CN116133999A - 隔热材料及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
隔热材料包含硅酸钠的脱水缩合反应产物、高铝水泥及熏炭。隔热材料较佳包含选自由二氧化硅系中空球、硅酸盐矿物及硅藻土所组成的群组中的一种以上。隔热材料例如具有板状的形态。隔热材料的制造方法中，通过将包含硅酸钠、高铝水泥及熏炭的原料加热，使硅酸钠产生脱水缩合反应。
Description
相关申请案的交互参照
本国际申请为基于2020年8月3日向日本特许厅申请的日本特许出愿第2020-131657号主张优先权，通过引用将日本特许出愿第2020-131657号的所有内容援用于本国际申请。
技术领域
本发明关于一种隔热材料及隔热材料的制造方法。
背景技术
以往的隔热材料已知有由发泡塑胶形成。由发泡塑胶形成的隔热材料公开于专利文献1。而且，隔热材料已知有包含颖壳。包含颖壳的隔热材料公开于专利文献2。
专利文献1：日本特开第2010-121727号公报
专利文献2：日本特开第2004-169547号公报。
发明内容
以往的隔热材料的不燃性不充分。本发明的一情形中，较佳提供不燃性高的隔热材料及隔热材料的制造方法。
本发明的一情形为隔热材料，包含硅酸钠的脱水缩合反应产物、高铝水泥及熏炭。本发明的一情形的隔热材料的不燃性高。
本发明的其他情形为隔热材料的制造方法，通过将包含硅酸钠、高铝水泥及熏炭的原料加热，使硅酸钠产生脱水缩合反应。根据本发明的其他情形的隔热材料的制造方法，可制造不燃性高的隔热材料。
附图说明
图1表示隔热材料的评价方法的说明图；
图2表示第一测试片的构造的立体图；
图3表示第二测试片的构造的立体图；
图4为图3的IV－IV截面的截面图。
附图标记说明：
1、测试体，3、表面，5、背面，6、喷灯，7、资料记录器，11、第一隔热材料，13、单侧面，15、涂布层，17、第一测试片，19、第二隔热材料，21、涂布层，23、第二测试片。
具体实施方式
以下一边参照图式一边说明本发明的例示实施形态。
1.隔热材料的构成：隔热材料包含(a)硅酸钠的脱水缩合反应产物、(b)高铝水泥及(c)熏炭。(a)成分即硅酸钠的脱水缩合反应产物，硅酸钠进行脱水缩合反应产生的产物。(a)成分例如具有硅氧烷键连结的骨架的化合物。(a)成分例如包含硅氧烷。(c)成分即熏炭将颖壳或木屑闷烧使其碳化者。
隔热材料较佳包含相对于100质量份的(a)成分为40质量份以上且100质量份以下的(b)成分。隔热材料的(b)成分的调配量在此范围内的情况下，隔热材料的耐热性更加提升。
隔热材料较佳包含相对于100质量份的(a)成分为30质量份以上且80质量份以下的(c)成分。隔热材料的(c)成分的调配量在此范围内的情况下，隔热材料的隔热性更加提升。
隔热材料另包含例如选自由二氧化硅系中空球、硅酸盐矿物及硅藻土所组成的群组中的一种以上。隔热材料包含二氧化硅系中空球的情况下，隔热材料的不燃性更加提升。隔热材料包含硅酸盐矿物的情况下，隔热材料与其他构件的接着强度更加提升。隔热材料包含硅藻土的情况下，隔热材料的耐久性更加提升。
隔热材料较佳包含相对于100质量份的(a)成分为3质量份以上且15质量份以下的二氧化硅系中空球。二氧化硅系中空球的调配量在此范围内的情况下，隔热材料的隔热性更加提升。
隔热材料较佳包含相对于100质量份的(a)成分为1质量份以上且10质量份以下的硅酸盐矿物。硅酸盐矿物的调配量在此范围内的情况下，隔热材料的不燃性更加提升。
隔热材料较佳包含相对于100质量份的(a)成分为3质量份以上且20质量份以下的硅藻土。硅藻土的调配量在此范围内的情况下，隔热材料的不燃性更加提升。
隔热材料的形态不特别限定。隔热材料的形态例如为板状。隔热材料可用于例如建筑物、重型机械、车辆等。建筑物可举例如冷冻仓库。将隔热材料用于重型机械或车辆的情况下，可将隔热材料设置于例如释放热的构件的周围。释放热的构件可举例如内燃机等。
2.隔热材料的制造方法：本发明的隔热材料的制造方法中，通过将包含硅酸钠、高铝水泥及熏炭的原料加热，使硅酸钠产生脱水缩合反应。所制造的隔热材料包含(a)成分、(b)成分及(c)成分。100质量份的硅酸钠经过脱水缩合反应的结果，形成60质量份的(a)成分。
原料较佳包含相对于100质量份的硅酸钠为40质量份以上且60质量份以下的高铝水泥。高铝水泥的调配量在此范围内的情况下，隔热材料的不燃性更加提升。
原料较佳包含相对于100质量份的硅酸钠为20质量份以上且50质量份以下的熏炭。熏炭的调配量在此范围内的情况下，隔热材料的隔热性更加提升。
原料另包含例如选自由二氧化硅系中空球、硅酸盐矿物及硅藻土所组成的群组中的一种以上。原料包含二氧化硅系中空球的情况下，隔热材料的不燃性更加提升。原料包含硅酸盐矿物的情况下，隔热材料与其他构件的接着强度更加提升。原料包含硅藻土的情况下，隔热材料的耐久性更加提升。
原料较佳包含相对于100质量份的硅酸钠为1质量份以上且10质量份以下的二氧化硅系中空球。二氧化硅系中空球的调配量在此范围内的情况下，隔热材料的隔热性更加提升。
原料较佳包含相对于100质量份的硅酸钠为1质量份以上且10质量份以下的硅酸盐矿物。硅酸盐矿物的调配量在此范围内的情况下，隔热材料的不燃性更加提升。
原料较佳包含相对于100质量份的硅酸钠为3质量份以上且20质量份以下的硅藻土。硅藻土的调配量在此范围内的情况下，隔热材料的耐久性更加提升。
本发明的隔热材料的制造方法例如可通过将具有流动性的原料倒入模具，制造对应模具的形态的隔热材料。隔热材料的形态例如为板状。
3.隔热材料所发挥的功效
(3-1)本发明的隔热材料的不燃性高。
(3-2)以往的隔热材料所使用的颖壳为天然物，故品质差异较大。而且，颖壳仅在特定季节生产。此外，颖壳难以长时间保存。熏炭与颖壳相比，不易发生上述问题。因此，本发明的隔热材料可稳定地制造。
4.实施例1
(4-1)隔热材料的制造：通过混合以下成分来得到液状的原料。
硅酸钠JIS 3号：100质量份
二氧化硅系中空球：10质量份
硅酸盐矿物(砂灰石)：5质量份
硅藻土：10质量份
特殊水泥：70质量份
熏炭：50质量份
水：30质量份
特殊水泥对应于高铝水泥。接着将液状的原料倒入模具，于70℃的温度加热3小时，借此得到固体的隔热材料。隔热材料的形态为板状。加热时原料所包含的硅酸钠形成脱水缩合反应产物。
(4-2)隔热材料的评价：由所制造的隔热材料制作板状的测试体1。测试体1的尺寸为长度300mm、宽度300mm、厚度16mm。
如图1所示，以测试体1的一侧的表面3上的点作为第一测定点P1。以测试体1的背面5上的点作为第二测定点P2。背面5相对于表面3为相对侧的面。通过第一测定点P1及第二测定点P2的直线与测试体1的厚度方向平行。
将第一测定点P1用喷灯6持续加热。喷灯6为新富士Burner股份有限公司制造的POWER TORCH RZ-840。室温为23℃。
加热第一测定点P1的过程中，分别用热电耦持续测定第一测定点P1的温度及第二测定点P2的温度。通过资料记录器7记录所测定的温度。测定结果如表1所示。表1的经过时间从开始加热第一测定点P1时起的经过时间。
表1
如表1所示，在第一测定点P1的温度上升的情况下，第二测定点P2的温度也难以上升。而且，即使在经过时间为10分钟的时间点，测试体1仍未起火。此评价结果表示隔热材料的隔热性及不燃性高。
5.实施例2
(5-1)隔热材料的制造：通过混合以下成分来得到液状的原料。
硅酸钠JIS 3号：100质量份
二氧化硅系中空球：4质量份
硅酸盐矿物(砂灰石)：2质量份
硅藻土：8质量份
特殊水泥：60质量份
熏炭：40质量份
水：40质量份
特殊水泥对应于高铝水泥。接着将液状的原料倒入第一模具，于70℃的温度加热3小时，得到第一隔热材料。第一隔热材料的形态为固体的板状。第一隔热材料的尺寸为长度99mm、宽度99mm、厚度15mm。加热时原料所包含的硅酸钠形成脱水缩合反应产物。接着由第一模具取出第一隔热材料。
此外，将液状的原料倒入第二模具，于70℃的温度加热3小时，得到第二隔热材料。第二隔热材料的形态为固体的圆柱状。第二隔热材料的直径为44mm。第二隔热材料的高度为50mm。加热时原料所包含的硅酸钠形成脱水缩合反应产物。接着由第二模具取出第二隔热材料。
(5-2)测试片的制作：通过混合以下成分来得到液状的涂布剂。
硅酸钠JIS 3号：74.0质量份
白砂球(Shirasu balloon)：7.4质量份
硅酸盐矿物(砂灰石)：7.4质量份
高铝水泥：11.2质量份
如图2所示，在第一隔热材料11的单侧面13形成涂布层15。形成涂布层15的方法有将涂布剂涂布在单侧面13，于100℃加热3小时的方法。涂布层15的厚度为0.5mm。具备涂布层15的第一隔热材料11作为第一测试片17。
如图3及图4所示，在第二隔热材料19的整个表面形成涂布层21。形成涂布层21的方法有将涂布剂涂布在第二隔热材料19的整个表面，于100℃加热3小时的方法。涂布层21的厚度为0.5mm。具备涂布层21的第二隔热材料19作为第二测试片23。
(5-3)热释放性的评价：对第一测试片17根据ISO-5660进行热释放测试。热释放测试中，将第一测试片17加热20分钟。辐射强度为50kW/m2。施加辐射加热的面为单侧面13。
总热释放量为0.2MJ/m2，非常少。最高热释放量速率为1.88kW/m2，非常低。热释放测试后，第一测试片17未产生变形。第一测试片17未着火。热释放测试的结果显示第一测试片17的不燃性高。
(5-4)不燃性的评价：对第二测试片23根据ISO-1182进行不燃性测试。测试方法如下。准备圆筒状的电炉。用于测试的第二测试片23的数量为3个。测试前的第二测试片23的质量分别为63.9g、64.5g、73.6g。
将电炉的炉内温度调整为750±5℃。调整炉内温度后，使电炉的消耗电力量固定。调整炉内温度后，将第二测试片23***炉内。***第二测试片23后，持续测定炉内温度及第二测试片23的表面温度。而且，在测试前及测试后测定第二测试片23的质量。而且，在测试前及测试后观察第二测试片23的形状。测试持续至炉内温度达到最终平衡温度为止。最终平衡温度炉内温度达到在±2℃的范围内稳定10分钟的状态时的炉内温度。
第二测试片23的表面的上升炉内温度为5.0℃、1.3℃、-0.5℃。上升炉内温度由炉内最高温度减去最终平衡温度的值。炉内最高温度由***第二测试片23时至测试结束为止的期间中，炉内温度的最高值。第二测试片23的质量减少率WR为13.1％、14.2％、13.0％。质量减少率WR为以下述式(1)表示的值。
式(1)WR＝((W1-W2)/W1)×100
式(1)中，W1为测试前的第二测试片23的质量。W2为测试后的第二测试片23的质量。
第二测试片23的表面的上升炉内温度，与ISO-1182中的基准即20℃相比较小。而且，质量减少率WR与ISO-1182中的基准即30％相比较小。另外，测试后的第二测试片23的形状与测试前的第二测试片23的形状相比，未有大变化。不燃性测试的结果显示第二测试片23的不燃性高。
6.其他实施形态：以上说明了本发明的实施形态，但本发明不限定于上述实施形态，可进行各种变更以实施。
(6-1)上述实施形态中的一个构成要件所具有的多个机能可通过多个构成要件来实现，或一个构成要件所具有的一个机能可通过多个构成要件来实现。而且，多个构成要件所具有的多个机能可通过一个构成要件来实现，或通过多个构成要件实现的一个机能可通过一个构成要件来实现。另外，可省略上述实施形态的构成的一部分。此外，上述实施形态的构成的至少一部分可对其他上述实施形态的构成作附加或置换。
(6-2)除了上述隔热材料以外，可用包含该隔热材料作为构成要件的***等各种形态来实现本发明。
Claims (6)
1.一种隔热材料，其特征在于，包含硅酸钠的脱水缩合反应产物、高铝水泥及熏炭。
2.如权利要求1所述的隔热材料，其特征在于，另包含选自由二氧化硅系中空球、硅酸盐矿物及硅藻土所组成的群组中的一种以上。
3.如权利要求1或2所述的隔热材料，其特征在于，具有板状的形态。
4.一种隔热材料的制造方法，其特征在于，通过将包含硅酸钠、高铝水泥及熏炭的原料加热，使硅酸钠产生脱水缩合反应。
5.如权利要求4所述的隔热材料的制造方法，其特征在于，该原料另包含选自由二氧化硅系中空球、硅酸盐矿物及硅藻土所组成的群组中的一种以上。
6.如权利要求4或5所述的隔热材料的制造方法，其特征在于，通过将该原料倒入模具，制造具有板状的形态的该隔热材料。
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