[发明专利]一种纳米氧化硅隔热保温材料及其常温干燥湿法工艺制备方法

权利要求书

1.一种纳米氧化硅隔热保温材料，其主要原料配方包括以下重量份数比的组分：纳米氧化硅粉体100份，陶瓷粉体遮光剂5-40份，以及增强纤维或晶须5-20份。

2.根据权利要求1所述的纳米氧化硅隔热保温材料，其特征在于：所述纳米氧化硅粉体可以采用气相法或液相法制备，优选采用气相法制备的纳米氧化硅粉体，粉体需要进行憎水处理，憎水处理后比表面积不小于200m²/g，一次颗粒平均粒径小于50nm。

3.根据权利要求1或2所述的纳米氧化硅隔热保温材料，其特征在于：所述陶瓷粉体遮光剂选自氧化钛、氧化锆、锆英石、碳化硅、石墨和炭黑等，粉体平均粒径（D50）为0.1-10μm。

4.权利要求1或2或3所述的纳米氧化硅隔热保温材料，其特征在于：所述增强纤维或晶须包括所有有机及无机纤维和晶须，有机纤维为聚丙烯晴纤维（PAN）、聚丙烯纤维（PP）、聚酯纤维（PET）、芳纶、涤纶等，无机纤维为氧化铝纤维、石英纤维、氧化锆纤维、碳化硅纤维等，晶须为硬硅钙石晶须、氧化锆晶须、碳化硅晶须、六钛酸钾晶须等。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的纳米氧化硅隔热保温材料，其特征在于：所述增强纤维或晶须优选硬硅钙石晶须，其直径不大于2μm，平均长度不小于100μm。

6.一种用常温干燥湿法工艺制备权利要求1-5任一所述纳米氧化硅隔热保温材料的方法，包括以下步骤：

1）按配方将纳米氧化硅粉体（经憎水处理）、陶瓷粉体遮光剂、增强纤维或晶须加入盛有含粘结剂的水溶液的容器中，加入发泡剂，快速搅拌，使所有物料成为均匀的泡沫状混合物；

2）将泡沫状混合物进行抽滤浓缩，将泡沫状混合物中部分水分排出得到浓缩泡沫料浆；

3）将浓缩泡沫料浆压滤成型为预制体，再将预制体常压干燥，得到纳米氧化硅隔热保温材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤1）中含粘结剂的水溶液的质量为固相质量的4-30倍（优选4-21倍），粘结剂在水溶液中的浓度为0.1-20％（质量百分比浓度）；粘结剂可以选自有机粘结剂如聚乙烯醇、甲基纤维素等，也可以选自无机粘结剂如水玻璃、硅溶胶等；步骤1）中发泡剂的添加量为含粘结剂的水溶液的重量的0.1-11％；发泡剂包括但不限于阴离子表面活性剂，如十六烷基苯磺酸钠、松香皂等。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于：步骤2）抽滤浓缩中控制浓缩泡沫料浆中固相含量为8-20％（质量/质量(W/W)百分比浓度）。

9.根据权利要求6或7或8所述的制备方法，其特征在于：步骤3）中压制过程中从浓缩泡沫料浆到预制体的控制压缩量为10％-80％，密度为0.1-0.5g/cm³。

10.根据权利要求6至9任一所述的制备方法，其特征在于：步骤3）中得到的纳米氧化硅隔热保温材料100℃下的导热系数小于0.02W/m·K，700℃下导热系数小于0.05W/m·K。