[发明专利]一种纳米复合隔热材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米复合隔热材料，包括阻燃气泡层，其特征在于，所述阻燃气泡层的一侧依次设置有阻燃胶层、铝箔层和气凝胶层，所述气凝胶层由包含以下重量份数的组分制成：5-20份的二氧化硅-酚醛树脂复合气凝胶、20-30份环氧丙烷、80-130份乙酸、50-70份聚乙二醇600、10-30份甲酰胺、20-30份甲苯二异氰酸酯三聚体、10-15份异佛尔酮二异氰酸酯三聚体；所述气凝胶层具有由平均粒径为20-40纳米二氧化硅-酚醛树脂复合气凝胶形成的通道直径在30-50纳米的孔隙；

所述纳米复合隔热材料通过以下制备方法制备：

气凝胶层的材料制备：将20-30份环氧丙烷、80-130份乙酸、50-70份聚乙二醇600、10-30份甲酰胺用高速微粉搅拌机搅拌5-10分钟，调节溶剂温度5-8度；加入二氧化硅-酚醛树脂复合气凝胶5-20份，调节溶剂温度为30℃-40℃，继续搅拌40-60分钟；加入20-30份甲苯二异氰酸酯三聚体、10-15份异佛尔酮二异氰酸酯三聚体，继续搅拌5-10分钟；然后气流分级，收集通过8000目过滤网的粉体；所述高速微粉搅拌机的转速为800-1000转/分钟；气凝胶层与铝箔层的复合：将步骤1)收集到的粉体通过压缩空气、过滤、干燥后，进入800-1000℃高温气化室，经喷嘴形成超音速气流射入到铝箔一侧表面，在50-70℃熟化，形成一侧附着有气凝胶层的铝箔层；多层结构的粘合：将阻燃胶黏剂均匀涂布在阻燃气泡层的表面，然后与铝箔未附着气凝胶层的一侧表面贴合、压紧，贴合辊温度为80-100℃，压力为100-150兆帕，贴合完毕后在30-45℃熟化72-80小时。

2.根据权利要求1所述的纳米复合隔热材料，其特征在于，所述二氧化硅-酚醛树脂复合气凝胶为以壳聚糖为软模板制备的双网络结构气凝胶。

3.根据权利要求2所述的纳米复合隔热材料，其特征在于，所述二氧化硅-酚醛树脂复合气凝胶通过以下方法制备：a)正硅酸四乙酯与去离子水及乙醇混合，同按溶液体积的3％～5％滴加浓盐酸，在30～60℃加热，搅拌水解，形成溶胶A；b)将苯酚与甲醛水溶液混合，微热使苯酚溶解，按溶液体积的3％～5％滴加浓盐酸，60～80℃加热，同时间歇振摇，直至静置后有粘稠液体为止，形成溶胶B；c)将溶胶A和溶胶B混合，加入壳聚糖和氮氮二甲基甲酰胺，60～80℃加热搅拌一段时间，冷却，用氨水调节PH形成凝胶，用乙醇对凝胶进行溶剂交换后在150～180℃下常压干燥，得到干燥凝胶C；d)将干燥凝胶C在450～500℃马弗炉中处理4～6小时，粉碎，即得到所述二氧化硅-酚醛树脂复合气凝胶。

4.根据权利要求3所述的纳米复合隔热材料，其特征在于，所述壳聚糖的脱乙酰度≥90％。

5.如权利要求1或2所述的纳米复合隔热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：气凝胶层的材料制备：将20-30份环氧丙烷、80-130份乙酸、50-70份聚乙二醇600、10-30份甲酰胺用高速微粉搅拌机搅拌5-10分钟，调节溶剂温度5-8度；加入二氧化硅-酚醛树脂复合气凝胶5-20份，调节溶剂温度为30℃-40℃，继续搅拌40-60分钟；加入20-30份甲苯二异氰酸酯三聚体、10-15份异佛尔酮二异氰酸酯三聚体，继续搅拌5-10分钟；然后气流分级，收集通过8000目过滤网的粉体；所述高速微粉搅拌机的转速为800-1000转/分钟；气凝胶层与铝箔层的复合：将步骤1)收集到的粉体通过压缩空气、过滤、干燥后，进入800-1000℃高温气化室，经喷嘴形成超音速气流射入到铝箔一侧表面，在50-70℃熟化，形成一侧附着有气凝胶层的铝箔层；多层结构的粘合：将阻燃胶黏剂均匀涂布在阻燃气泡层的表面，然后与铝箔未附着气凝胶层的一侧表面贴合、压紧，贴合辊温度为80-100℃，压力为100-150兆帕，贴合完毕后在30-45℃熟化72-80小时。