一種多層結構的氧化錫銻隔熱材料及其製備方法與流程
2024-03-30 18:04:05
本發明涉及一種隔熱材料，具體涉及一種多層結構的氧化錫銻隔熱材料及其製備方法。屬於隔熱材料
技術領域：
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背景技術：
：在太陽光能量分布中，可見光和近紅外波段佔了絕大部分的能量，分別佔總能量的44％和51％，當太陽光被物體吸收時，光能就轉換為熱能，市場上的隔熱材料通過提高對可見光和近紅外波段的太陽光反射率來達到降溫的目的，從源頭上阻止熱量的傳遞，有效降低隔熱材料表面和內部環境溫度，從而達到改善工作環境，降低能耗等目的，因而被廣泛應用於建築、石油、運輸、航天等領域。隔熱材料可分成三類：熱反射材料、多孔材料和真空材料。熱反射材料是將熱量發射出去，具有很高的反射指數；多孔材料本身有很多孔隙，孔隙內的空氣導熱係數很低，從而通過孔隙隔熱；真空材料是利用材料內部的真空阻隔對流達到隔熱目的。氧化錫銻具有優異的隔熱性和紅外阻隔性，可廣泛用於隔熱材料領域，但是現有的氧化錫銻並不能滿足越來越高的隔熱要求。技術實現要素：本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種多層結構的氧化錫銻隔熱材料。本發明還提供了上述的一種多層結構的氧化錫銻隔熱材料的製備方法。為實現上述目的，本發明採用下述技術方案：一種多層結構的氧化錫銻隔熱材料，由上而下包括上層、支撐層和下層，所述支撐層具有瓦楞結構。優選的，所述上層的厚度為20～50μm。優選的，所述下層的厚度為20～50μm。優選的，所述支撐層的高度為100～200μm。上述的一種多層結構的氧化錫銻隔熱材料的製備方法，包括步驟：(1)製備表層阻隔層：將納米氧化錫銻粉、粉煤灰和去離子水混合均勻，得懸浮液，調節pH至8～10，超聲處理1～2小時，加入分散劑，高速剪切分散，採用流延法製成厚度為20～50μm的表層阻隔層；(2)製備支撐層：將納米氧化錫銻粉、粉煤灰和去離子水混合均勻，得懸浮液，調節pH至8～10，超聲處理1～2小時，加入分散劑，高速剪切分散，加入發泡劑，攪拌2～4分鐘，攪拌完後澆注到瓦楞形模具中，常溫養護4～6小時，得到瓦楞形的支撐層；(3)採用共擠的方式將步驟(1)的表層阻隔層分別複合到步驟(2)所得支撐層的上層和下層，即得。優選的，步驟(1)中，納米氧化錫銻粉、粉煤灰、分散劑和去離子水的質量體積比為1g：0.5～0.8g：0.2～0.5g：20～30mL。優選的，步驟(2)中，納米氧化錫銻粉、粉煤灰、分散劑、發泡劑和去離子水的質量體積比為1g：0.5～0.8g：0.2～0.5g：0.1～0.2g：20～30mL。進一步優選的，所述分散劑選自三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、聚丙烯酸鈉、陰離子表面活性劑5050或非離子型分散劑3275中的任一種。進一步優選的，所述發泡劑是十二烷基苯磺酸鈉和雙氧水以質量比1：2混合而得。優選的，步驟(1)和(2)中通過濃氨水調節pH值。優選的，步驟(1)和(2)中高速剪切分散的時間為1～2小時。本發明的有益效果：本發明的隔熱材料為多層結構，由上而下包括上層、支撐層和下層，並且支撐層具有瓦楞結構，瓦楞結構在上層與下層之間形成類似孔洞的構造，起到了阻隔隔熱的作用，結合上層、下層以及支撐層所使用的以氧化錫銻為主的反射隔熱材料，起到更佳的隔熱作用。經測試，本發明的隔熱材料具有極佳的隔熱性能。附圖說明圖1是本發明的結構示意圖；其中，1為上層，2為支撐層，3為下層。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本發明進行進一步的闡述，應該說明的是，下述說明僅是為了解釋本發明，並不對其內容進行限定。實施例1：如圖1所示，本發明的一種多層結構的氧化錫銻隔熱材料，由上而下包括上層1、支撐層2和下層3，支撐層3具有瓦楞結構。上層1的厚度為20μm。下層3的厚度為20μm。支撐層2的高度為100μm。上述的一種多層結構的氧化錫銻隔熱材料的製備方法，包括步驟：(1)製備表層阻隔層：將納米氧化錫銻粉、粉煤灰和去離子水混合均勻，得懸浮液，調節pH至8，超聲處理1小時，加入分散劑，高速剪切分散，採用流延法製成厚度為20μm的表層阻隔層；(2)製備支撐層2：將納米氧化錫銻粉、粉煤灰和去離子水混合均勻，得懸浮液，調節pH至8，超聲處理1小時，加入分散劑，高速剪切分散，加入發泡劑，攪拌2分鐘，攪拌完後澆注到瓦楞形模具中，常溫養護4小時，得到瓦楞形的支撐層2；(3)採用共擠的方式將步驟(1)的表層阻隔層分別複合到步驟(2)所得支撐層2的上層1和下層3，即得。步驟(1)中，納米氧化錫銻粉、粉煤灰、分散劑和去離子水的質量體積比為1g：0.5g：0.2g：20mL。步驟(2)中，納米氧化錫銻粉、粉煤灰、分散劑、發泡劑和去離子水的質量體積比為1g：0.5g：0.2g：0.1g：20mL。分散劑為三聚磷酸鈉。發泡劑是十二烷基苯磺酸鈉和雙氧水以質量比1：2混合而得。步驟(1)和(2)中通過濃氨水調節pH值，高速剪切分散的時間為1小時。實施例2：如圖1所示，本發明的一種多層結構的氧化錫銻隔熱材料，由上而下包括上層1、支撐層2和下層3，支撐層3具有瓦楞結構。上層1的厚度為50μm。下層3的厚度為50μm。支撐層2的高度為200μm。上述的一種多層結構的氧化錫銻隔熱材料的製備方法，包括步驟：(1)製備表層阻隔層：將納米氧化錫銻粉、粉煤灰和去離子水混合均勻，得懸浮液，調節pH至10，超聲處理2小時，加入分散劑，高速剪切分散，採用流延法製成厚度為50μm的表層阻隔層；(2)製備支撐層2：將納米氧化錫銻粉、粉煤灰和去離子水混合均勻，得懸浮液，調節pH至10，超聲處理2小時，加入分散劑，高速剪切分散，加入發泡劑，攪拌4分鐘，攪拌完後澆注到瓦楞形模具中，常溫養護6小時，得到瓦楞形的支撐層2；(3)採用共擠的方式將步驟(1)的表層阻隔層分別複合到步驟(2)所得支撐層2的上層1和下層3，即得。步驟(1)中，納米氧化錫銻粉、粉煤灰、分散劑和去離子水的質量體積比為1g：0.8g：0.5g：30mL。步驟(2)中，納米氧化錫銻粉、粉煤灰、分散劑、發泡劑和去離子水的質量體積比為1g：0.8g：0.5g：0.2g：30mL。分散劑為六偏磷酸鈉。發泡劑是十二烷基苯磺酸鈉和雙氧水以質量比1：2混合而得。步驟(1)和(2)中通過濃氨水調節pH值，高速剪切分散的時間為2小時。實施例3：如圖1所示，本發明的一種多層結構的氧化錫銻隔熱材料，由上而下包括上層1、支撐層2和下層3，支撐層3具有瓦楞結構。上層1的厚度為20μm。下層3的厚度為20μm。支撐層2的高度為200μm。上述的一種多層結構的氧化錫銻隔熱材料的製備方法，包括步驟：(1)製備表層阻隔層：將納米氧化錫銻粉、粉煤灰和去離子水混合均勻，得懸浮液，調節pH至8，超聲處理2小時，加入分散劑，高速剪切分散，採用流延法製成厚度為20μm的表層阻隔層；(2)製備支撐層2：將納米氧化錫銻粉、粉煤灰和去離子水混合均勻，得懸浮液，調節pH至10，超聲處理1小時，加入分散劑，高速剪切分散，加入發泡劑，攪拌4分鐘，攪拌完後澆注到瓦楞形模具中，常溫養護4小時，得到瓦楞形的支撐層2；(3)採用共擠的方式將步驟(1)的表層阻隔層分別複合到步驟(2)所得支撐層2的上層1和下層3，即得。步驟(1)中，納米氧化錫銻粉、粉煤灰、分散劑和去離子水的質量體積比為1g：0.8g：0.2g：30mL。步驟(2)中，納米氧化錫銻粉、粉煤灰、分散劑、發泡劑和去離子水的質量體積比為1g：0.5g：0.5g：0.1g：30mL。分散劑為聚丙烯酸鈉。發泡劑是十二烷基苯磺酸鈉和雙氧水以質量比1：2混合而得。步驟(1)和(2)中通過濃氨水調節pH值，高速剪切分散的時間為1小時。實施例4：如圖1所示，本發明的一種多層結構的氧化錫銻隔熱材料，由上而下包括上層1、支撐層2和下層3，支撐層3具有瓦楞結構。上層1的厚度為50μm。下層3的厚度為50μm。支撐層2的高度為100μm。上述的一種多層結構的氧化錫銻隔熱材料的製備方法，包括步驟：(1)製備表層阻隔層：將納米氧化錫銻粉、粉煤灰和去離子水混合均勻，得懸浮液，調節pH至10，超聲處理1小時，加入分散劑，高速剪切分散，採用流延法製成厚度為50μm的表層阻隔層；(2)製備支撐層2：將納米氧化錫銻粉、粉煤灰和去離子水混合均勻，得懸浮液，調節pH至8，超聲處理2小時，加入分散劑，高速剪切分散，加入發泡劑，攪拌2分鐘，攪拌完後澆注到瓦楞形模具中，常溫養護6小時，得到瓦楞形的支撐層2；(3)採用共擠的方式將步驟(1)的表層阻隔層分別複合到步驟(2)所得支撐層2的上層1和下層3，即得。步驟(1)中，納米氧化錫銻粉、粉煤灰、分散劑和去離子水的質量體積比為1g：0.5g：0.5g：20mL。步驟(2)中，納米氧化錫銻粉、粉煤灰、分散劑、發泡劑和去離子水的質量體積比為1g：0.8g：0.2g：0.2g：20mL。分散劑為陰離子表面活性劑5050。發泡劑是十二烷基苯磺酸鈉和雙氧水以質量比1：2混合而得。步驟(1)和(2)中通過濃氨水調節pH值，高速剪切分散的時間為2小時。實施例5：如圖1所示，本發明的一種多層結構的氧化錫銻隔熱材料，由上而下包括上層1、支撐層2和下層3，支撐層3具有瓦楞結構。上層1的厚度為30μm。下層3的厚度為30μm。支撐層2的高度為150μm。上述的一種多層結構的氧化錫銻隔熱材料的製備方法，包括步驟：(1)製備表層阻隔層：將納米氧化錫銻粉、粉煤灰和去離子水混合均勻，得懸浮液，調節pH至9，超聲處理1.5小時，加入分散劑，高速剪切分散，採用流延法製成厚度為30μm的表層阻隔層；(2)製備支撐層2：將納米氧化錫銻粉、粉煤灰和去離子水混合均勻，得懸浮液，調節pH至9，超聲處理1.5小時，加入分散劑，高速剪切分散，加入發泡劑，攪拌3分鐘，攪拌完後澆注到瓦楞形模具中，常溫養護5小時，得到瓦楞形的支撐層2；(3)採用共擠的方式將步驟(1)的表層阻隔層分別複合到步驟(2)所得支撐層2的上層1和下層3，即得。步驟(1)中，納米氧化錫銻粉、粉煤灰、分散劑和去離子水的質量體積比為1g：0.6g：0.4g：25mL。步驟(2)中，納米氧化錫銻粉、粉煤灰、分散劑、發泡劑和去離子水的質量體積比為1g：0.7g：0.3g：0.15g：25mL。分散劑為非離子型分散劑3275。發泡劑是十二烷基苯磺酸鈉和雙氧水以質量比1：2混合而得。步驟(1)和(2)中通過濃氨水調節pH值，高速剪切分散的時間為1.5小時。試驗例按照專利CN201110298877.X中的方法進行隔熱性能測試(將該專利中公開的塗有塗料的隔熱玻璃直接替換為本發明實施例1～5所得隔熱材料)，檢測結果見表1。表1.隔熱性能測試結果盒內空氣隔熱溫度(℃)底板隔熱溫度(℃)實施例132.540.1實施例232.840.1實施例333.540.9實施例433.540.8實施例534.241.5從表1可以看出，本發明的隔熱材料具有極好的隔熱效果。上述雖然結合附圖對本發明的具體實施方式進行了描述，但並非對本發明保護範圍的限制，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護範圍以內。當前第1頁1 2 3