CN113583540A - 一种多层轻薄复合保温板及其制备方法 - Google Patents

一种多层轻薄复合保温板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多层轻薄复合保温板，其技术方案要点是：包括第一隔热层，所述第一隔热层的一侧依次设有第二隔热层、第三隔热层、第四隔热层，且各隔热层之间采用胶粘剂粘合，所述第一隔热层由重量百分比为陶瓷纤维15～25％、漂珠15～25％、热反射材料5～30％、无机树脂30～60％构成；所述第二隔热层由重量百分比为气凝胶25～40％、无机树脂10～20％、有机硅树脂35～55％、固化剂10～25％构成；本发明提供一种多层轻薄复合保温板，板材设置多个隔热层区间，能够满足温度区间在‑60℃～1200℃区间的多个保温隔热区间需求，能够同时满足高、中、低温场所需求，板材不变形，保持环境温度变化很小，方便使用者应对多种中温度环境下隔热材料的使用。

Description

一种多层轻薄复合保温板及其制备方法
本申请是分案申请，原申请的申请号为201811293124.8，申请日为：2018年11月01日，发明名称为：一种复合保温板及其制备方法。
【技术领域】
本发明属于保温材料技术领域，具体涉及一种多层轻薄复合保温板及其制备方法。
【背景技术】
随着工业产品复杂性提高，对保温材料应用提出更高要求，因材料本身差异，一般的保温材料在特定温度范围效果较好，超过或低于这个范围时，其保温隔热效果会下降，而对于很多特定的工艺应用中，要求材料在高温条件时具有较好的保温效果，也要求在低温条件，甚至是0℃以下时，也同样具有较好的隔热效果，而现有材料一般都有厚重的隔断层，在生产应用中极大限制设备或产品的小型化发展，且各种材料保温断热区间较窄，也限制了材料的应用场景。
【发明内容】
本发明的一种多层轻薄复合保温板，设置多层结构进行隔热保温，可满足多个温度区间的保温需求，且保温板本身厚度极大短缩，可以应用到更多生产场景中。
本发明还提供一种多层轻薄复合保温板的制备方法。
本发明技术方案如下：
一种多层轻薄复合保温板，包括第一隔热层，包括第一隔热层，所述第一隔热层的一侧依次设有第二隔热层、第三隔热层、第四隔热层和第五隔热层，且各隔热层之间采用胶黏剂粘合，所述第一隔热层由重量百分比为陶瓷纤维15～25％、漂珠15～25％、环氧树脂45～65％构成。陶瓷纤维的主要成分为氧化铝和氧化锆，具有有重量轻、耐高温、热容小、保温绝热性能良好、高温绝热性能良好的特点，具有一定径向长度；漂珠的化学成分以二氧化硅和三氧化二铝为主，具有颗粒细、中空、质轻、高强度、耐磨、耐高温、绝缘阻燃等特性，以上两种材料都能够对产品结构起到一定支撑作用，特别是在高温下承受一定的热负荷，使材料保持原有结构不会相变，当体系加入环氧树脂作为热固化剂后，使第一隔热层能够承受650～1200℃的高温条件。
优选的，所述第二隔热层由重量百分比为气凝胶25～40％、无机树脂10～20％、有机硅树脂35～55％、固化剂10～25％构成。第二隔热层在300～650℃的温度区间具有较好的保温隔热性。
优选的，所述第三隔热层由重量百分比为有机硅材料45～65％、气凝胶20～35％、热反射材料15～25％构成。第三隔热层在150～300℃的温度区间具有较好的保温隔热性。
优选的，所述第四隔热层由重量百分比为有机硅树脂35～55％、改性丙烯酸25～45％、气凝胶20～35％构成。第四隔热层在-20～150℃的温度区间具有较好的保温隔热性。
优选的，第五隔热层由重量百分比为有机硅树脂20～30％、工程塑料15～25％、热反射材料20～35％、可发性聚苯乙烯珠粒30～45％复合而成。第二隔热层加入发泡剂可发性聚苯乙烯珠粒，在-20～-60℃的温度区间具有较好的保温隔热性。
优选的，所述胶粘剂中组分的重量份组成为聚酯聚氨酯45～55％，滑石粉10～12％，氧化铝粉5～15％，1,4-二甲基哌嗪5～12％，聚己内酯二醇6～18％。本申请所用胶粘剂，材料在高温条件下流动性很差且阻燃效果极好的高分子聚合物，充分利用了碳源、磷源等结合体，形成稳定的聚合物，避免各隔热层在长时间的保温隔热过程中产生分层或剥离。
优选的，所述保温板的总厚度为2～10cm。
优选的，所述热反射材料为钛白粉和六钛酸钾晶须中的一种或两种混合。
一种多层轻薄复合保温板的制备方法，包括如下步骤：
1)、将聚酯聚氨酯、滑石粉、氧化铝粉、1,4-二甲基哌嗪和聚己内酯二醇按比例混合搅拌15min后，获得胶粘剂；
2)、在预制型模底部铺设基板，将陶瓷纤维、漂珠、环氧树脂混合搅拌25min，再加入固化剂搅拌100min，敷设于预制型模底部的基板上，厚度为3～12mm，相对湿度45％条件下干燥2～6H，获得第一隔热层；
3)、在第一隔热层上涂覆胶粘剂，厚度为0.3～1.5mm，之后将气凝胶、无机树脂、有机硅树脂、固化剂按比例混合搅拌，再将第二隔热层涂覆在胶黏剂的另一侧，厚度为3～8mm，相对湿度45％条件下干燥3～8H；
4)、在第二隔热层上涂覆胶粘剂，厚度为0.3～1.5mm，之后将有机硅材料、气凝胶、热反射材料按比例混合搅拌，再将第三隔热层涂覆于胶粘剂的另一侧，厚度为3～8mm，相对湿度45％条件下干燥4～8H；
5)、在第三隔热层上涂覆胶粘剂，厚度为0.3～1.5mm，之后将有机硅树脂、改性丙烯酸、气凝胶按比例混合搅拌，再将第四隔热层涂覆于胶粘剂的另一侧，厚度为3～8mm，相对湿度45％条件下干燥5～10H；
6)、在第四隔热层上涂覆胶粘剂，厚度为0.3～1.5mm，之后将有机硅树脂、工程塑料、热反射材料、可发性聚苯乙烯珠粒按比例混合搅拌，再将第五隔热层涂覆于胶粘剂的另一侧，厚度为3～8mm，相对湿度45％条件下干燥6～12H；
7)、将干燥后保温板从预制模具中取出，并在在1000℃条件下烧结1～3H，获得复合保温板。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果和优点：
本发明的一种多层轻薄复合保温板，板材设置五个隔热层区间，能够满足温度区间在-60℃～1200℃区间的多个保温隔热区间需求，导热系数低于0.2，能够同时满足高、中、低温场所需求，板材不变形，保持环境温度变化很小，且板材厚度轻薄，方便使用者应对多种中温度环境下隔热材料的使用，进一步缩小设备或产品的包装规模；
本发明的一种多层轻薄复合保温板的制备方法，过程温和，材料无污染，具有很强的市场竞争力。
【具体实施方式】
下面结合具体实施例1-6对本发明作进一步描述：
一种多层轻薄复合保温板的制备方法，包括如下步骤：
1)、将聚酯聚氨酯、滑石粉、氧化铝粉、1,4-二甲基哌嗪和聚己内酯二醇按比例混合搅拌15min后，获得胶粘剂；
2)、在预制型模底部铺设基板，将陶瓷纤维、漂珠、环氧树脂混合搅拌25min，再加入固化剂搅拌100min，敷设于预制型模底部的基板上，厚度为3～12mm，相对湿度45％条件下干燥2～6H，获得第一隔热层；
3)、在第一隔热层上涂覆胶粘剂，厚度为0.3～1.5mm，之后将气凝胶、无机树脂、有机硅树脂、固化剂按比例混合搅拌，再将第二隔热层涂覆在胶黏剂的另一侧，厚度为3～8mm，相对湿度45％条件下干燥3～8H；
4)、在第二隔热层上涂覆胶粘剂，厚度为0.3～1.5mm，之后将有机硅材料、气凝胶、热反射材料按比例混合搅拌，再将第三隔热层涂覆于胶粘剂的另一侧，厚度为3～8mm，相对湿度45％条件下干燥4～8H；
5)、在第三隔热层上涂覆胶粘剂，厚度为0.3～1.5mm，之后将有机硅树脂、改性丙烯酸、气凝胶按比例混合搅拌，再将第四隔热层涂覆于胶粘剂的另一侧，厚度为3～8mm，相对湿度45％条件下干燥5～10H；
6)、在第四隔热层上涂覆胶粘剂，厚度为0.3～1.5mm，之后将有机硅树脂、工程塑料、热反射材料、可发性聚苯乙烯珠粒按比例混合搅拌，再将第五隔热层涂覆于胶粘剂的另一侧，厚度为3～8mm，相对湿度45％条件下干燥6～12H；
7)、将干燥后保温板从预制模具中取出，并在在1000℃条件下烧结1～3H，获得复合保温板。
表1：实施例1～6各组分配比
Figure BDA0003209222720000061
Figure BDA0003209222720000071
表2：实施例1～6制备方法各步骤条件
Figure BDA0003209222720000072
表3：实施例1～6所得复合保温板实际测试数据
Figure BDA0003209222720000073
注：1150℃环境隔热断热测试，指在保温板一侧持续增加1150℃的热源，均温差在正负5℃，于保温板另有一侧实际量测，其室温变化；
本发明的一种复合保温板，板材设置五个隔热层区间，能够满足温度区间在-20℃～1200℃区间的多个保温隔热区间需求，导热系数低于0.2，能够同时满足高、中、低温场所需求，板材不变形，保持环境温度变化很小，且板材厚度轻薄，方便使用者应对多种中温度环境下隔热材料的使用，进一步缩小设备或产品的包装规模。

Claims (4)

1.一种多层轻薄复合保温板，其特征在于：包括第一隔热层，所述第一隔热层的一侧依次设有第二隔热层、第三隔热层、第四隔热层，且各隔热层之间采用胶粘剂粘合，所述第一隔热层由重量百分比为陶瓷纤维15～25％、漂珠15～25％、热反射材料5～30％、无机树脂30～60％构成；所述第二隔热层由重量百分比为气凝胶25～40％、无机树脂10～20％、有机硅树脂35～55％、固化剂10～25％构成；所述第三隔热层由重量百分比为有机硅树脂45～65％，气凝胶20～35％、热反射材料15～25％构成；所述胶粘剂包括第一层胶粘剂、第二层胶粘剂和第三层胶粘剂，所述第一层胶粘剂设置于第一隔热层与第二隔热层之间，所述第一层胶粘剂中组分的重量份组成为无机硅酸盐或磷酸盐20～40％、有机硅树脂20-40％、热反射材料5～20％、漂珠5～20％；所述第四隔热层由重量百分比为有机硅改性丙烯酸35～55％、有机硅改性环氧树脂或改性聚氨酯25～45％、气凝胶5～10％；所述第二层胶粘剂设置于第二隔热层与第三隔热层之间，所述第二层胶粘剂中组分的重量份组成为有机硅改性丙烯酸20-40％、有机硅改性环氧树脂或改性聚氨酯20-40％、热反射材料5-20％、漂珠5-20％；所述保温板的总厚度为5～15cm。
2.根据权利要求1所述的一种多层轻薄复合保温板，其特征在于：所述第三层胶粘剂设置于第三隔热层与第四隔热层之间，所述第三层胶粘剂中组分的重量份组成为有机硅改性丙烯酸20-40％、有机硅改性环氧树脂或改性聚氨酯20-40％、热反射材料5-20％、漂珠5-20％。
3.根据权利要求1所述的一种多层轻薄复合保温板，其特征在于：所述热反射材料为钛白粉，钛溶胶和六钛酸钾晶须中的一种或几种混合。
4.一种多层轻薄复合保温板的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1)、将无机硅酸盐或磷酸盐、有机硅树脂、热反射材料、漂珠，按比列搅拌充分混合15分钟后，制得第一层胶粘剂；
2)、在预制型模底部铺设基板，将陶瓷纤维、漂珠、热反射材料、无机树脂混合搅拌25min，敷设于预制型模底部的基板上，厚度为8～25mm，相对湿度45％条件下干燥1～3H，获得第一隔热层；
3)、在第一隔热层上涂覆第一层胶粘剂，厚度为3～5mm，之后将气凝胶、无机树脂、有机硅树脂、固化剂按比例混合搅拌，制得第二隔热层后，涂覆在第一层胶粘剂的另一侧，厚度为8～25mm，相对湿度45％条件下干燥3～8H；
4)、将有机硅改性丙烯酸、有机硅改性环氧树脂或改性聚氨酯、热反射材料、漂珠，按比列搅拌充分混合15分钟后，制得第二层胶粘剂，在第二隔热层上涂覆第二层胶粘剂，厚度为3～5mm，之后将有机硅材料、气凝胶、热反射材料按比例混合搅拌制得第三隔热层，再将第三隔热层涂覆于第二层胶粘剂的另一侧，厚度为8～25mm，相对湿度45％条件下干燥1～3H；
5)、将有机硅改性丙烯酸、有机硅改性环氧树脂或改性聚氨酯、热反射材料、漂珠，按比列搅拌充分混合15分钟后，制得第三层胶粘剂，在第三隔热层上涂覆第三层胶粘剂，厚度为3～5mm，之后将有机硅树脂、改性丙烯酸、气凝胶按比例混合搅拌制得第四隔热层，再将第四隔热层涂覆于胶粘剂的另一侧，厚度为8～25mm，相对湿度45％条件下干燥24～48H；
6)、将干燥后保温板从预制模具中取出，获得复合保温板。
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