[发明专利]一种树脂薄膜-气凝胶复合保温材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种树脂薄膜‑气凝胶复合保温材料及其制备方法，包括以下步骤：步骤一、将已制备好的树脂薄膜绷紧并保持平整；步骤二、将二氧化硅气凝胶材料及增强材料加热到特定温度；步骤三、通过喷射装置产生的热风将二氧化硅气凝胶材料及增强材料吹送到树脂薄膜表面上，同时树脂薄膜进行运动；步骤四、二氧化硅气凝胶及增强材料冷却物理粘接到树脂薄膜上，形成树脂薄膜‑气凝胶复合保温材料。由于本发明技术的本质是利用二氧化硅气凝胶熔点高，树脂薄膜熔点低的特性。形成一种物理热熔粘接的树脂薄膜‑气凝胶复合材料体系。加工过程中不发生化学反应，在加工过程中不添加粘接剂，因此本发明具有良好的环保特性。同时可采用目前市售的近乎所有树脂薄膜产品进行该工艺加工，因此工艺兼容性好、操作简单、成本低、易于推广。树脂薄膜‑气凝胶复合保温材料具备树脂薄膜的柔韧性及延展性适合用于服装及墙体保温领域。

技术领域

本发明涉及一种树脂薄膜-气凝胶复合保温材料及其制备方法。

背景技术

树脂薄膜是树脂制成的薄膜，具有很多优良的性能, 如质轻、柔软、延展性好、隔水等。广泛地应用于农业、服装、食品、医药、化工、电子、产品包装、建筑等领域，这些产品都给人们生活带来了极大的便利。以农业为例，树脂薄膜可作为地膜、大棚膜为北方寒冷地区冬季种植提供了可能。以服装为例，树脂薄膜可直接作为服装面料或与服装面料复合制造服装。

二氧化硅气凝胶是迄今为止已知的最轻的固体材料和性能最好的保温材料，其孔径尺寸低于常压下空气分子平均自由程，因此在气凝胶空隙中空气分子近似静止，从而避免了空气的对流传热，而气凝胶极低的体积密度及纳米网格结构的弯曲路径也阻止了气态和固态热传导，趋于“无穷多”的空隙壁可以使热辐射降至最低。这三方面共同作用，几乎阻断了热传递的所有途径，使气凝胶达到其他材料无法比拟的绝热效果，甚至远低于常温下空气0.023W/m.K的导热系数，可以达到0.013 W/m*Κ以下。

同时二氧化硅气凝胶也是气凝胶产品中成本最低，产品化程度最高的产品。目前市场上二氧化硅气凝胶原料以粉体为主，但二氧化硅气凝胶要应用到生产生活场景中，需要对应的从粉体到成型的过程。常见的以气凝胶加玻璃纤维的气凝胶毡，气凝胶与树脂的气凝胶塑料产品为主。采用玻璃纤维-气凝胶复合材料，由于玻璃纤维直径很细，在加工和应用过程中容易对人体皮肤和肺部产生危害。采用树脂-气凝胶复合材料，由于气凝胶抗压能力较差，在树脂成型的挤出、注塑、模压过程中会失去大量孔隙导致气凝胶各项性能指标急剧下降。

而通过树脂薄膜-气凝胶复合保温材料及其制备方法，结合了二氧化硅气凝胶的极佳的保温隔热吸音优势，同时拥有了树脂薄膜的柔软、延展性好等性能特点。拥有如下原理性优点：

1.本发明所述树脂薄膜-气凝胶复合保温材料及其制备方法为物理热熔分散方法，没有化学反应及易挥发性粘接剂，因此具有良好的环保效果。

2.本发明所述树脂薄膜-气凝胶复合保温材料及其制备方法，可应用于任意现有市售树脂薄膜产品上，因此具有普适性强，应用范围广的优势。

3.本发明所述树脂薄膜-气凝胶复合保温材料及其制备方法通过采用二氧化硅气凝胶的极佳的保温吸音性能对树脂薄膜的保温吸音性能进行进一步增强，因此具有很好的性能提升作用。

4.本发明所述树脂薄膜-气凝胶复合保温材料及其制备方法，具有设备结构简单、工艺简单的特点因此具有低成本的推广优势。

5.本发明所述树脂薄膜-气凝胶复合保温材料在应用于农业大棚及地膜角度，可大幅提高农业大棚膜和地膜的保温特性，进而提高农作物可耕作周期，进一步提高产量。同时添加疏水型二氧化硅气凝胶的树脂薄膜-气凝胶复合保温材料表面疏水性可达90%以上，将进一步增加大棚膜和地膜的保湿特性，提高使用寿命。

6.本发明所述树脂薄膜-气凝胶复合保温材料在应用于保温服装产业时，可以较低的成本实现轻薄型气凝胶复合结构，多层树脂薄膜-气凝胶复合保温材料堆叠后可形成多封闭气室与二氧化硅气凝胶保温复合的保温材料，将极大的提高服装的保温性能降低生产成本。