【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及新材料，具體涉及一種低成本低導熱系數(shù)氣凝膠隔熱涂料及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、近年來，氣凝膠隔熱涂料逐漸受到人們的關(guān)注，它是一種功能型水性涂料，在使用過程中，可通過多層結(jié)構(gòu)設計，實現(xiàn)延緩熱量傳遞和輻射熱量主動降溫的作用，使得工業(yè)和建筑材料能夠獲得更好地保溫隔熱效果。相比于傳統(tǒng)的隔熱材料，氣凝膠隔熱涂料具有更好地粘接強度，防水防腐，耐酸堿性，防靜電，環(huán)保無毒，施工便捷性，可實現(xiàn)施工不停產(chǎn)等特點。同時，氣凝膠隔熱涂料可以進行大面積噴涂，單次噴涂厚度可達3mm。涂層干燥后與基體粘接強度高，表面無鼓包、無流掛、無水痕開裂。因而，氣凝膠保溫隔熱涂料是傳統(tǒng)隔熱材料的理想替代品，具有很好的應用和研究前景。節(jié)能環(huán)保將成為化工、能源、建筑行業(yè)未來的發(fā)展的主旋律，氣凝膠隔熱涂料行業(yè)處于拐點向上的飛速發(fā)展階段。
2、近幾年國內(nèi)市場也出現(xiàn)了較多的氣凝膠隔熱涂料相關(guān)產(chǎn)品，通過對國內(nèi)市場現(xiàn)狀和生產(chǎn)廠家進行調(diào)研后，發(fā)現(xiàn)目前用于氣凝膠隔熱涂料存在以下不足，需要完善，包括：
3、1）國內(nèi)市場上的氣凝膠隔熱涂料導熱系數(shù)普遍高于0.06w/（m·k）；
4、2）低導熱系數(shù)氣凝膠隔熱涂料成本較高，難以推廣。
5、因此能否提供一種低成本低導熱系數(shù)氣凝膠隔熱涂料來填補本領域的空白，成為專利技術(shù)人研究的重點。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的隔熱涂料制備中氣凝膠用量大、成本高，以及導熱系數(shù)偏高等問題，專利技術(shù)人針對車輛、石化和建筑領域?qū)饽z隔熱涂料的實
2、本專利技術(shù)的專利技術(shù)構(gòu)思是：通過級配降低氣凝膠顆粒用量，降低成本，降低涂料導熱系數(shù)，良好的級配可以將大顆粒氣凝膠顆粒的空隙恰好由中顆粒的氣凝膠顆粒填充，中顆粒的空隙由小顆粒的填充，如此逐級填充使氣凝膠顆粒形成最致密的堆積狀態(tài)，孔隙率達到最小值。從而能鎖住更多靜止的空氣，使導熱系數(shù)達到最低值。但是，氣凝膠顆粒級配并非想象中密實狀態(tài)，表面松散不可避免，因此在后期成膜過程中可能會出現(xiàn)表面開裂的嚴重問題，從而形成熱橋，影響其保溫隔熱性能。對此專利技術(shù)人又采用氣凝膠隔熱涂料與基材各層材料彈性模量變化指標相匹配的方法，有效地防止裂縫的產(chǎn)生。
3、氣凝膠顆粒級配優(yōu)選目數(shù)低的氣凝膠顆粒，因為目數(shù)越低，顆粒本身之間的間隙越小，相比較大顆粒級配會更加致密，從而使孔隙率達到最小值，便能得到更低導熱系數(shù)的氣凝膠隔熱涂料。但是氣凝膠顆粒的目數(shù)并不是越低越好，因為目數(shù)越低，其比表面積越大，越難分散到有機乳液中去。
4、在上述基礎上，本專利技術(shù)首先提供了一種低成本低導熱系數(shù)氣凝膠隔熱涂料，按重量份計，包括80-100份有機乳液、15-25份復配氣凝膠顆粒、0.5-1份纖維、0.5-1份分散劑。
5、其中，所述復配氣凝膠顆粒為通過篩分獲得多種不同粒徑范圍的氣凝膠顆粒，并將至少兩種粒徑范圍的氣凝膠顆粒復配得到。所述氣凝膠顆粒為二氧化硅氣凝膠。
6、具體的，氣凝膠顆粒選自10目（1.7-2mm）、14目（1.18-1.4mm）、18目（0.85mm-1.00mm）、24目（0.71mm-0.77mm）和30目（0.55mm-0.60mm）的氣凝膠顆粒；使用時選取上述不同目數(shù)的氣凝膠顆粒中的2-4種復配得到復配氣凝膠顆粒。
7、優(yōu)選的，使用時選取不同目數(shù)的氣凝膠顆粒中的三或四種復配得到復配氣凝膠顆粒；其中任選三種時，三種不同目數(shù)的氣凝膠顆粒重量比為1:1:1或1:2:4；任選四種時，四種不同目數(shù)的氣凝膠顆粒重量比為1:2:4:8。
8、優(yōu)選的，所述有機乳液選自丙烯酸乳液、丙烯酸酯乳液中的一種或兩種；具體可選自廣州冠志或國聯(lián)化工的乳液產(chǎn)品。
9、所述纖維為無機纖維、陶瓷纖維、丙烯腈纖維中的一種或兩種；更具體的選自河北金基利納無機纖維或嘉碩建材陶瓷纖維或常州天怡丙烯腈纖維。
10、所述分散劑為陶氏化學orotan-731a、巴斯夫dispex?aa4140中的一種。
11、本專利技術(shù)的氣凝膠隔熱涂料由有機乳液、復配氣凝膠顆粒、纖維和分散劑共同制備組成。其中，復配氣凝膠顆粒的加入，使得氣凝膠隔熱涂料的保溫隔熱性能效果得到提高，復配氣凝膠顆粒添加量過少，則達不到良好的保溫隔熱效果；添加過多，可能會因為氣凝膠比表面積大，體系相容性差或者后期在使用過程中，導致涂層開裂，形成熱橋，降低保溫隔熱效果。纖維的加入可有效防止裂縫的產(chǎn)生，纖維添加量過少可能導致無法完全防止開裂，添加量過多，可能影響其導熱系數(shù)。分散劑的加入，可使氣凝膠更有效地分散于水性乳液中。
12、所選的丙烯酸乳液或丙烯酸酯乳液是氣凝膠涂料常用乳液，作為成膜劑使用；上述纖維相比其他纖維能更好地防止裂縫的產(chǎn)生；分散劑是經(jīng)過篩選，得到的能使無機填料更好地均勻分散到有機乳液里的分散劑。
13、本專利技術(shù)進一步還提供了上述低成本低導熱系數(shù)氣凝膠隔熱涂料的制備方法，具體步驟為：將有機乳液、纖維和分散劑按配比混合后，在300-500rpm下混合分散均勻后，加入氣凝膠顆粒，在500-600rpm的轉(zhuǎn)速下混合即得。
14、優(yōu)選的，加入氣凝膠顆粒后，在500-600rpm下混合30min。
15、本專利技術(shù)所給出的低成本低導熱系數(shù)氣凝膠隔熱涂料，通過不同目數(shù)的氣凝膠顆粒的級配，顯著降低了所得隔熱涂料的導熱系數(shù)，并減少了氣凝膠的用量，降低了生產(chǎn)成本；可以滿足車輛、石化和建筑等領域?qū)饽z隔熱涂料的使用要求。
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1.一種低成本低導熱系數(shù)氣凝膠隔熱涂料，其特征在于，按重量份計，包括80-100份有機乳液、15-25份復配氣凝膠顆粒、0.5-1份纖維、0.5-1份分散劑；其中所述復配氣凝膠顆粒為通過篩分獲得多種不同粒徑范圍的氣凝膠顆粒，并將至少兩種粒徑范圍的氣凝膠顆粒復配得到，所述氣凝膠顆粒為二氧化硅氣凝膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述低成本低導熱系數(shù)氣凝膠隔熱涂料，其特征在于，氣凝膠顆粒目數(shù)選自10目、14目、18目、24目或30目；使用時選取上述不同目數(shù)的氣凝膠顆粒中的2-4種復配得到復配氣凝膠顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述低成本低導熱系數(shù)氣凝膠隔熱涂料，其特征在于，使用時選取不同目數(shù)的氣凝膠顆粒中的三或四種復配得到復配氣凝膠顆粒；其中其中任選三種時，三種不同目數(shù)的氣凝膠顆粒重量比為1:1:1或1:2:4；任選四種時，四種不同目數(shù)的氣凝膠顆粒重量比為1:2:4:8。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述低成本低導熱系數(shù)氣凝膠隔熱涂料，其特征在于，所述有機乳液選自丙烯酸乳液、丙烯酸酯乳液中的一種或兩種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述低成本低導熱系數(shù)氣凝膠隔熱涂料，其
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述低成本低導熱系數(shù)氣凝膠隔熱涂料，其特征在于，所述分散劑為陶氏化學OROTAN-731A、巴斯夫Dispex?AA4140中的一種。
7.權(quán)利要求1所述低成本低導熱系數(shù)氣凝膠隔熱涂料的制備方法，其特征在于，具體步驟為：將有機乳液、纖維和分散劑按配比混合后，在300-500rpm下混合分散均勻后，加入氣凝膠顆粒，在500-600rpm的轉(zhuǎn)速下混合即得。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述低成本低導熱系數(shù)氣凝膠隔熱涂料的制備方法，其特征在于，加入氣凝膠顆粒后，在500-600rpm下混合30min。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種低成本低導熱系數(shù)氣凝膠隔熱涂料，其特征在于，按重量份計，包括80-100份有機乳液、15-25份復配氣凝膠顆粒、0.5-1份纖維、0.5-1份分散劑；其中所述復配氣凝膠顆粒為通過篩分獲得多種不同粒徑范圍的氣凝膠顆粒，并將至少兩種粒徑范圍的氣凝膠顆粒復配得到，所述氣凝膠顆粒為二氧化硅氣凝膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述低成本低導熱系數(shù)氣凝膠隔熱涂料，其特征在于，氣凝膠顆粒目數(shù)選自10目、14目、18目、24目或30目；使用時選取上述不同目數(shù)的氣凝膠顆粒中的2-4種復配得到復配氣凝膠顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述低成本低導熱系數(shù)氣凝膠隔熱涂料，其特征在于，使用時選取不同目數(shù)的氣凝膠顆粒中的三或四種復配得到復配氣凝膠顆粒；其中其中任選三種時，三種不同目數(shù)的氣凝膠顆粒重量比為1:1:1或1:2:4；任選四種時，四種不同目數(shù)的氣凝膠顆粒重量比為1:2:4:8。
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱凱凱，高福欣，徐勤福，李海柱，張君，孫有利，劉瑞，儀海霞，孫安邦，李泳升，賈亮智，程佳欣，
申請(專利權(quán))人：濟南北方泰和新材料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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