一種適合工業化批量生產的中空玻璃微球基保溫材料的製備方法與流程
2023-09-17 19:41:10 1
本發明涉及一種適合工業化批量生產的中空玻璃微球基保溫材料的製備方法，屬於保溫材料
技術領域：
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背景技術：
：對於建築物的大面積窗口及透明頂棚、窗口等場合，太陽光的熱輻射會增加空調的使用率，浪費能源.傳統的解決方案是使用金屬鍍膜熱反射玻璃和各種熱反射貼膜等產品，以達到隔熱降溫的目的。但是這些產品也存在一些問題，其可見光區的不透明性和高反射率限制了它的應用範圍。隨著國民節能環保意識的增強，國家政策的傾向，使得保溫材料在建築行業大顯身手。現市場較為火熱的有擠塑型聚苯乙烯泡沫塑料（擠塑板）、模壓型聚苯乙烯泡沫塑料（普通泡沫板）、現噴硬泡聚氨酯、硬泡聚氨酯保溫板（製品）、泡沫玻璃、泡沫混凝土（泡沫砂漿）、化學發泡水泥板、礦棉（巖棉）、酚醛樹脂板、膨脹珍珠巖保溫砂漿無機活性牆體保溫隔熱材料等。在纖維型納米隔熱材料中，既有固體顆粒又有纖維作為隔熱填料。因此，其隔熱效果必然是兩者共同作用的結果.當熱量從外界傳入複合材料時，既會遇到固體顆粒又會遇到纖維。由於納米填料自身的熱導率很小，加上納米單位的超細顆粒作填料，能夠通過熱量的顆粒的斷面積和接觸面積非常小，因而熱傳導的能力很低。此外，隔熱材料中的空心微珠具有超微細且緻密的多孔結構，很難發生氣體的流動，所以能夠保持極低的熱導率。因此，當熱量遇到固體顆粒時，只有小部分熱量通過顆粒傳導，大部分熱量則繞過顆粒沿著顆粒的外壁傳導。正是由於顆粒的低熱導率和良好的熱阻性能，使得複合材料中的傳熱路徑變長，並且複雜化，導致其傳熱性能下降。但是由於玻璃微球的存在著粒徑的正態分布，並且其表面呈高度的親水化，與其它的材料製備保溫材料時容易導致與其它組分的分散性不好，導致製備得到的保溫材料的各個批次之間存在著保溫性能的較大差異，這種差異不利於工業化生產。技術實現要素：本發明的目的是：針對常規的採用玻璃微球製備的保溫材料在工業化批量生產過程中存在的批次產品之間的性能參數有較大差別的問題，通過採用改性填料的技術方案對製備工藝進行改進，較好地實現了組分之間的分散、固化，使製備得到的產品的保溫性能更具有均一性。技術方案是：一種適合工業化批量生產的中空玻璃微球基保溫材料的製備方法，包括如下步驟：第1步，按重量份計，將中空玻璃微球10～15份浸泡於矽烷偶聯劑的醇溶液45～50份中，進行反應，反應結束後，取出後用去離子水洗淨，得到表面改性的中空玻璃微球；第2步，按重量份計，將表面改性的中空玻璃微球12～15份、膨脹珍珠巖4～9份、聚苯乙烯顆粒20～25份、可膨脹石墨5～7份、發泡劑4～5份、水15～20份混合，將料液倒入模具中，靜置發泡之後，脫模，再經過乾燥後，得到保溫材料。所述的矽烷偶聯劑為雙-(γ-三乙氧基矽基丙基)四硫化物(si69)、雙(三乙氧基矽基丙基)二硫化物(si75)、γ-巰丙基三乙氧基矽烷(kh-580)、γ-氨丙基三乙氧基矽烷(kh-550)、γ-(2，3-環氧丙氧)丙基三甲氧基矽烷(kh-560)中的一種或幾種。所述的醇選自甲醇、乙醇、丙醇或者丁醇中的一種或者幾種。所述的矽烷偶聯劑的醇溶液的濃度是5～10wt%。所述的第1步中，反應溫度為30～40℃，反應時間是5～10h。所述的乾燥過程是在溫度100～110℃下乾燥5～10h。有益效果針對常規的採用玻璃微球製備的保溫材料在工業化批量生產過程中存在的批次產品之間的性能參數有較大差別的問題，通過採用改性填料的技術方案對中空玻璃微球製備工藝進行改進，較好地實現了組分之間的分散、固化，使製備得到的產品的保溫性能更具有均一性。具體實施方式實施例1第1步，按重量份計，將中空玻璃微球10份浸泡於5wt%的kh-560的乙醇溶液45份中，進行反應，反應溫度為30℃，反應時間是5h，反應結束後，取出後用去離子水洗淨，得到表面改性的中空玻璃微球；第2步，按重量份計，將表面改性的中空玻璃微球12份、膨脹珍珠巖4份、聚苯乙烯顆粒20份、可膨脹石墨5份、發泡劑4份、水15份混合，將料液倒入模具中，靜置發泡之後，脫模，再經過100℃下乾燥5h後，得到保溫材料。實施例2第1步，按重量份計，將中空玻璃微球15份浸泡於10wt%的kh-560的乙醇溶液50份中，進行反應，反應溫度為40℃，反應時間是10h，反應結束後，取出後用去離子水洗淨，得到表面改性的中空玻璃微球；第2步，按重量份計，將表面改性的中空玻璃微球15份、膨脹珍珠巖9份、聚苯乙烯顆粒25份、可膨脹石墨7份、發泡劑5份、水20份混合，將料液倒入模具中，靜置發泡之後，脫模，再經過110℃下乾燥10h後，得到保溫材料。實施例3第1步，按重量份計，將中空玻璃微球12份浸泡於8wt%的kh-560的乙醇溶液48份中，進行反應，反應溫度為32℃，反應時間是8h，反應結束後，取出後用去離子水洗淨，得到表面改性的中空玻璃微球；第2步，按重量份計，將表面改性的中空玻璃微球14份、膨脹珍珠巖5份、聚苯乙烯顆粒22份、可膨脹石墨6份、發泡劑4份、水16份混合，將料液倒入模具中，靜置發泡之後，脫模，再經過105℃下乾燥7h後，得到保溫材料。對照例1與實施例3的區別在於：中空玻璃微球未經過改性。按重量份計，中空玻璃微球14份、膨脹珍珠巖5份、聚苯乙烯顆粒22份、可膨脹石墨6份、發泡劑4份、水16份混合，將料液倒入模具中，靜置發泡之後，脫模，再經過105℃下乾燥7h後，得到保溫材料。導熱係數的測定方法：穩態平板法（測量依據：gb/t10294-2008《絕熱材料穩態熱阻及有關特性的測定防護平板法》），儀器型號：dp-ts1溫度特性實驗儀，生產廠家：上海上大電子設備有限公司；壓縮強度的測定依據標準：gb/t7314-2005《金屬材料室溫壓縮實驗方法》，儀器型號：sun-500型電子萬能試驗機，生產廠家：山西宇盛電子科技有限公司。密度的測定方法依據標準gb/t5486-2008《無機硬質絕熱製品試驗方法》進行。以上實施例和對照例分別重複試驗10次，計算10次得到的樣品的性能參數並計算相對標準偏差，結果如下：導熱係數w/(m·k)壓縮強度mpa密度kg/m3批次rsd%實施例10.182.224423.2實施例20.162.184053.4實施例30.142.394352.5對照例10.232.035277.6從表中可以看到，本發明製備到的保溫材料具有導熱係數小、壓縮強度高的優點，實施例3相對於對照例1來說，通過對中空玻璃微球進行預改性之後，再進行保溫材料的製備可以克服中空玻璃微球與其它材料之間相容、分散性不好而導致的批次之間的相異較大的問題，提高重複性。當前第1頁12