專利名稱：高導(dǎo)熱瓦楞狀陶瓷纖維紙的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高溫氣體熱回收技術(shù)，特別涉及高導(dǎo)熱陶瓷纖維瓦楞紙的制備方法。
背景技術(shù)：
高溫?zé)煔鉄峄厥胀ǔ２捎梅涓C式陶瓷蓄熱換熱器，由于其形態(tài)和結(jié)構(gòu)受材料的限制而缺乏靈活性，通常以間歇方式工作，即需要兩個(gè)等體積蜂窩式蓄熱換熱器進(jìn)行定時(shí)切換。當(dāng)換熱器蓄熱后，低溫空氣直接與其接觸，進(jìn)行換熱，當(dāng)換熱一定時(shí)間后，轉(zhuǎn)換到另一個(gè)換熱器(蓄熱芯體)換熱。該類換熱器存在的問題有非連續(xù)換熱；結(jié)構(gòu)龐大；高溫?zé)煔馀c待換熱空氣在同一通道內(nèi)，使得換熱后的氣流含有煙氣等雜質(zhì)；另一方面，陶瓷基芯體導(dǎo)熱系數(shù)較低等等；因而蜂窩式蓄熱換熱器存在換熱效率低、體積龐大、操作復(fù)雜、使用壽命低等缺點(diǎn)。利用陶瓷纖維紙耐高溫、耐腐蝕、可加工等特點(diǎn)；將陶瓷纖維紙加工成瓦楞紙，并按照90°角方向交互疊砌構(gòu)成瓦楞狀換熱器芯體，進(jìn)一步加工形成高溫瓦楞狀陶瓷基換熱器，體現(xiàn)出如下特點(diǎn)連續(xù)換熱、結(jié)構(gòu)緊湊、高溫?zé)煔馀c換熱氣流不在同一通道，使得換熱后氣流潔凈等等。如何將陶瓷纖維紙加工成瓦楞紙，如何提高陶瓷纖維紙導(dǎo)熱系數(shù)等問題將成為高溫瓦楞狀陶瓷基換熱器發(fā)展的瓶頸。如上所述，采用牛皮紙為基材，以瓦楞紙機(jī)不銹鋼壓輥加工而成的瓦楞紙應(yīng)用于包裝、濕簾等行業(yè)，其加工工藝已十分成熟。但由于陶瓷纖維紙本身的特點(diǎn)(機(jī)械強(qiáng)度低、 柔軟性差)，難以加工成瓦楞紙，其中，瓦楞輥的材質(zhì)對紙頁的形成影響巨大，而通常的瓦楞紙機(jī)瓦楞輥為不銹鋼材質(zhì)，容易將陶瓷纖維紙壓裂而不能形成瓦楞紙；另一方面，由于陶瓷纖維紙本身導(dǎo)熱系數(shù)很小，使得在紙頁加工形成陶瓷基瓦楞塊體的顯熱交換過程中，熱傳導(dǎo)速率較慢，因而影響其熱交換效率。當(dāng)前改善陶瓷纖維紙基材導(dǎo)熱性能的方法主要有在濕法造紙過程中添加高導(dǎo)熱金屬絲、或高導(dǎo)熱有機(jī)纖維或高導(dǎo)熱金屬顆粒填料等等；該方案一方面金屬絲(金屬顆粒填料)與陶瓷纖維不相容，難以混抄；另一方面金屬絲(金屬填料)與陶瓷纖維的密度相差較大，在漿液輸送并成型過程中會出現(xiàn)分層、分散不均等現(xiàn)象； 不僅如此，金屬絲或填料不耐酸、堿，在加工形成瓦楞紙板過程中易破壞；而添加高導(dǎo)熱有機(jī)纖維也存在不耐高溫的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐高溫、耐腐蝕的高導(dǎo)熱陶瓷纖維瓦楞紙的制備方法。本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)熱陶瓷纖維瓦楞紙的制備方法，包括以下步驟(1)將陶瓷纖維紙?jiān)诙ㄐ蛣┲薪n后，經(jīng)瓦楞紙機(jī)瓦楞輥熱壓成型得單面瓦楞紙， 所述單面瓦楞紙與通過定型劑浸漬處理的平板陶瓷纖維紙粘合成雙面瓦楞狀紙，雙面瓦楞狀紙升溫至500 700°C燒結(jié)，自然冷卻至室溫；所述定型劑為質(zhì)量濃度為20 40%的水玻璃、硅溶膠、鋁溶膠或鈦溶膠；所述水玻璃或硅溶膠模數(shù)為3. 1 3. 4 ；所述熱壓成型的溫度為50 200°C ；(2)機(jī)械攪拌下，將步驟(1)制備的紙板浸入到由硅溶膠與高導(dǎo)熱無機(jī)填料組成的懸浮液中，浸漬沉積取出吹掃液體后晾干，140-160°C下干燥得高導(dǎo)熱陶瓷纖維瓦楞紙； 所述高導(dǎo)熱無機(jī)填料為硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑疏水改性的碳化硅、氮化鋁和氮化硼中的一種或多種，其用量為該步驟中硅溶膠質(zhì)量的1 5% ；所述硅溶膠平均粒徑為10 30nm, pH值在8. 5 9. 5范圍，質(zhì)量濃度為10 30%。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，所述定型劑質(zhì)量濃度優(yōu)選為25 35%。所述瓦楞輥的材質(zhì)為表面噴涂特氟龍涂層的不銹鋼、含氟塑料、MC尼龍、聚醚醚酮或聚苯硫醚。所述熱壓成型的溫度為100 150°C。所述升溫至500 700°C燒結(jié)的升溫方式為先在20-40min內(nèi)快速從室溫升溫到 200 300°C，保溫30 60min，然后在1 3hr緩慢升溫500 700°C，再保溫1 3hr燒結(jié)。為去除陶瓷纖維紙中的有機(jī)成分及其它灰分雜質(zhì)(這些雜質(zhì)使產(chǎn)品易發(fā)生黃變脆化現(xiàn)象，一定程度影響其性能穩(wěn)定性)。所述硅烷偶聯(lián)劑優(yōu)選為Y-氨丙基三乙氧基硅烷；所述鈦酸酯偶聯(lián)劑為四異丙基
二(二辛基亞磷酸酰氧基)鈦酸酯。步驟(1)中，由于陶瓷纖維紙不能直接加工形成瓦楞紙，需要加入定型劑使其定型。定型劑質(zhì)量濃度為20 40%。質(zhì)量濃度低，在陶瓷纖維基材上沉積的量少，陶瓷紙不易形成瓦楞，定型效果差；質(zhì)量濃度高，沉積量多，形成的瓦楞紙易變脆開裂，同時(shí)易粘附在瓦楞輥上并阻止與平板陶瓷紙結(jié)合。步驟(1)中，瓦楞輥的材質(zhì)為表面噴涂特氟龍涂層的不銹鋼或工程塑料，工程塑料優(yōu)選為含氟塑料、MC尼龍、聚醚醚酮或聚苯硫醚。由于工程塑料，如MC尼龍、含含氟塑料等，具有耐腐蝕、自潤滑等功能，其熱壓成型性好，形成的瓦楞紙不粘輥、不易開裂。步驟(1)中，熱壓成型工藝，為了保證陶瓷纖維紙張的強(qiáng)度和壓出較好的瓦楞紙， 必須對瓦楞輥保持在50 200°C溫度范圍對陶瓷纖維紙熱壓成型，溫度低，陶瓷紙難以定型成瓦楞紙(即瓦楞高度不夠)、溫度高，形成的瓦楞紙易脆裂；經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)壓輥在100 150°C范圍，瓦楞紙成型效果較好。步驟O)中，硅溶膠平均粒徑為10 30nm，pH值在8. 5 9. 5范圍，質(zhì)量濃度為 10 30 %。，硅溶膠濃度過低，其粘度較小，在陶瓷纖維上粘接的無機(jī)填料的量小，陶瓷纖維紙的導(dǎo)熱率不高；而過高的硅溶膠濃度，會導(dǎo)致陶瓷纖維紙片表面的硅溶膠增多，不利于填料與基體的親和(分層掉粉)。步驟O)中，高導(dǎo)熱無機(jī)填料是碳化硅、氮化鋁、氮化硼中的一種或一種以上，其用量為硅溶膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)的1 5%。添加量少，瓦楞紙導(dǎo)熱系數(shù)低，添加量多，無機(jī)械填料在基材的分散性差，易分層、掉粉，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，碳化硅填料，添加效果好，填料的適宜用量為 4%。步驟O)中，為了確保無機(jī)填料和基體的親和性，使導(dǎo)熱組分能長期保持穩(wěn)定、均勻的狀態(tài)，需要對無機(jī)填料的表面進(jìn)行改性。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明硅烷偶聯(lián)劑KH550、鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ401對填料改性效果較好。本發(fā)明采用在陶瓷纖維上浸漬定型劑經(jīng)熱壓定型得陶瓷纖維瓦楞紙，然后在含高導(dǎo)熱無機(jī)填料的硅溶膠懸浮液中浸漬沉積，使無機(jī)填料均勻沉積在陶瓷纖維的空隙及表面，從而制備出耐高溫，耐腐蝕，較高熱導(dǎo)率的陶瓷纖維瓦楞紙；所制得的陶瓷纖維瓦楞紙可按90°角方向交互疊砌制得高溫瓦楞狀陶瓷基換熱器。采用本發(fā)明方法基于以下工作原理首先，以陶瓷纖維紙為基材，通過浸漬的方法，使定型劑均勻沉積在陶瓷纖維基體表面及其孔隙中，經(jīng)熱固化形成凝膠，能增強(qiáng)陶瓷纖維的強(qiáng)度，提高材料的密度，起到定型的作用，形成瓦楞紙。其次，通過偶聯(lián)劑對無機(jī)填料進(jìn)行表面改性，偶聯(lián)劑的兩端基分別與填料和基體發(fā)生化學(xué)偶聯(lián)和物理纏結(jié)，改善了基體與填料的界面粘附性，從而確保填充材料和基體的親和性，使導(dǎo)熱組分能長期保持穩(wěn)定、均勻的狀態(tài)。最后，采用硅溶膠作無機(jī)填料的分散劑和粘合劑，是因?yàn)槠浞稚⑿Чc相同功效的水玻璃相比，其分散效果更好。采用無機(jī)填料與基體復(fù)合是因?yàn)楦邔?dǎo)熱填料能提高陶瓷纖維紙的熱導(dǎo)率，從而改善陶瓷纖維紙基材的導(dǎo)熱性能。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果(1)無機(jī)填料顆粒在陶瓷纖維上均勻分散，因而填料顆粒不易脫落，可加工性能好；(2)基材的熱導(dǎo)率提高，導(dǎo)熱性能較好(與同類陶瓷纖維紙比較)；(3)耐高溫，耐腐蝕(與金屬類換熱器材質(zhì)比較)，結(jié)構(gòu)可調(diào)，便于加工(與蓄熱式換熱器芯體比)；(4)按90°角方向交互疊砌可制得高溫瓦楞狀陶瓷基換熱器，可用于工業(yè)高溫?zé)煔庥酂峄厥?，具有熱回收效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、換熱后氣流潔凈等特點(diǎn)。附圖
表說明圖IA為本發(fā)明實(shí)施例1中改性SiC在硅溶膠分散劑下光學(xué)顯微鏡圖；圖IB為本發(fā)明實(shí)施例1步驟O)由水玻璃代替SiC，改性SiC在水玻璃分散劑下光學(xué)顯微鏡圖。圖2為SiC在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)下陶瓷纖維紙導(dǎo)熱系數(shù)變化情況圖。
具體實(shí)施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表述的范圍。實(shí)施例1(1)將定量為100g/m2的陶瓷纖維紙QOOmm寬，0. 5mm厚圓柱形卷紙)在硅溶膠質(zhì)量濃度為15%的膠液中浸漬后，經(jīng)MC尼龍瓦楞輥120°C熱壓成型得瓦楞紙；瓦楞紙與同樣條件浸漬硅溶膠的平紙粘合成瓦楞狀陶瓷纖維紙；瓦楞狀陶瓷纖維紙首先在30min時(shí)間內(nèi)從室溫快速升溫至30(TC，保溫60min ；再經(jīng)2hr緩慢升溫至60(TC，保溫2hr燒結(jié)，并每隔 5min定時(shí)間排放煙氣(盡可能將灰化物排除)，然后自然冷卻至室溫，制得陶瓷纖維瓦楞紙 (定量為 855g/m2)。
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( 在20L方形塑料容器中，稱取10kg，模數(shù)為3. 1，質(zhì)量濃度為30%的硅溶膠，加入到5L的水中，在機(jī)械攪拌下，加入經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH550改性的碳化硅0. Wcg (改性方法參見鐵生年、李星，硅烷偶聯(lián)劑對碳化硅粉體的表面改性，硅酸鹽學(xué)報(bào)，2011年03期)，得懸浮液，將步驟(1)所得陶瓷纖維瓦楞紙(15cm長，15cm寬)浸入懸浮液，IOmin后取出，吹掃液體并晾干air，在150°C下鼓風(fēng)干燥汕！·，即得高導(dǎo)熱陶瓷纖維瓦楞紙。由圖IA可見，本實(shí)施例采用采用硅溶膠作為高導(dǎo)熱填料SiC分散劑，填料分布較為均勻，分散效果良好。圖IB為步驟O)中硅溶膠由水玻璃替換，其他工藝通步驟O)，所得SiC的光學(xué)顯微鏡圖。由圖IB可見，采用水玻璃作分散劑，SiC易產(chǎn)生團(tuán)聚及沉積現(xiàn)象， 分散效果較差。實(shí)施例2(1)將定量為100g/m2的陶瓷纖維紙QOOmm寬，0. 5mm厚圓柱形卷紙)在模數(shù)為 3. 4，質(zhì)量濃度為25%的硅溶膠中浸漬后，經(jīng)表面噴涂特氟龍涂層的不銹鋼瓦楞輥150°C熱壓成型得瓦楞紙；瓦楞紙與同樣條件浸漬硅溶膠的平紙粘合成瓦楞狀陶瓷纖維紙；瓦楞狀陶瓷纖維紙首先在40min時(shí)間內(nèi)從室溫快速升溫至200°C，保溫30min ；再經(jīng)2. 5hr緩慢升溫至700°C，保溫3hr燒結(jié)，并每隔5min定時(shí)間排放煙氣(盡可能將灰化物排除)，然后自然冷卻至室溫，制得陶瓷纖維瓦楞紙(定量為855g/m2)。(2)在20L方形塑料容器中，稱取IOkg 30%硅溶膠加入到5L的水中，在強(qiáng)力攪拌下，加入經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH550改性的碳化硅0. 45kg得懸浮液，將上述陶瓷纖維瓦楞紙(15cm 長，15cm寬)浸入其中，IOmin后取出，吹掃液體并晾干》ir，在150°C下鼓風(fēng)干燥!3hr，即得高導(dǎo)熱陶瓷纖維瓦楞紙。實(shí)施例3(1)將定量為100g/m2的陶瓷纖維紙QOOmm寬，0. 5mm厚圓柱形卷紙)在模數(shù)為 3. 2，質(zhì)量濃度為40%的水玻璃中浸漬后，經(jīng)聚醚醚酮瓦楞輥200°C熱壓成型得瓦楞紙；瓦楞紙與同樣條件浸漬水玻璃的平紙粘合成瓦楞狀陶瓷纖維紙；瓦楞狀陶瓷纖維紙首先在 40min時(shí)間內(nèi)從室溫快速升溫至300°C，保溫30min ；再經(jīng)3hr緩慢升溫至700°C，保溫3hr 燒結(jié)，并每隔5min定時(shí)間排放煙氣(盡可能將灰化物排除)，然后自然冷卻至室溫，制得陶瓷纖維瓦楞紙。(2)在20L方形塑料容器中，稱取IOkg 30%硅溶膠加入到5L的水中，在強(qiáng)力攪拌下，加入經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH550改性的碳化硅0. 15kg得懸浮液，將上述陶瓷纖維瓦楞紙(15cm 長，15cm寬)浸入其中，IOmin后取出，吹掃液體并晾干》ir，在150°C下鼓風(fēng)干燥!3hr，即得高導(dǎo)熱陶瓷纖維瓦楞紙。實(shí)施例4(1)將定量為100g/m2的陶瓷纖維紙QOOmm寬，0. 5mm厚圓柱形卷紙)在模數(shù)為 3. 3，質(zhì)量濃度為40 %的硅溶膠中浸漬后，經(jīng)MC尼龍瓦楞輥100°C熱壓成型得瓦楞紙；瓦楞紙與同樣條件浸漬硅溶膠的平紙粘合成瓦楞狀陶瓷纖維紙；瓦楞狀陶瓷纖維紙首先在 20min時(shí)間內(nèi)從室溫快速升溫至200°C，保溫50min ；再經(jīng)Ihr緩慢升溫至500°C，保溫Ihr 燒結(jié)，并每隔5min定時(shí)間排放煙氣(盡可能將灰化物排除)，然后自然冷卻至室溫，制得陶瓷纖維瓦楞紙。(2)在20L方形塑料容器中，稱取7. 5kg 30%硅溶膠加入到7. 5L的水中，在強(qiáng)力攪拌下，加入經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH550改性的碳化硅0. 6kg得懸浮液，將上述陶瓷纖維瓦楞紙 (15cm長，15cm寬)浸入其中，IOmin后取出，吹掃液體并晾干^ir，在150°C下鼓風(fēng)干燥!3hr， 即得高導(dǎo)熱陶瓷纖維瓦楞紙。實(shí)施例5(1)將定量為100g/m2的陶瓷纖維紙QOOmm寬，0. 5mm厚圓柱形卷紙)在質(zhì)量濃度為30%的鈦溶膠中浸漬后，經(jīng)聚苯硫醚瓦楞輥100°C熱壓成型得瓦楞紙；瓦楞紙與同樣條件浸漬水玻璃的平紙粘合成瓦楞狀陶瓷纖維紙；瓦楞狀陶瓷纖維紙首先在20min時(shí)間內(nèi)從室溫快速升溫至200°C，保溫50min ；再經(jīng)Ihr緩慢升溫至500°C，保溫Ihr燒結(jié)，并每隔5min 定時(shí)間排放煙氣(盡可能將灰化物排除)，然后自然冷卻至室溫，制得陶瓷纖維瓦楞紙。(2)在20L方形塑料容器中，稱取^g 30%硅溶膠加入到IOL的水中，在強(qiáng)力攪拌下，加入經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH550改性的碳化硅0. 6kg得懸浮液，將上述陶瓷纖維瓦楞紙(15cm 長，15cm寬)浸入其中，IOmin后取出，吹掃液體并晾干》ir，在150°C下鼓風(fēng)干燥!3hr，即得高導(dǎo)熱陶瓷纖維瓦楞紙。實(shí)施例6(1)將定量為100g/m2的陶瓷纖維紙QOOmm寬，0. 5mm厚圓柱形卷紙)在，質(zhì)量濃度為40%的鈦溶膠中浸漬后，經(jīng)聚苯硫醚瓦楞輥100°C熱壓成型得瓦楞紙；瓦楞紙與同樣條件浸漬水玻璃的平紙粘合成瓦楞狀陶瓷纖維紙；瓦楞狀陶瓷纖維紙首先在30min時(shí)間內(nèi)從室溫快速升溫至300°C，保溫40min ；再經(jīng)2hr緩慢升溫至600°C，保溫2hr燒結(jié)，并每隔 5min定時(shí)間排放煙氣(盡可能將灰化物排除)，然后自然冷卻至室溫，制得陶瓷纖維瓦楞紙。(2)在20L方形塑料容器中，稱取IOkg 30%硅溶膠加入到5L的水中，在強(qiáng)力攪拌下，加入經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-401改性的碳化硅0. 6kg得懸浮液，將上述陶瓷纖維瓦楞紙 (15cm長，15cm寬)浸入其中，IOmin后取出，吹掃液體并晾干2hr，在150°C下鼓風(fēng)干燥3hr， 即得高導(dǎo)熱陶瓷纖維瓦楞紙。實(shí)施例7(1)將定量為100g/m2的陶瓷纖維紙QOOmm寬，0. 5mm厚圓柱形卷紙)在模數(shù)為 3. 3，質(zhì)量濃度為40%的水玻璃中浸漬后，經(jīng)MC尼龍瓦楞輥150°C熱壓成型得瓦楞紙；瓦楞紙與同樣條件浸漬水玻璃的平紙粘合成瓦楞狀陶瓷纖維紙；瓦楞狀陶瓷纖維紙首先在 20min時(shí)間內(nèi)從室溫快速升溫至200°C，保溫50min ；再經(jīng)Ihr緩慢升溫至500°C，保溫Ihr 燒結(jié)，并每隔5min定時(shí)間排放煙氣(盡可能將灰化物排除)，然后自然冷卻至室溫，制得陶瓷纖維瓦楞紙。(2)在20L方形塑料容器中，稱取IOkg 30%硅溶膠加入到5L的水中，在強(qiáng)力攪拌下，加入經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH550改性的氮化鋁0. 6kg得懸浮液，將上述陶瓷纖維瓦楞紙(15cm 長，15cm寬)浸入其中，IOmin后取出，吹掃液體并晾干》ir，在150°C下鼓風(fēng)干燥!3hr，即得高導(dǎo)熱陶瓷纖維瓦楞紙。實(shí)施例8(1)將定量為100g/m2的陶瓷纖維紙QOOmm寬，0. 5mm厚圓柱形卷紙)在，質(zhì)量濃度為30%的鋁溶膠中浸漬后，經(jīng)MC尼龍瓦楞輥150°C熱壓成型得瓦楞紙；瓦楞紙與同樣條件浸漬鋁溶膠的平紙粘合成瓦楞狀陶瓷纖維紙；瓦楞狀陶瓷纖維紙首先在30min時(shí)間內(nèi)從室溫快速升溫至300°C，保溫30min ；再經(jīng)3hr緩慢升溫至700°C，保溫3hr燒結(jié)，并每隔5min 定時(shí)間排放煙氣(盡可能將灰化物排除)，然后自然冷卻至室溫，制得陶瓷纖維瓦楞紙。(2)在20L方形塑料容器中，稱取IOkg 30%硅溶膠加入到5L的水中，在強(qiáng)力攪拌下，加入經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH550改性的氮化硼0. 6kg得懸浮液，將上述陶瓷纖維瓦楞紙(15cm 長，15cm寬)浸入其中，IOmin后取出，吹掃液體并晾干》ir，在150°C下鼓風(fēng)干燥!3hr，即得高導(dǎo)熱陶瓷纖維瓦楞紙。對所得陶瓷纖維瓦楞紙導(dǎo)熱系數(shù)性能進(jìn)行測試，其結(jié)果如圖2所示，從圖2可以看出，本發(fā)明添加了 SiC填料的陶瓷纖維瓦楞紙的導(dǎo)熱系數(shù)明顯比未添加SiC填料的陶瓷纖維紙的導(dǎo)熱系數(shù)高，如添加量為4%時(shí)，陶瓷纖維紙的熱導(dǎo)率相比于空白紙?jiān)鲩L了 260. 11%。
權(quán)利要求
1.高導(dǎo)熱陶瓷纖維瓦楞紙的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)將陶瓷纖維紙?jiān)诙ㄐ蛣┲薪n后，經(jīng)瓦楞紙機(jī)瓦楞輥熱壓成型得單面瓦楞紙，所述單面瓦楞紙與通過定型劑浸漬處理的平板陶瓷纖維紙粘合成雙面瓦楞狀紙，雙面瓦楞狀紙升溫至500 700°C燒結(jié)，自然冷卻至室溫；所述定型劑為質(zhì)量濃度為20 40%的水玻璃、 硅溶膠、鋁溶膠或鈦溶膠；所述水玻璃或硅溶膠模數(shù)為3. 1 3. 4 ；所述熱壓成型的溫度為 50 200 °C ；(2)機(jī)械攪拌下，將步驟(1)制備的紙板浸入到由硅溶膠與高導(dǎo)熱無機(jī)填料組成的懸浮液中，浸漬沉積取出吹掃液體后晾干，140-160°C下干燥得高導(dǎo)熱陶瓷纖維瓦楞紙；所述高導(dǎo)熱無機(jī)填料為硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑疏水改性的碳化硅、氮化鋁和氮化硼中的一種或多種，其用量為該步驟中硅溶膠質(zhì)量的1 5%;所述硅溶膠平均粒徑為10 30nm，pH 值在8. 5 9. 5范圍，質(zhì)量濃度為10 30%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述定型劑質(zhì)量濃度為25 35%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述瓦楞輥的材質(zhì)為表面噴涂特氟龍涂層的不銹鋼或工程塑料，所述工程塑料為含氟塑料、MC尼龍、聚醚醚酮或聚苯硫醚。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述熱壓成型的溫度為100 150°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述升溫至500 700°C燒結(jié)的升溫方式為先在20-40min內(nèi)快速從室溫升溫到200 300°C，保溫30 60min，然后在1 3hr緩慢升溫500 700°C，再保溫1 3hr燒結(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述硅烷偶聯(lián)劑為Y-氨丙基三乙氧基硅烷；所述鈦酸酯偶聯(lián)劑為四異丙基二(二辛基亞磷酸酰氧基)鈦酸酯。
全文摘要
本發(fā)明公開了高導(dǎo)熱陶瓷纖維瓦楞紙的制備方法，先將陶瓷纖維紙?jiān)诙ㄐ蛣┲薪n后，經(jīng)瓦楞紙機(jī)瓦楞輥熱壓成型得單面瓦楞紙，所述單面瓦楞紙與通過定型劑浸漬處理的平板陶瓷纖維紙粘合成雙面瓦楞狀紙，雙面瓦楞狀紙升溫至500～700℃燒結(jié)，自然冷卻至室溫；機(jī)械攪拌下，將紙板浸入到由硅溶膠與高導(dǎo)熱無機(jī)填料組成的懸浮液中，浸漬沉積取出吹掃液體后晾干，140-160℃下干燥得高導(dǎo)熱陶瓷纖維瓦楞紙，所述硅溶膠平均粒徑為10～30nm，pH值在8.5～9.5范圍，質(zhì)量濃度為10～30％。本發(fā)明制備的高導(dǎo)熱陶瓷纖維瓦楞紙，熱穩(wěn)定性好，其高導(dǎo)熱填料在基材上分布均勻，與基材相比，導(dǎo)熱率顯著提高。
文檔編號D21H17/69GK102561112SQ20121001488
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者劉濤, 張正國, 方玉堂, 王磊, 高學(xué)農(nóng) 申請人:華南理工大學(xué)