本發(fā)明屬于絕熱材料制造技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料及制備方法。
背景技術(shù)：
室溫下空氣分子的平均自由程為約100nm。因此，在具有直徑100nm以下的空隙的多孔質(zhì)體內(nèi)，空氣的對(duì)流及傳導(dǎo)引起的傳熱受到抑制，這樣的多孔質(zhì)體表現(xiàn)出優(yōu)異的絕熱作用。
遵循該絕熱作用的原理，已知超細(xì)顆粒的熱導(dǎo)率低而適合于絕熱材料，并且已知，利用微細(xì)多孔結(jié)構(gòu)可以得到熱導(dǎo)率極低的絕熱材料。
微細(xì)多孔結(jié)構(gòu)確實(shí)有助于減小絕熱材料的熱傳導(dǎo)，但是提高空孔的比率會(huì)使絕熱材料的強(qiáng)度減小。另一方面，分析絕熱材料的使用目的時(shí)，根據(jù)用途的不同，希望加工成復(fù)雜的形狀，對(duì)此，絕熱材料的強(qiáng)度不充分時(shí)，存在不能耐受切斷、打孔、鉆孔等加工的問題。
本發(fā)明研究目的是，在進(jìn)行切斷等加工時(shí)，能夠承受壓縮5％的壓縮程度而保持形狀不變化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料及制備方法，所制備的絕熱材料絕熱性能好且強(qiáng)度高。具體而言，在進(jìn)行切斷等加工時(shí)，壓縮率0-5％下的最大載荷為0.8-0.9mpa以上。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料，所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料包括如下重量份數(shù)的組分：
氧化鋁50-75份、
玻璃化微珠15-23份、
凹凸棒黏土顆粒2-9份、
中空玻璃纖維11-15份。
優(yōu)選地，所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料包括如下重量份數(shù)的組分：
氧化鋁50-65份、
玻璃化微珠17-23份、
凹凸棒黏土顆粒2-6份、
中空玻璃纖維13-15份。
優(yōu)選地，所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料包括如下重量份數(shù)的組分：
氧化鋁55份、
玻璃化微珠19份、
凹凸棒黏土顆粒5份、
中空玻璃纖維14份。
優(yōu)選地，所述提高凹凸棒黏土膠體穩(wěn)定性的方法如下：
（1）提純：凹凸棒黏土加入水中攪拌成90-130g/l的懸浮液，靜置后在2000-2500rpm下離心10-20min；
（2）真空冷凍干燥：離心后的凹凸棒黏土濾餅在21-30pa下進(jìn)行冷凍干燥16-21h；
（3）粉碎：凹凸棒黏土經(jīng)粉碎機(jī)粉碎成粒度≤0.074mm的凹凸棒黏土膠體。
優(yōu)選地，所述玻璃化微珠在高速攪拌機(jī)中用硅烷偶聯(lián)劑kh-550改性。
優(yōu)選地，所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料在650℃下的熱導(dǎo)率為0.35w/（m·k）以下。
優(yōu)選地，所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的抗壓強(qiáng)度為0.6-0.75mpa。
本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：
將氧化鋁、玻璃化微珠、凹凸棒黏土顆粒、中空玻璃纖維通過加壓的方式，在相對(duì)濕度為70-80％的蒸汽里進(jìn)行熟化。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
（1）本發(fā)明根據(jù)各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)性能和相互之間的作用，合理配制了絕熱材料的配方，其中?；⒅?，它是一種酸性玻璃質(zhì)溶巖礦物質(zhì)，經(jīng)過特種技術(shù)處理和生產(chǎn)工藝加工形成內(nèi)部多孔、表面?；忾]，呈球狀體細(xì)徑顆粒，是一種具有高性能的新型無機(jī)輕質(zhì)絕熱材料。玻化微珠的理化性能十分穩(wěn)定，具有質(zhì)輕、絕熱、防火、耐高溫、耐老化、吸水率小、低線膨脹系數(shù)、不粉化等優(yōu)異性能，可替代粉煤灰漂珠、玻璃微珠、膨脹珍珠巖、聚苯顆粒等諸多傳統(tǒng)輕質(zhì)骨料在不同制品中的應(yīng)用。配合氧化鋁、中空玻璃纖維、凹凸棒黏土顆粒，經(jīng)過多次試驗(yàn)，在氧化鋁50-75份、玻璃化微珠15-23份、凹凸棒黏土顆粒2-9份、中空玻璃纖維11-15份的配比時(shí)，制備的絕熱材料絕熱效果最好，強(qiáng)度最大，性能最佳；
（2）本發(fā)明提高凹凸棒黏土膠體穩(wěn)定性的方法包括提純、真空冷凍干燥、粉碎工序。具有如下優(yōu)勢(shì)：真空冷凍干燥具有保持物料固有特性、操作安全和污染少等特點(diǎn)；處理后的凹凸棒黏土，其比表面積增大，膠體性能明顯改善，處理后的黏土其懸浮穩(wěn)定性可提高2-4倍；真空冷凍干燥已有專門設(shè)備，該方法高效、環(huán)保、簡(jiǎn)便易行。經(jīng)過本發(fā)明的方法改造后凹凸棒黏土膠體穩(wěn)定性提高了，將其與氧化鋁、玻璃化微珠、中空玻璃纖維組合后，可增加上述組合物的相互之間的粘結(jié)度，增加了制備出成品的的結(jié)構(gòu)密度，進(jìn)而提高了強(qiáng)度和形變性能，避免在切斷加工時(shí)的斷裂程度。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供的一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料，所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料包括如下重量份數(shù)的組分：
氧化鋁75份、
玻璃化微珠15份、
凹凸棒黏土顆粒9份、
中空玻璃纖維11份。
所述提高凹凸棒黏土膠體穩(wěn)定性的方法如下：
（1）提純：凹凸棒黏土加入水中攪拌成90-130g/l的懸浮液，靜置后在2000-2500rpm下離心10-20min；
（2）真空冷凍干燥：離心后的凹凸棒黏土濾餅在21-30pa下進(jìn)行冷凍干燥16-21h；
（3）粉碎：凹凸棒黏土經(jīng)粉碎機(jī)粉碎成粒度≤0.074mm的凹凸棒黏土膠體。
所述玻璃化微珠在高速攪拌機(jī)中用硅烷偶聯(lián)劑kh-550改性。
所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料在650℃下的熱導(dǎo)率為0.35w/（m·k）以下。
所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的抗壓強(qiáng)度為0.6-0.75mpa。
本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：
將氧化鋁、玻璃化微珠、凹凸棒黏土顆粒、中空玻璃纖維通過加壓的方式，在相對(duì)濕度為70-80％的蒸汽里進(jìn)行熟化。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供的一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料，所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料包括如下重量份數(shù)的組分：
氧化鋁50份、
玻璃化微珠23份、
凹凸棒黏土顆粒2份、
中空玻璃纖維15份。
所述提高凹凸棒黏土膠體穩(wěn)定性的方法如下：
（1）提純：凹凸棒黏土加入水中攪拌成90-130g/l的懸浮液，靜置后在2000-2500rpm下離心10-20min；
（2）真空冷凍干燥：離心后的凹凸棒黏土濾餅在21-30pa下進(jìn)行冷凍干燥16-21h；
（3）粉碎：凹凸棒黏土經(jīng)粉碎機(jī)粉碎成粒度≤0.074mm的凹凸棒黏土膠體。
所述玻璃化微珠在高速攪拌機(jī)中用硅烷偶聯(lián)劑kh-550改性。
所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料在650℃下的熱導(dǎo)率為0.35w/（m·k）以下。
所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的抗壓強(qiáng)度為0.6-0.75mpa。
本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：
將氧化鋁、玻璃化微珠、凹凸棒黏土顆粒、中空玻璃纖維通過加壓的方式，在相對(duì)濕度為70-80％的蒸汽里進(jìn)行熟化。
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供的一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料，所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料包括如下重量份數(shù)的組分：
氧化鋁65份、
玻璃化微珠17份、
凹凸棒黏土顆粒6份、
中空玻璃纖維13份。
優(yōu)選地，所述提高凹凸棒黏土膠體穩(wěn)定性的方法如下：
（1）提純：凹凸棒黏土加入水中攪拌成90-130g/l的懸浮液，靜置后在2000-2500rpm下離心10-20min；
（2）真空冷凍干燥：離心后的凹凸棒黏土濾餅在21-30pa下進(jìn)行冷凍干燥16-21h；
（3）粉碎：凹凸棒黏土經(jīng)粉碎機(jī)粉碎成粒度≤0.074mm的凹凸棒黏土膠體。
所述玻璃化微珠在高速攪拌機(jī)中用硅烷偶聯(lián)劑kh-550改性。
所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料在650℃下的熱導(dǎo)率為0.35w/（m·k）以下。
所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的抗壓強(qiáng)度為0.6-0.75mpa。
本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：
將氧化鋁、玻璃化微珠、凹凸棒黏土顆粒、中空玻璃纖維通過加壓的方式，在相對(duì)濕度為70-80％的蒸汽里進(jìn)行熟化。
實(shí)施例4
本實(shí)施例提供的一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料，所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料包括如下重量份數(shù)的組分：
氧化鋁50份、
玻璃化微珠23份、
凹凸棒黏土顆粒2份、
中空玻璃纖維15份。
優(yōu)選地，所述提高凹凸棒黏土膠體穩(wěn)定性的方法如下：
（1）提純：凹凸棒黏土加入水中攪拌成90-130g/l的懸浮液，靜置后在2000-2500rpm下離心10-20min；
（2）真空冷凍干燥：離心后的凹凸棒黏土濾餅在21-30pa下進(jìn)行冷凍干燥16-21h；
（3）粉碎：凹凸棒黏土經(jīng)粉碎機(jī)粉碎成粒度≤0.074mm的凹凸棒黏土膠體。
所述玻璃化微珠在高速攪拌機(jī)中用硅烷偶聯(lián)劑kh-550改性。
所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料在650℃下的熱導(dǎo)率為0.35w/（m·k）以下。
所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的抗壓強(qiáng)度為0.6-0.75mpa。
本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：
將氧化鋁、玻璃化微珠、凹凸棒黏土顆粒、中空玻璃纖維通過加壓的方式，在相對(duì)濕度為70-80％的蒸汽里進(jìn)行熟化。
實(shí)施例5
本實(shí)施例提供的一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料，所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料包括如下重量份數(shù)的組分：
氧化鋁55份、
玻璃化微珠19份、
凹凸棒黏土顆粒5份、
中空玻璃纖維14份。
所述提高凹凸棒黏土膠體穩(wěn)定性的方法如下：
（1）提純：凹凸棒黏土加入水中攪拌成90-130g/l的懸浮液，靜置后在2000-2500rpm下離心10-20min；
（2）真空冷凍干燥：離心后的凹凸棒黏土濾餅在21-30pa下進(jìn)行冷凍干燥16-21h；
（3）粉碎：凹凸棒黏土經(jīng)粉碎機(jī)粉碎成粒度≤0.074mm的凹凸棒黏土膠體。
所述玻璃化微珠在高速攪拌機(jī)中用硅烷偶聯(lián)劑kh-550改性。
所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料在650℃下的熱導(dǎo)率為0.35w/（m·k）以下。
所述高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的抗壓強(qiáng)度為0.6-0.75mpa。
本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種高強(qiáng)度的用于管道的絕熱材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：
將氧化鋁、玻璃化微珠、凹凸棒黏土顆粒、中空玻璃纖維通過加壓的方式，在相對(duì)濕度為70-80％的蒸汽里進(jìn)行熟化。
以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。