專(zhuān)利名稱(chēng)：一種混合型多孔隔熱復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于隔熱領(lǐng)域的復(fù)合材料的制備方法，涉及一種混合型多孔隔熱復(fù)合材料及其制備方法，制備所得的混合型多孔隔熱復(fù)合材料可用于航空、宇航、電子等高科技領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前我國(guó)建筑、航天已成為社會(huì)兩大主要耗能領(lǐng)域，建筑節(jié)能最直接有效的方法是使用保溫隔熱材料。夾層玻璃以其優(yōu)異的安全、隔音、隔熱、抗紫外線(xiàn)等特性被廣泛應(yīng)用于建筑業(yè)。目前，玻璃夾層中間膜的主要材料聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂(PVB)市場(chǎng)基本被美國(guó)、日本壟斷，價(jià)格昂貴，制約了我國(guó)建筑夾層玻璃的發(fā)展。近年來(lái)，硅橡膠以其優(yōu)異的性能，如耐高、低溫，耐高壓，耐臭氧老化性等，被廣泛應(yīng)用于玻璃夾層中間膜。使夾層玻璃中間膜不僅能起到安全玻璃的作用，還可通過(guò)對(duì)夾膠材料的隔熱、隔音改性而制得具有隔熱、隔音等功能性的夾層玻璃中間膜。另外隨著航空、宇航、電子電氣等高科技領(lǐng)域的快速發(fā)展，對(duì)隔熱材料提出了更為苛刻的要求，在滿(mǎn)足低導(dǎo)熱性的同時(shí)希望隔熱材料具有優(yōu)良的綜合性能，即隔熱的同時(shí)能夠起到絕緣和減震的作用。

發(fā)明內(nèi)容
為了提供一種隔熱性能和力學(xué)性能俱佳的隔熱復(fù)合材料，本發(fā)明提供一種混合型多孔隔熱復(fù)合材料及其制備方法，本發(fā)明選用中空結(jié)構(gòu)的填料作為空氣載體與液體硅橡膠混合固化制備隔熱復(fù)合材料，該隔熱復(fù)合材料比硅橡膠具有更低的導(dǎo)熱系數(shù)。為了達(dá)到上述的技術(shù)效果，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種混合型多孔隔熱復(fù)合材料，由下述重量百分比的組分組成:空氣載體，2 20% ;液體硅橡膠，80 98%。 所述的空氣載體采用隔熱性能良好且具有球狀或管狀的材料，在本發(fā)明的實(shí)施例中，空氣載體為空心微球、納米管/微米管中一種。所述的空心微球的粒徑為IOOnm 200 μ m。所述的納米管/微米管的外徑為60nm 10 μ m,內(nèi)徑為50nm lOOnm。更為具體的是:所述的空氣載體為二氧化硅空心微球，空心玻璃微球，氧化鋯空心微球，二氧化硅納米管，碳納米管，中空聚酯纖維中的一種或多種。所述的混合型多孔隔熱復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:步驟一:將空氣載體先用稀鹽酸洗滌，用水沖洗后于130 150°C干燥I 2h ;再將干燥好的空氣載體浸泡于偶聯(lián)劑無(wú)水乙醇溶液中，超聲處理，烘干；步驟二:將步驟一烘干后的空氣載體與液體硅橡膠混合均勻，注入模具，抽真空排除氣泡后，固化成型。在上述的制備方法中，所述的偶聯(lián)劑為KH550，KH560, KH570中的一種；所述偶聯(lián)
劑的質(zhì)量為空氣載體質(zhì)量的1% 10%。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的有益效果:(I)本發(fā)明采用隔熱性能良好的中空結(jié)構(gòu)的空氣載體與液體硅橡膠混合固化后制備的混合型多孔隔熱復(fù)合材料，由于空氣載體內(nèi)部具有中空的結(jié)構(gòu)，在隔熱和減震方面具有很好的效果，因此混合型多孔隔熱復(fù)合材料具有導(dǎo)熱系數(shù)低，強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好，耐沖擊，能起到隔熱、絕緣和防火的目的。(2)本發(fā)明的制備方法工藝簡(jiǎn)單，溶劑使用量小，原材料的成本低，適用于大規(guī)格生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例 對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述和說(shuō)明。實(shí)施例1:將SiO2納米管(內(nèi)徑為50nm IOOnm,夕卜徑為60nm 200nm)先用0.lmol/L的稀鹽酸洗滌，再用水沖洗后140°C干燥I小時(shí)。將配置的KH570無(wú)水乙醇溶液，按Wft 胃:WffliiJflJ=IOO:1加入干燥過(guò)的SiO2納米管中，超聲I小時(shí)，80°C烘干2小時(shí)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，SiO2納米管的內(nèi)徑為50nm lOOnm，外徑為60nm I μ m。將處理好的SiO2納米管17g加入到83g液體硅橡膠中，置入小型捏合機(jī)攪拌均勻，倒入模具，抽取真空，固化成型。樣品冷卻后，測(cè)定SiO2納米管對(duì)液體硅橡膠導(dǎo)熱系數(shù)的影響。測(cè)試結(jié)果如表I。實(shí)施例2:將空心玻璃微球(粒徑為10 μ m 100 μ m)先用0.lmol/L的稀鹽酸洗滌，再用水沖洗后140°C干燥I小時(shí)。將配置的KH570無(wú)水乙醇溶液，按: Wfflwj =100:1加入干燥過(guò)的空心玻璃微球中，超聲I小時(shí)，80°C烘干2小時(shí)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,空心玻璃微球的粒徑為IOOnm 200 μ m。將處理好的空心玻璃微球IOg分批加入到90g的液體硅橡膠中，攪拌均勻，倒入模具，抽取真空，固化成型。樣品冷卻后，測(cè)定空心玻璃微球?qū)σ后w硅橡膠導(dǎo)熱系數(shù)的影響。測(cè)試結(jié)果如表I。實(shí)施例3:將中空聚酯纖維(外徑為I μ m 5 μ m,內(nèi)徑為50nm IOOnm)先用0.lmol/L的稀鹽酸洗滌，再用水沖洗后140°C干燥I小時(shí)。將配置的KH560無(wú)水乙醇溶液，按W纟〒維:Ww^=IOO:1加入干燥過(guò)的中空聚酯纖維中，超聲I小時(shí)，80°C烘干2小時(shí)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，中空聚酯纖維的外徑為Iym ΙΟμπι,內(nèi)徑為50nm lOOnm。將處理好的中空聚酯纖維15g分批加入到85g的液體硅橡膠中，攪拌均勻，倒入模具，抽取真空，固化成型。樣品冷卻后，測(cè)定中空聚酯纖維對(duì)液體硅橡膠導(dǎo)熱系數(shù)的影響。測(cè)試結(jié)果如表I。表I空氣載體對(duì)液體娃橡膠導(dǎo)熱系數(shù)的影響
權(quán)利要求
1.一種混合型多孔隔熱復(fù)合材料，其特征在于由下述重量百分比的組分組成:空氣載體，2 20% ;液體硅橡膠，80 98%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合型多孔隔熱復(fù)合材料，其特征在于所述的空氣載體為空心微球、納米管/微米管中一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種混合型多孔隔熱復(fù)合材料，其特征在于所述的空心微球的粒徑為IOOnm 200 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種混合型多孔隔熱復(fù)合材料，其特征在于所述的納米管/微米管的外徑為60nm 10 μ m,內(nèi)徑為50nm lOOnm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種混合型多孔隔熱復(fù)合材料，其特征在于所述的空氣載體為二氧化硅空心微球，空心玻璃微球，氧化鋯空心微球，二氧化硅納米管，碳納米管，中空聚酯纖維中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5任意一項(xiàng)所述的一種混合型多孔隔熱復(fù)合材料的制備方法,其特征在于包括以下步驟: 步驟一:將空氣載體先用稀鹽酸洗滌，用水沖洗后于130 150°C干燥I 2h ;再將干燥好的空氣載體浸泡于偶聯(lián)劑無(wú)水乙醇溶液中，超聲處理，烘干； 步驟二:將步驟一烘干后的空氣載體與液體硅橡膠混合均勻，注入模具，抽真空排除氣泡后，固化成型。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種混合型多孔隔熱復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述偶聯(lián)劑為KH550，KH560, KH570中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種混合型多孔隔熱復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述偶聯(lián)劑的質(zhì)量為空氣載體質(zhì)量的1% 10%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種混合型多孔隔熱復(fù)合材料及其制備方法，該隔熱復(fù)合材料由下述重量百分比的組分組成空氣載體，2～20%；液體硅橡膠，80～98%。所述的制備方法包括以下步驟將空氣載體先用稀鹽酸洗滌，用水沖洗后于130～150℃干燥1～2h；再將干燥好的空氣載體浸泡于偶聯(lián)劑無(wú)水乙醇溶液中，超聲處理，烘干；將上述烘干后的空氣載體與液體硅橡膠混合均勻，注入模具，抽真空排除氣泡后，固化成型。本發(fā)明采用隔熱性能良好的中空結(jié)構(gòu)的空氣載體與液體硅橡膠混合固化后制備的混合型多孔隔熱復(fù)合材料，導(dǎo)熱系數(shù)低，強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好，耐沖擊，能起到隔熱、絕緣和防火的目的；本發(fā)明的制備方法工藝簡(jiǎn)單，溶劑使用量小，原材料的成本低，適用于大規(guī)格生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C08K7/00GK103214849SQ20131016933
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月9日
發(fā)明者鄧建國(guó), 紀(jì)蘭香, 王慧利, 白小峰, 馬春彥 申請(qǐng)人:中國(guó)工程物理研究院化工材料研究所, 四川省新材料研究中心