[发明专利]一种气凝胶毡复合材料的连续生产工艺及应用

说明书

本发明公开了一种气凝胶毡复合材料的生产工艺及应用，其制备方法为：(1)取原料：溶胶原料、纤维基材，连续混合进行溶胶复合；(2)溶胶复合体在定量的碱液作为催化剂作用下，连续混合形成固化为凝胶；(3)将凝胶再进行干燥，形成气凝胶毡；(4)将干燥的气凝胶毡、热熔胶、复合材料和辅料连续送入热熔涂布机进行复合；(5)将热涂后的气凝胶复合材料进行连续定型加工和包装，即完成制作。本发明增强了气凝胶粉在复合材料上的黏着力，提升气凝胶毡产品品质；通过多种材料复合，在原有的优良的隔热隔音基础上，进一步提升综合力学性能，可广泛应用于建筑装潢材料、热力管网材料、新能源汽车和家电领域。

技术领域

本发明涉及气凝胶材料制造领域，具体是一种气凝胶毡复合材料的连续生产工艺及应用。

背景技术

气凝胶是一种由纳米量级胶粒或高聚物分子相互聚集构成纳米多孔骨架，并在孔洞中充满气态分散介质的一种高分散固态材料，其孔隙率最高可达99％以上，孔洞和骨架尺寸一般在1-100nm之间，并且具有独特的力、热、光、电、声等方面的性能，可广泛应用于保温阳热工程、粒子检测器、高速粒子收集、催化剂及催化剂载体等方面。

纤维复合气凝胶大幅提高了气凝胶的力学性能(强度、成型性、柔韧性)，但是由于纤维的分割作用，气凝胶多以小颗粒的形式嵌入纤维体的缝隙中，表面的小颗粒在生产和使用过程中极易掉出。纳米级的小颗粒对人有潜在的危害，并且随着颗粒的脱落，气凝胶基材料性能也会下降，将影响其使用效果和寿命。单独气凝胶毡的一些力学性能不适用与一些领域如新能源、军工等的特殊指标要求，需要进行性能改进。

目前通常的防脱粉方案是采用玻纤布、铝箔布等贴敷在气凝胶纤维毡表面，这种方式人工成本高，不利于大规模生产，并且正反面贴敷后材料的力学性能差，柔性降低，不好卷曲、弯折，储运、施工安装不够方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种气凝胶毡复合材料的连续生产工艺及应用，以解决现有技术中存在的问题。

本发明采用的技术方案是：一种气凝胶毡复合材料的连续生产工艺，包括以下步骤：

(1)按重量份配比称取以下原料：溶胶1-500份、热熔胶0-300份、复合材料1-200份和纤维基材100-1000份，将这些原料连续混合进行溶胶复合；

(2)溶胶复合体在定量的碱液作为催化剂作用下，连续混合形成固化为凝胶；

(3)将凝胶再进行干燥，形成气凝胶毡；

(4)将干燥的气凝胶毡、热熔胶、复合材料和辅料连续送入热熔涂布机进行复合，复合温度为0-300℃；

(5)将热涂后的气凝胶复合材料进行连续定型加工和包装，即完成制作。

优选地，所述步骤(3)中的干燥方法包括包括常压热风干燥、超临界干燥、微波干燥或者负压干燥中的一种或几种配合。

优选地，所述步骤(4)中的复合温度为100-250℃。

优选地，所述溶胶为二氧化硅、三氧化二铝、氧化锆、氧化钛、氧化铁、氧化锌、氧化镁或氧化锶中的一种或以上复合而成。

优选地，所述复合材料为聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氨酯、涤纶、丙纶、锦纶、玻纤布、铝箔布、聚四氟、聚苯材料、EVA中的一种或多种混合而成，所述复合材料的厚度为0.1mm-300mm，层数为2-20层。

优选地，所述复合材料的厚度为3mm-20mm，层数为3-5层。

优选地，所述纤维基材由玻璃纤维、陶瓷纤维、预氧丝纤维、硅酸铝纤维、莫来石纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维或碳纤维中的一种或多种制成。

优选地，所述定型加工包括裁剪、多层叠加、结合定型外壳做定制件。