CN108624210A - 一种疏水性纳米二氧化硅气凝胶水性浆体 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种疏水性纳米二氧化硅气凝胶水性浆体，属于建筑房屋领域、工业领域、工业机械设备领域及其需要保温隔热的领域，主要用于以上各种领域中需要保温或隔热场所中的水性保温涂料或保温腻子的添加剂，其特征主要在于原料及其各组分的质量百分比为：疏水性二氧化硅气凝胶15～25，溶剂：35～70份，润湿分散剂：0.5～1份，附着力增强剂：1～1.5份，憎水剂：1.5～3.5份，保水剂：0.5～1份，功能性填料：10～25份。

Description

一种疏水性纳米二氧化硅气凝胶水性浆体
技术领域
本发明属于建筑房屋领域、工业工厂领域、工业机械设备领域及其需要保温隔热的领域，主要用于以上各种领域中需要保温或隔热场所中的水性保温涂料或保温腻子的添加剂。
背景技术
目前国内保温材料分为有机类保温材料和无机类保温材料，有机类保温材料如聚苯乙烯类、聚氨酯类、酚醛类等材料，具有保温效果好、导热系数低、吸水率低、价格适中、施工方便，因此在市场上得以大量应用；但是有机类保温材料也有其自身的缺点，如耐火等级低、不耐高温、易燃等，近年来国内多起重大火灾中有机类的保温材料都助燃重要成分，因此近年来有机类保温材料的应用逐渐受到限制。无机保温材料如保温砂浆、保温岩棉、无机保温纤维等，具有耐火等级高、耐高温、难燃等优点，在很多耐火等级高的应用场所有大量使用，但是无机类保温材料也有其自身的弊端，如保温效果差、导热系数偏高、吸水率高等缺点，在许多应用场所达不到技术要求。
综上所述目前保温材料的缺点，有机保温材料需要提高耐火等级、耐高温性能，无机保温材料需要提高保温效果及降低吸水率等。纳米二氧化硅气凝胶水性浆体，配以有机或无机基膜后，能得到性能优良的保温涂料或腻子，集合了有机材料和无机材料的优点，具有保温效果好、导热系数低、吸水率低、耐火等级高、耐高温、绿色环保等优点，用这种水性浆体制成的涂料或腻子是一种新型的水性保温材料或保温腻子；而且目前疏水性纳米二氧化硅气凝胶的工业使用大多局限于气凝胶复合毡的使用，怎么将粉体的疏水性纳米二氧化硅气凝胶工业化还存在一定的技术难点，因为疏水性的纳米二氧化硅气凝胶很难分散到溶剂水里边，本发明很好的解决了这一难题，使疏水性纳米二氧化硅气凝胶粉体大量工业化使用提供了可能。
发明内容
本发明的目的在于制备一种疏水性纳米二氧化硅气凝胶的水性浆体，用这种水性浆体制成的保温涂料或保温腻子具有保温效果好、导热系数低、吸水率低、耐火等级高、耐高温、绿色环保等优点。
这种水性浆体原料及其各组分的质量百分比为：疏水性二氧化硅气凝胶15～25，溶剂：35～70份，润湿分散剂：0.5～1份，附着力增强剂：1～1.5份，憎水剂：1.5～3.5份，保水剂：0.5～1份，功能性填料：10～25份，其制备流程如下：
将去离子水或工业自来水、润湿分散剂、附着力增强剂、憎水剂、保水剂及功能性填料加入到带密闭功能的宽口容器中，开动高速分散机在500RPM下分散5min，然后关闭分散机加入纳米疏水性二氧化硅气凝胶粉末，添加完成后密闭搅拌容器，开动高速分散机，在200RPM下下分散5mim，然后在800RPM下分散5min，在1500RPM下分散5min，最后在3000RPM下分散15min得到纳米疏水二氧化硅气凝胶水性浆体。
用制备得到的水性浆体配以水性聚氨酯树脂类、水性环氧树脂类、水性氨基树脂类及普通硅酸盐水泥等凝胶材料类即可制备得到疏水性纳米二氧化硅气凝胶保温涂料或保温腻子。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的技术方案作进一步的描述，但不是对发明的限制。
实例1
各组分原材料及组份如下：
A组份 B组份
疏水性二氧化硅气凝胶：15份 水性聚氨酯树脂：30份
工业自来水：65份
润湿分散剂：0.5份
氨基硅烷偶联剂：1份
有机硅憎水剂：1.5份
羟乙基纤维素：0.5份
空心玻璃微珠：20份
保温涂料制备过程如下：
a、将工业自来水、润湿分散剂、氨基硅烷偶联剂、憎水剂、羟乙基纤维素及空心玻璃微珠加入到带密闭功能的宽口容器中，开动高速分散机在500RPM下分散5min，然后关闭分散机加入纳米疏水性二氧化硅气凝胶粉末，添加完成后密闭搅拌容器，开动高速分散机，在200RPM下下分散5mim，然后在800RPM下分散5min，在1500RPM下分散5min，最后在3000RPM下分散15min得到纳米疏水二氧化硅气凝胶水性浆体。
b、将水性聚氨酯树脂及a中所得纳米疏水二氧化硅气凝胶水性浆体加入带密闭功能的宽口容器中，开动高速分散机分散15min后得到疏水性纳米二氧化硅气凝胶水性保温涂料。
实例2
各组分原材料及组份如下：
A组份 B组份
疏水性二氧化硅气凝胶：20份 水性环氧树脂：30份
工业自来水：65份 水性环氧树脂固化剂：10份
润湿分散剂：0.5份
氨基硅烷偶联剂：1份
有机硅憎水剂：1.5份
羟乙基纤维素：0.5份
空心玻璃微珠：15份
保温涂料制备过程如下：
a、将工业自来水、润湿分散剂、氨基硅烷偶联剂、憎水剂、羟乙基纤维素及空心玻璃微珠加入到带密闭功能的宽口容器中，开动高速分散机在500RPM下分散5min，然后关闭分散机加入纳米疏水性二氧化硅气凝胶粉末，添加完成后密闭搅拌容器，开动高速分散机，在200RPM下下分散5mim，然后在800RPM下分散5min，在1500RPM下分散5min，最后在3000RPM下分散15min得到纳米疏水二氧化硅气凝胶水性浆体。
b、将水性环氧树脂及性环氧树脂固化剂在搅拌器中高速分散3mim，加入a中所得纳米疏水二氧化硅气凝胶水性浆体并高速分散15min后得到疏水性纳米二氧化硅气凝胶水性保温涂料。
实例3
各组分原材料及组份如下：
A组份 B组份
疏水性二氧化硅气凝胶：25份 普通硅酸盐42.5水泥：50份
工业自来水：65份 工业自来水：17.5份
润湿分散剂：0.5份
氨基硅烷偶联剂：1份
有机硅憎水剂：1.5份
羟甲基纤维素：0.5份
空心珍珠岩玻化微珠：10份
保温腻子制备过程如下：
a、将工业自来水、润湿分散剂、氨基硅烷偶联剂、憎水剂、羟甲基纤维素及空心玻璃微珠加入到带密闭功能的宽口容器中，开动高速分散机在500RPM下分散5min，然后关闭分散机加入纳米疏水性二氧化硅气凝胶粉末，添加完成后密闭搅拌容器，开动高速分散机，在200RPM下下分散5mim，然后在800RPM下分散5min，在1500RPM下分散5min，最后在3000RPM下分散15min得到纳米疏水二氧化硅气凝胶水性浆体。
b、将普通硅酸盐水泥及自来水在搅拌容器中搅拌3min，加入a中所得纳米疏水二氧化硅气凝胶水性浆体搅拌5min后得到疏水性纳米二氧化硅气凝胶保温腻子。
表1 实例1一实例3用纳米二氧化硅气凝胶水性浆体制备的保温涂料及腻子性能

Claims (10)

1.一种疏水性纳米二氧化硅气凝胶水性浆体，其特征在于原料及其各组分的质量百分比为：疏水性气凝胶15～25，溶剂：35～70份，润湿分散剂：0.5～1份，附着力增强剂：1～1.5份，憎水剂：1.5～3.5份，保水剂：0.5～1份，功能性填料：10～25份。
2.根据权利要求1所述一种疏水性纳米二氧化硅气凝胶水性浆体，其特征在于疏水性气凝胶为疏水性二氧化硅气凝胶粉体。
3.根据权利要求1所述一种疏水性纳米二氧化硅气凝胶水性浆体，其特征在于溶剂为去离子水或工业自来水。
4.根据权利要求1所述一种疏水性纳米二氧化硅气凝胶水性浆体，其特征在于润湿分散剂为水溶性高分子聚电解质类、亲水性聚丙烯酸共聚物类、线性大分子离子型分散剂等。
5.根据权利要求1所述一种疏水性纳米二氧化硅气凝胶水性浆体，其特征在于附着力增强剂为水性硅烷偶联剂类、钛酸酯偶联剂类等。
6.根据权利要求1所述一种疏水性纳米二氧化硅气凝胶水性浆体，其特征在于憎水剂为聚硅氧烷粉末类、有机硅液态类、甲基硅酸钠等。
7.根据权利要求1所述一种疏水性纳米二氧化硅气凝胶水性浆体，其特征在于保水剂为甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、苄基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、氰乙基纤维素、苄基氰乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素和苯基纤维素等。
8.根据权利要求1所述一种疏水性纳米二氧化硅气凝胶水性浆体，其特征在于功能性填料为空心玻璃微珠、空心珍珠岩玻化微珠、空心陶瓷微珠、硅酸铝纤维、玻璃纤维等。
9.一种疏水性纳米二氧化硅气凝胶水性浆体，其特征在于疏水性二氧化硅气凝胶15～25，溶剂：35～70份，润湿分散剂：0.5～1份，附着力增强剂：1～1.5份，憎水剂：1.5～3.5份，保水剂：0.5～1份，功能性填料：10～25份。
10.一种疏水性纳米二氧化硅气凝胶水性浆体，其制备流程如下：
将去离子水或工业自来水、润湿分散剂、附着力增强剂、憎水剂、保水剂及功能填料加入到带密闭功能的宽口容器中，开动高速分散机分散一定时间后加入纳米疏水性二氧化硅气凝胶粉末并分散一定时间得到气凝胶水性浆体。
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