CN106801475B - 一种真空绝热板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种真空绝热保温板及其制备方法，所述真空绝热板包括基板，在基板外部覆盖气凝胶毡。本发明将气凝胶毡作为壁材可以有效阻隔高温热源与STP真空板的直接接触，解决STP真空板在高温环境下壁材容易被破坏的问题。
Description
技术领域
本发明属建筑保温领域，特别指一种真空绝热保温板及其制造方法。
背景技术
目前常见的一般的STP真空板虽然保温效果良好，防火等级能达到国家要求。但是，在施工过程中，它们容易被刮伤，出现空鼓、漏气现象，影响它的保温效果，利用率大大降低，而且它不能耐高温。
气凝胶毡有着优异的隔热性能，由于在纤维毡间充满气凝胶，使得气凝胶毡相对于其他隔热材料有着更好的绝热效果；气凝胶毡有着疏水性；气凝胶毡还有耐高温、防火的性能；气凝胶毡有着较好的隔音效果。由于气凝胶毡具有这些优良性能，使得它与STP真空板的组合效果更佳。
发明内容
为了解决STP真空板在操作中的刮伤，影响保温效果的问题，我们在STP真空板的表面覆盖一层气凝胶毡，能够使得STP真空板耐高温，可以有效防止STP真空板的高温损坏。
本发明采取的技术方案如下：一种真空绝热保温板，包括基板，其特征在于，在基板外部覆盖气凝胶毡。
一种真空绝热保温板的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将纤维毡与基板复合，其中纤维毡将基板完全覆盖；
2）制备溶胶：取模数3.1-3.4的水玻璃与纯水按体积比1:1-1:10搅拌均匀，得到稀释水玻璃，称取10-30wt%酸溶液与醇溶液及稀释后的水玻璃溶液按体积比1:1:4-1:1:10的比例混合，搅拌均匀，用酸溶液调PH为2.0-5.0，得到溶胶；
3）将纤维毡与STP板复合板放入凝胶中，在40-80℃下静止凝胶，纤维毡与STP板复合板与溶胶完全复合，得到凝胶板材；
4）将凝胶板材放入醇溶液中，保温40-80℃处理6-8小时；
5）将完成醇化的凝胶板置入改性溶液中，20-60℃下处理，完成疏水改性和凝胶排液；
6）排液完成后，将湿凝胶板进行干燥，优选为常压干燥，温度为40-50℃，完全干燥后得到复合好的气凝胶毡作为壁材保护层的真空绝热保温板。
作为优选，所述水玻璃为钠水玻璃。
作为优选，酸溶液为硫酸溶液，硫酸为20wt%。
作为优选，水玻璃与纯水按体积比1:4-1:8。
作为优选，步骤2）中的PH值为3.5。
作为优选，步骤4）中保温60℃处理7小时。
作为优选，纤维毡是玻璃纤维毡、陶瓷纤维毡、硅酸铝纤维毡的一种或者多种。
作为优选，气凝胶是硅气凝胶，碳气凝胶、铝气凝胶、镍气凝胶、聚氨酯气凝胶中的一种或者多种。
作为优选，改性剂是三甲基氯硅烷、六甲基二硅氧烷中的一种或者多种。
本发明的有益效果在于：
1）先粘合再凝胶，可以使整个复合板凝胶为一个整体，气凝胶填充在接触缝隙之中，使之更牢固；
2）在STP真空板的表面用气凝胶毡作为保护层，可以防止STP真空板的高温损坏，同时避免刮伤延长使用寿命；
3）用气凝胶毡做保护层，可以有效减少水分与STP真空板壁材的接触；
4）将气凝胶毡作为壁材可以有效阻隔高温热源与STP真空板的直接接触，解决STP真空板在高温环境下壁材容易被破坏的问题。
附图说明
图1为本发明的真空绝热保温板的结构示意图。
图2为本发明的真空绝热保温板制造工艺流程示意图。
图中：1、气凝胶毡；2、基板；3、胶黏剂。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步描述。
如图1所示，一种真空绝热保温板，包括基板2，在基板2外部覆盖气凝胶毡1。
作为优选，如图1所示，所述基板2和气凝胶毡1之间通过胶黏剂3连接。
所述的真空绝热保温板的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将纤维毡与基板2复合，其中纤维毡将基板完全覆盖；
2）制备溶胶：取模数3.1-3.4的水玻璃与纯水按体积比1:1-1:10搅拌均匀，得到稀释水玻璃，称取10-30wt%酸与醇溶液及稀释后的水玻璃溶液按体积比1:1:4-1:1:10的比例混合，搅拌均匀，用酸溶液调PH为2.0-5.0，得到溶胶；
3）将纤维毡与STP板复合板放入凝胶中，在40-80℃下静止凝胶，纤维毡与STP板复合板与溶胶完全复合，得到凝胶板材；
4）将凝胶板材放入醇溶液中，保温40-80℃处理6-8小时；
5）将完成醇化的凝胶板置入改性溶液中，20-60℃下处理，完成疏水改性和凝胶排液；
6）排液完成后，将湿凝胶板进行常压干燥，温度为40-50℃，完全干燥后得到复合好的气凝胶毡作为壁材保护层的真空绝热保温板。
作为优选，所述水玻璃为钠水玻璃。
作为优选，酸溶液为硫酸溶液，为20wt%。
作为优选，水玻璃与纯水按体积比1:4-1:8。
作为优选，步骤2）中的PH值为3.5。
作为优选，步骤4）中保温60℃处理7小时。
作为优选，10-30wt%硫酸与醇溶液及稀释后的水玻璃溶液按体积比1:1:6-1:1:7。
作为优选，纤维毡是玻璃纤维毡、陶瓷纤维毡、硅酸铝纤维毡的一种或者多种。
作为优选，气凝胶是硅气凝胶，碳气凝胶、铝气凝胶、镍气凝胶、聚氨酯气凝胶中的一种或者多种。
作为优选，改性剂是三甲基氯硅烷、六甲基二硅氧烷中的一种或者多种。
作为优选，改性剂是三甲基氯硅烷、六甲基二硅氧烷的质量比例为1:3-1:8，优选为1:4-1:6。通过如此设置可以使得改性时间达到较快的时间，同时改性效果达到最优。
作为优选，干燥过程可以通过常压干燥，亦可通过超临界干燥实现。
作为优选，玻纤毡与STP板复合过程中，可以先用粘合剂预先粘合，也可不用粘合剂，在溶胶过过程中通过凝胶将玻纤毡和STP板相复合。
实施案例1:
（1）玻璃纤维毡与STP真空板复合
选取两块比STP真空板边长略大的玻璃纤维毡，将它们与STP真空板通过环氧树脂调和胶粘合在一起，同时选取四块较小的玻璃纤维毡，通过调和胶将四边封闭起来。将制成的复合板放置，使它们粘合牢固。
（2）制备溶胶
取模数3.1的水玻璃与纯水按体积比1:3搅拌均匀，得到稀释水玻璃，称取15wt%硫酸与醇溶液及稀释后的水玻璃溶液按体积比1:1:4的比例混合，搅拌均匀，用硫酸溶液微调PH为5.0，得到溶胶。
（3）制备凝胶板
将纤维毡与STP板复合板放入凝胶中，在40℃下静止凝胶，纤维毡与STP板复合板与溶胶完全复合，得到凝胶板材。
（4）溶剂置换
取适量的醇化液，将完成凝胶的复合板放入其中，在40℃下进行溶剂置换，保温8小时。
（5）表面改性
改性剂三甲基氯硅烷中加入适量的环己烷，制备成改性剂溶液。取适量的改性剂溶液，将完成醇化的复合板放入其中，在40℃温度下进行改性处理。
（6）干燥
在40℃干燥环境下进行干燥，干燥完成后，冷却，可得到气凝胶毡作为保护层的STP真空板。
实施案例2：
（1）玻璃纤维毡与STP真空板复合
选取两块比STP真空板边长略大的玻璃纤维毡，将它们与STP真空板通过环氧树脂调和胶粘合在一起，同时选取四块较小的玻璃纤维毡，通过调和胶将四边封闭起来。将制成的复合板放置，使它们粘合牢固。
（2）制备溶胶
取模数3.2的钠水玻璃与纯水按体积比1:1搅拌均匀，得到稀释水玻璃，称取20wt%硫酸与醇溶液及稀释后的水玻璃溶液按体积比1:1:8的比例混合，搅拌均匀，用硫酸溶液微调PH为2.0，得到溶胶。
（3）制备凝胶板
将纤维毡与STP板复合板放入凝胶中，在80℃下静止凝胶，纤维毡与STP板复合板与溶胶完全复合，得到凝胶板材。
（4）溶剂置换
取适量的醇化液，将完成凝胶的复合板放入其中，在80℃下进行溶剂置换，保温6小时。
（5）表面改性
改性剂六甲基二硅氧烷中加入适量的环己烷，制备成改性剂溶液。取适量的改性剂溶液，将完成醇化的复合板放入其中，在20℃温度下进行改性处理。
（6）干燥
在50℃干燥环境下进行干燥，干燥完成后，冷却，可得到气凝胶毡作为保护层的STP真空板。
实施案例3：
（1）玻璃纤维毡与STP真空板复合
选取两块比STP真空板边长略大的玻璃纤维毡，将它们与STP真空板通过环氧树脂调和胶粘合在一起，同时选取四块较小的玻璃纤维毡，通过调和胶将四边封闭起来。将制成的复合板放置，使它们粘合牢固。
（2）制备溶胶
取模数3.4的钠水玻璃与纯水按体积比1:10搅拌均匀，得到稀释水玻璃，称取30wt%硫酸与醇溶液及稀释后的水玻璃溶液按体积比1:1:10的比例混合，搅拌均匀，用硫酸溶液微调PH为4.0，得到溶胶。
（3）制备凝胶板
将纤维毡与STP板复合板放入凝胶中，在60℃下静止凝胶，纤维毡与STP板复合板与溶胶完全复合，得到凝胶板材。
（4）溶剂置换
取适量的醇化液，将完成凝胶的复合板放入其中，在60℃下进行溶剂置换，保温7小时。
（5）表面改性
改性剂三甲基氯硅烷、六甲基二硅氧烷中加入适量的环己烷，制备成改性剂溶液。取适量的改性剂溶液，将完成醇化的复合板放入其中，在60℃温度下进行改性处理。
（6）干燥
在45℃干燥环境下进行干燥，干燥完成后，冷却，可得到气凝胶毡作为保护层的STP真空板。
以上所述，仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于此发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的任何改进也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种真空绝热保温板的制造方法，包括基板，其特征在于，在基板外部覆盖气凝胶毡，包括如下步骤：
1）将纤维毡与基板复合，其中纤维毡将基板完全覆盖；
2）制备溶胶：取模数3.1-3.4的水玻璃与纯水按体积比1:1-1:10搅拌均匀，得到稀释水玻璃，称取10-30wt%酸溶液与醇溶液及稀释后的水玻璃溶液按体积比1:1:4-1:1:10的比例混合，搅拌均匀，用酸溶液调PH为2.0-5.0，得到溶胶；
3）将纤维毡与基板复合后的复合板放入溶胶中，在40-80℃下静止凝胶，纤维毡、复合板与溶胶完全复合，得到凝胶板材；
4）将凝胶板材放入醇溶液中，保温40-80℃处理6-8小时；
5）将完成醇化的凝胶板置入改性剂溶液中，20-60℃下处理，完成疏水改性和凝胶排液；
6）排液完成后，将湿凝胶板进行干燥，优选为常压干燥，干燥温度为40-50℃，干燥后得到复合好的气凝胶毡作为壁材保护层的真空绝热保温板；
酸是硫酸、盐酸、氢氟酸、醋酸、草酸的一种。
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述水玻璃为钠水玻璃。
3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，酸浓度为20wt%。
4.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，水玻璃与纯水按体积比1:4-1:8。
5.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤2）中的PH值为3.5。
6.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤4）中保温60℃处理7小时。
7.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，纤维毡是玻璃纤维毡、陶瓷纤维毡、硅酸铝纤维毡的一种或者多种。
8.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，气凝胶是硅气凝胶，碳气凝胶、铝气凝胶、镍气凝胶、聚氨酯气凝胶中的一种或者多种。
9.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，改性剂是三甲基氯硅烷、六甲基二硅氧烷中的一种或者多种。
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Denomination of invention: A vacuum insulation board and its manufacturing method Effective date of registration: 20201012 Granted publication date: 20190920 Pledgee: Qingdao Huiquan Private Capital Management Co., Ltd Pledgor: QINGDAO KERUI NEW ENVIRONMENTAL MATERIALS GROUP Co.,Ltd. Registration number: Y2020370010043 |
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