[发明专利]一种隔热保温材料的制备方法

说明书

本发明属于保温材料技术领域，涉及一种隔热保温材料及其制备方法。本发明以石油焦粉、原煤为原料，经二次热解，制热解料，可吸附正硅酸乙酯水解形成的二氧化硅，形成气凝胶三维网络结构。本发明蛭石为原料与填料、聚氨树脂配合球磨，提高体系成分间的相容性；本发明中多处使用硅烷偶联剂，使刚性的树脂分子链中掺杂柔性链段，柔性链段的存在可使体系内部具有良好的韧性，减少开裂的可能。本发明解决了目前常用的隔热保温材料易开裂、韧性不佳的问题。

技术领域

本发明属于保温材料技术领域，涉及一种隔热保温材料的制备方法。

背景技术

保温材料一般是指导热系数小于或等于0.2的材料。其具有节约能源、 降低能耗、减少有害物质排放、改善人们生活环境和延长建筑物使用寿命的作用，逐渐地成为建筑材料的重要组成部分。尤其在如今人们生活水平日益增长和能源日趋匮乏的环境下，保温材料的重要性越来越凸显。

目前，常用的建筑保温材料可以分为有机类保温材料和无机类保温材料。其中，有机类保温材料包括了聚苯乙烯泡沫材料、发泡橡胶材料、聚氨酯泡沫材料等，此类保温材料虽然密度小、导热系数小、绝缘性能好、保温性好，但是强度比较低、耐热差、耐老化差、使用寿命短、且易燃烧，容易构成引发火灾；无机类保温材料包括了岩棉、矿渣棉、玻璃棉、水泥发泡材料等，此类保温材料虽然耐热、阻燃效果好、稳定性高、施工便捷，但容重大，材料缺乏韧性，且保温效果欠佳。因此，为了解决这些技术问题，人们开始了探索与研究新的保温材料。

纳米隔热保温材料是一种直径在数十纳米的SiO₂颗粒，配合红外遮光剂和纤维等成分，经过一系列物理和化学反应得到的新型材料。其不仅具有极低的导热系数，隔热性能是传统材料(陶瓷纤维，硅酸钙，岩棉等)的3～4倍，而且导热系数在高温段上升很小，高达1000℃的耐温。然而，由于二氧化硅气凝胶材料的固有强度低、脆性大及容易开裂等缺点，为了使纳米隔热保温材料具有良好的机械加工性和广泛的使用范围，在隔热保温材料中添加了一定比例的纤维增强物及粘结剂。虽然这些纳米保温材料通过掺入增强材料，解决了二氧化硅气凝胶材料的固有强度低、脆性大等缺点，但是单一气凝胶的性能非常有限的，使得其在保温材料工程中的推广和应用受到限制。因此，探索与研究如何改善保温材料的性能是非常有价值的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前常用的隔热保温材料易开裂、韧性不佳的问题，提供一种隔热保温材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种隔热保温材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：

（1）按质量比为5：1~3：15~20取石油焦粉、原煤、水混合搅拌，微波处理，于55~70℃，减压蒸发，真空浓缩，得混合料，取混合料程序升温至450~550℃，保温热解，程序升温至800~900℃，保温热解，冷却，出料，得热解料；

（2）取热解料按质量比1：4~7加入溶剂A混合搅拌，过滤，取滤渣按质量比1：10~15加入氢氧化钠溶液混合，得混合溶液，调节pH，过滤，得滤饼，取滤饼水洗，干燥，得干燥物，按质量比为1：15~20取干燥物、乙二醇混合，超声分散，得分散液；

（3）于25~30℃，按重量份数计，取30~40份分散液、20~30份正硅酸乙酯混合搅拌，升温至55~65℃，提高搅拌转速，加入正硅酸乙酯质量2~5倍的去离子水混合，调节pH，搅拌水解，得水解液，调节pH，得碱性水解液，于45~55℃，静置老化，脱模，得脱膜物，取脱膜物用脱膜物质量3~6倍的溶剂B浸泡，得纯化凝胶，备用；

（4）按重量份数计，取20~40份备用的热解料、5~8份石油树脂、4~6份萜烯树脂、0.8~1.2份催化剂混合，电解，关闭电源，冷却至80~100℃，保温3~5h，得保温料；