煉、石油化工、建筑陶瓷等行業的能源消耗均比發達國家同行業高2～5倍，能源利用率普遍低下的這一現狀直接影響著國民經濟可持續快速發展的步伐。一般來說，工業生產中的節能渠道基本分為三大類：第一類是先進的技術工藝流程；第二類是先進精良的生產設備；第三類是優良的節能材料。對于節能材料而言，保溫隔熱材料是其中研究和應用最為廣泛的一大類。根據材質的不同，保溫隔熱材料又可進一步分為有機絕熱材料、無機絕熱材料和金屬絕熱材料，其中，目前常用的無機絕熱材料主要是以陶瓷纖維、晶須、陶瓷空心球等為原料所制成的孔徑集中在幾微米到幾毫米的微孔陶瓷材料，這種材料的常溫導熱系數通常大于0.04W/(m·K)，其隔熱性能遠不能滿足高效隔熱領域如航空、航天、船舶等行業的需求。為了降低材料的導熱系數，提高材料的隔熱性能，需要在保證材料有足夠孔隙率的基礎上進一步減小材料的孔徑尺寸。隨著納米技術的發展，氣相二氧化硅問世，它是一種白色、無毒、無味、無定形的無機精細化工產品，由于其原子粒徑為7～40納米，使得氣相二氧化硅具有比表面積大、表面吸附力強、分散性好、熱阻高等特點，因而將氣相二氧化硅用于制備納米絕熱材料受到了人們越來越多的關注。目前，國內外墻保溫系統主要采用外墻外保溫形式，即將保溫材料置于維護結構外側來實現外墻體的保溫及隔熱作用，但這種方式的施工難度大且存在巨大安全隱患，如保溫材料脫落或難以控制火災等。而外墻內保溫絕熱材料可以克服上述缺陷，但現有的外墻內保溫絕熱材料由于墻體內外溫差較大往往會存在外墻內側結露、墻體發霉的問題。另外，被譽為“空氣維生素”的負氧離子有利于人體的身心健康，并且負氧離子還具有除味、防霉、儲熱等功效。如果外墻內保溫絕熱材料能夠同時釋放負氧離子的話，這將對外墻內保溫絕熱材料的大規模應用起到更好的推進作用，從而為打造舒適、節能、綠色的居家環境提供技術支持。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于克服現有的外墻內保溫絕熱材料所存在的內側墻體易于結露的缺陷，進而提供一種能夠防止墻體內側結露、并可釋放負氧離子的納米絕熱板及其制備方法。為此，本專利技術實現上述目的的技術方案如下：一種可釋放負氧離子的納米絕熱板，包括以下重量份的原料：優選地，所述可釋放負氧離子的納米絕熱板由以下重量份的原料組成：所述氣相二氧化硅與所述二氧化硅氣凝膠的質量比為(10～16)：1。所述二氧化硅氣凝膠的孔徑為20～50nm。所述二氧化硅氣凝膠的接觸角為60～89°。所述短切纖維為PET纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、硅酸鋁纖維、高硅氧纖維或莫來石纖維中的一種或幾種的短切絲，所述短切纖維的長度為5～10mm。所述膨脹蛭石的粒徑為1～3mm，所述電氣石的粒徑為0.5～5mm。一種制備上述可釋放負氧離子的納米絕熱板的方法，包括：(1)將所述膨脹蛭石與所述電氣石混勻形成第一混合物；(2)向所述第一混合物中加入1/2的所述氣相二氧化硅和1/2的所述短切纖維，密封條件下攪拌10～30min后再加入1/3的所述二氧化硅氣凝膠，繼續于密封條件下攪拌20～60min，形成第二混合物；(3)向所述第二混合物中加入剩余1/2的所述氣相二氧化硅和剩余1/2的所述短切纖維，密封條件下攪拌10～30min后再加入剩余2/3的所述二氧化硅氣凝膠，繼續于密封條件下攪拌30～60min，得到預混料；(4)將所述預混料加壓成型得芯材板，所述芯材板經包裝后，即制得所述可釋放負氧離子的納米絕熱板。所述預混料的成型壓力為5～20MPa、成型時間為2～10min。采用無紡布對所述芯材板進行包裝。本專利技術的上述技術方案具有如下優點：1、本專利技術提供了一種可釋放負氧離子的納米絕熱板，包括以下重量份的組分：氣相二氧化硅60～100份、二氧化硅氣凝膠1～25份、短切纖維0.5～15份、膨脹蛭石10～30份、電氣石0.1～3份。眾所周知，電氣石具有釋放負氧離子的功能，但是純電氣石釋放負氧離子的量少、速度慢，為此，本專利技術將電氣石與膨脹蛭石按一定比例混合，以利用膨脹蛭石可累計電荷以形成各種級別電位差的特性，促使電氣石在蛭石的電場激發及外界溫度變化的雙重作用下釋放出大量的負離子，負離子被空氣中的氧氣俘獲后形成負氧離子，從而使得電氣石與膨脹蛭石的配合可持久釋放負氧離子，再加之負氧離子的釋放過程需要一定的濕度環境，這樣正好能夠消耗絕熱板處因內外溫差而產生的水汽，由此減少甚至避免結露的產生。然而在絕熱材料中添加不具備保溫絕熱性能的電氣石與膨脹蛭石，勢必會犧牲材料的一部分保溫性能，因此為確保絕熱材料的保溫性能不受影響，本專利技術的絕熱材料中還添加有適量的二氧化硅氣凝膠，以利用二氧化硅氣凝膠的細微孔徑，一方面可使氣相二氧化硅嵌入其中，從而彌補因電氣石與膨脹蛭石的存在所犧牲了的保溫性能，另一方面還可吸收空氣中的水分，調節室內空氣干濕度，避免墻體內側結露。綜上所述，本專利技術的納米絕熱板不僅具有良好的保溫性能，其導熱系數不大于0.018W/(m·K)，同時還可釋放負氧離子，使得每立方米空氣中的負氧離子含量高達15000個，更重要的是還能調節室內空氣的干濕度，避免墻體內側結露，此外本專利技術的納米絕熱板還具有良好的吸音效果，由此使得本專利技術所述的可釋放負氧離子的納米絕熱板可用于外墻內保溫系統，從而有助于打造舒適、節能、綠色的居家環境。2、本專利技術提供的制備可釋放負氧離子的納米絕熱板的方法包括，先將膨脹蛭石與電氣石混勻，再向所得的混合物中加入1/2的氣相二氧化硅和1/2的短切纖維，密封攪拌后加入1/3的二氧化硅氣凝膠，再次密封攪拌后加入剩余1/2的氣相二氧化硅和剩余1/2的短切纖維，進一步密封攪拌，最后加入剩余2/3的二氧化硅氣凝膠，經密封攪拌混勻后得到預混料；上述多步驟分段式投料的目的在于確保各組分的充分均勻混合。另外考慮到氣相二氧化硅和二氧化硅氣凝膠都具備一定的吸潮性，若二者吸潮后會降低對短切纖維的吸附能力，從而導致各組分的混合不均勻，因此本專利技術的上述混合步驟是在密封條件下進行的，以保證各組分的充分均勻混合。具體實施方式下面將對本專利技術的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。此外，下面所描述的本專利技術不同實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互結合。在下述實施例中，膨脹蛭石是將蛭石原料置于1000℃的膨化爐中膨化10s而成。實施例1本實施例提供了一種可釋放負氧離子的納米絕熱板的制備方法，包括如下步驟：(1)將15Kg膨脹蛭石與0.5Kg電氣石投入至攪拌機中，混勻形成第一混合物；(2)向所述第一混合物中加入40Kg氣相二氧化硅和2Kg短切纖維，密封條件下攪拌10min后再加入1.67Kg二氧化硅氣凝膠，繼續于密封條件下攪拌30min，形成第二混合物；(3)向所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可釋放負氧離子的納米絕熱板，其特征在于，包括以下重量份的原料：

【技術特征摘要】
1.一種可釋放負氧離子的納米絕熱板，其特征在于，包括以下重量份的原料：2.根據權利要求1所述的可釋放負氧離子的納米絕熱板，其特征在于，由以下重量份的原料組成：3.根據權利要求1或2所述的可釋放負氧離子的納米絕熱板，其特征在于，所述氣相二氧化硅與所述二氧化硅氣凝膠的質量比為(10～16)：1。4.根據權利要求1-3任一項所述的可釋放負氧離子的納米絕熱板，其特征在于，所述二氧化硅氣凝膠的孔徑為20～50nm。5.根據權利要求1-4任一項所述的可釋放負氧離子的納米絕熱板，其特征在于，所述二氧化硅氣凝膠的接觸角為60～89°。6.根據權利要求1-5任一項所述的可釋放負氧離子的納米絕熱板，其特征在于，所述短切纖維為PET纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、硅酸鋁纖維、高硅氧纖維或莫來石纖維中的一種或幾種的短切絲，所述短切纖維的長度為5～10mm。7.根據權利要求1-6任一項所述的可釋放負氧離子的納米絕熱板，其特征在于，所述膨脹蛭石的粒徑為1～3mm，所述電氣石的粒徑...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐雙平，高軍，
申請(專利權)人：中亨新型材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：河北;13