專利名稱：改性非晶質(zhì)二氧化硅礦物隔熱保溫節(jié)能材料及其生產(chǎn)方法
所屬領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種隔熱保溫節(jié)能材料及其生產(chǎn)方法，特別是一種改性非晶質(zhì)二氧化硅礦物隔熱保溫節(jié)能材料及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
隨著全球工業(yè)快速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的壯大，空氣污染加劇，氣候變暖，氣溫逐年升高，太陽的巨大熱輻射給生物和人類生存空間帶來許多危害。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家為了優(yōu)化人居環(huán)境，改善工業(yè)、倉儲、戰(zhàn)略物資儲存安全條件，在空調(diào)、致冷、噴淋、降溫等制冷及建筑物、構(gòu)筑物表面隔熱、保暖措施所消耗的能源占總能源的20～40％；我國隨著國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力增強(qiáng)，人民生活質(zhì)量快速提高，用于上述裝備消耗的能量和財力支出相當(dāng)龐大，因此研制生產(chǎn)性能優(yōu)良的隔熱材料阻隔太陽熱強(qiáng)烈輻照(或工業(yè)生產(chǎn)活動引發(fā)的溫室效應(yīng))所引起的和工業(yè)裝備溫度升高，達(dá)到降溫、節(jié)能已成一項(xiàng)急待研究和解決的重要課題。
目前，構(gòu)筑物(如儲油罐)表面一般涂布銀粉漆、高溫蒸汽罐用厚壁珍珠巖異形保溫磚、硅酸鋁礦棉氈；建筑物墻面用礦棉微孔硅酸鈣薄板粘貼于內(nèi)墻面等隔熱降溫效果差；墻體夾心層充填發(fā)泡聚氨酯、PS泡沫板隔熱降溫效果較好，但施工復(fù)雜，價格高昂，對一般工程是一種奢侈品。
CAS建筑節(jié)能膏體，用于建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的墻內(nèi)隔熱保溫，也用于坡屋面的隔熱保溫，干固后的涂層不防水(系棉礦短纖維、硅酸鈣粉料與水溶膠體為粘結(jié)劑、添加劑復(fù)配而成)不能用于外墻隔熱降溫，隔熱材料涂層干固厚度30～40mm，外面還要作其它材料的罩面保護(hù)層，施工復(fù)雜降溫效果差。
中國專利申請94101526.2公開了一種速干(稀土)復(fù)合防水保溫涂料，該涂料由膨脹珍珠巖、石粉、改性硅藻土、稀土粘合劑(1％)、礦渣棉、生石膏、石膏粉、硅酸鋁纖維、水等組成，固化干燥時間快，保溫性能好。產(chǎn)品施工前是分裝形式，干收縮大，時間稍長，涂膜開裂，不防水，也不隔熱。
專利申請98113673.7公開了一種建筑屋面隔熱防水彈性涂料，該涂料由改性聚氨酯、鋁粉漿(或鋅粉漿)，有機(jī)化合物混合溶劑、增塑劑等組成，生產(chǎn)時用鈷60輻照，涂料在夏天有反光降溫作用，耐久性好。冬天不能保暖防寒，VOC含量高，污染環(huán)境。生產(chǎn)時用鈷輻照，不能規(guī)模生產(chǎn)和使用。
發(fā)明專利98114533.7公布一種反射太陽熱涂料，該涂料由丙烯酸樹脂、TiO2、ZnO、溶劑油、二甲苯、催干劑環(huán)烷酸皂組成，對太陽光的反射率＞80％，耐腐蝕、耐候性好，炎熱夏天有明顯的反光降溫效果(與空白罐相比，鋼制油罐表面降溫20℃，油溫降低6.3℃)。這種涂料是白色醇酸調(diào)和漆，使用時污染環(huán)境，冬天不能保暖節(jié)能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種物理化學(xué)性能優(yōu)異，粘結(jié)力強(qiáng)，熱傳導(dǎo)率低、反光率高，能顯著降低建筑物、構(gòu)筑物、石油化工管道、儲罐、反應(yīng)器、倉儲物資庫、運(yùn)輸裝備表面的溫度，冬天又能保暖防凍的改性非晶質(zhì)二氧化硅礦物隔熱保溫節(jié)能材料。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種改性非晶質(zhì)二氧化硅礦物隔熱保溫節(jié)能材料，其是由下述重量份的組分組成的H2O 14～24丙烯酸酯類乳液10～40
硅溶膠2～4TiO26～12改性非晶質(zhì)二氧化硅47～65分散劑0.1～1防凍劑0.1～0.2防腐劑0.1～0.2成膜助劑 0.1～0.2改性非晶質(zhì)二氧化硅包括改性的凹凸棒石、硅灰石、蛇紋石、閉孔硅酸鋁空心球的一種或一種以上。
分散劑包括有機(jī)酸金屬皂的一種或一種以上，防凍劑包括乙二醇、丙二醇的一種或一種以上，防腐劑包括異噻唑啉酮、含氮有機(jī)雜環(huán)化合物的一種或一種以上，成膜助劑包括苯甲醇、醇酯-12的一種或一種以上。
改性非晶質(zhì)二氧化硅礦物隔熱保溫節(jié)能材料的生產(chǎn)方法為在分散機(jī)中按上述重量比加入H2O，啟動攪拌分散機(jī)，然后加入防腐劑、分散劑、防凍劑、成膜助劑，分散攪拌均勻后，再按上述重量比加入TiO2，已經(jīng)改性的非晶質(zhì)二氧化硅礦物混合均勻；最后按上述重量比加入聚丙烯酸酯乳液、硅溶膠，分散成水分散懸浮液，分裝待用。本發(fā)明的生產(chǎn)方法及工藝流程如圖1所示。
通過上面的敘述可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明可廣泛用于各種建筑物、構(gòu)筑物表面隔熱、降溫、節(jié)能。如大量用于工、民建筑物的屋頂、墻面及石油化工輸送管道、儲罐、化工反應(yīng)器、戰(zhàn)略物資儲存庫、船舶、戰(zhàn)車、運(yùn)輸裝備等構(gòu)件表面的隔熱降溫節(jié)能。
對本發(fā)明進(jìn)行隔熱性能測試情況如下把φ400×650(高)×2(厚)mm的鐵桶表面上分別涂刮改性非晶質(zhì)二氧化硅礦物隔熱保溫節(jié)能材料、其他公司生產(chǎn)的隔熱材料，干膜涂層厚度1.2～1.8mm，用1000W的碘鎢燈三盞，置于柱型園桶側(cè)面180°的位置上等距離(距桶側(cè)面210mm)照射加熱，用帶有自動傳感器的測溫儀測溫度，環(huán)境溫度夏季為35～37℃，冬季為18～28℃。10分鐘記錄1次測定值，每次測試時間3.5小時。測定溫度與時間變化曲線如圖2所示，空鐵桶中心溫度47℃，改性非晶質(zhì)二氧化硅礦物隔熱保溫節(jié)能材料涂層桶中心溫度23℃，中心溫差24℃左右，降溫22～24℃，我們在同等的條件下，研證了CAS和改性非晶質(zhì)二氧化硅礦物隔熱保溫節(jié)能材料兩種隔熱保溫材料的隔熱保溫效果，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，CAS的降溫幅度為10℃，改性非晶質(zhì)二氧化硅礦物隔熱保溫節(jié)能材料的降溫幅度為22℃。即本發(fā)明的降溫幅度大，降溫效果最好。本發(fā)明價格便宜，降溫效果優(yōu)異，隔熱節(jié)能顯著，用途廣，施工方便，無毒無害，不污染環(huán)境，具有良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明主要技術(shù)指標(biāo)如下



圖1為本發(fā)明生產(chǎn)方法流程2為對本發(fā)明進(jìn)行隔熱性能測試測定溫度與時間變化曲線圖具體實(shí)施方式
實(shí)施例1改性非晶質(zhì)二氧化硅礦物隔熱材料，以硅灰石改性非晶質(zhì)二氧化硅為例，H2O 14丙烯酸酯類乳液34硅溶膠2TiO28改性硅灰石47脂肪酸鋅 0.1丙二醇0.2異噻唑啉酮0.15醇酯-12 0.2先對硅灰石進(jìn)行改性，將硅灰石原礦進(jìn)行破碎、選礦、磁選除鐵、研磨至400目，在制備釜中，按硅灰石∶H2O∶丙二醇∶路易斯酸＝1∶1∶0.1∶0.1的重量比，將硅灰石和H2O加入制備釜中，加熱至沸反應(yīng)，沉淀過濾，烘干。在700℃高溫爐中煅燒，制得改性非晶質(zhì)硅灰石粉，在反應(yīng)釜中加入H2O，在分散攪拌下，按上述重量比加入異噻唑啉酮，脂肪酸鋅，分散攪拌均勻后，再按上述重量比加入TiO2，已經(jīng)改性的硅灰石混合均勻，產(chǎn)物SiO2含量＞90％，堆密度0.24g/cm3，比表面積400～568m2/g，電子探針掃描顯示(與處理前的硅灰石相比)微孔豐碩、綿長、有序、孔隙尺寸20～30nm之間，孔隙結(jié)構(gòu)變化異常。最后按上述重量比加入聚丙烯酸酯乳液、硅溶膠，分散成水分散懸浮液，分裝，隨時待用。
實(shí)施例2改性非晶質(zhì)二氧化硅礦物隔熱材料的非晶質(zhì)二氧化硅礦物以凹凸棒石、CaSiO3為例。
H2O 20丙烯酯乳液 15硅溶膠 4金紅石型鈦白粉 6改性凹凸棒石 28改性CaSiO334丙二醇 0.1異噻唑啉酮 0.1脂肪酸鋅 20醇酯-120.1先對凹凸棒石、CaSiO3進(jìn)行改性，將凹凸棒石、CaSiO3、分別粉碎、選礦、磁選除鐵、研磨至400目，在制備釜中，按CaSiO3∶H2O∶乙二醇∶路易斯酸＝1∶1∶0.1∶0.1的重量比，將CaSiO3、和H2O乙二醇、路易斯酸加入制備釜中，加熱至沸反應(yīng)，沉淀過濾，烘干，在700℃高溫爐中煅燒，制得改性非晶質(zhì)硅灰石粉；按凹凸棒石∶H2O∶乙二醇∶路易斯酸＝1∶1∶0.1∶0.1的重量比，同樣方法，只是在600℃高溫爐中煅燒，制得改性非晶質(zhì)凹凸石，在分散機(jī)中按上述比例加入H2O、異噻唑啉酮，脂肪酸鋅，丙二醇分散攪拌均勻后，再按上述重量比加入金紅石型鈦白粉，已經(jīng)改性的凹凸棒石、CaSiO3、分散均勻，產(chǎn)物SiO2含量＞90％，堆密度0.24g/cm3，比表面積400～568m2/g，電子探針掃描顯示(與處理前的硅灰石相比)微孔豐碩、綿長、有序、孔隙尺寸20～30nm之間，孔隙結(jié)構(gòu)變化異常。最后按上述重量比加入聚丙烯酸酯乳液、硅溶膠，分散成膏狀，分裝，隨時待用。
權(quán)利要求
1.一種改性非晶質(zhì)二氧化硅礦物隔熱保溫節(jié)能材料，其特征在于其是由下述重量份的組分組成的H2O14～24丙烯酸酯類乳液 10～40硅溶膠 2～4TiO2， 6～12改性非晶質(zhì)二氧化硅 47～65分散劑 0.1～1防凍劑 0.1～0.2防腐劑 0.1～0.2成膜助劑 0.1～0.2
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性非晶質(zhì)二氧化硅礦物隔熱保溫節(jié)能材料，其特征在于所述的改性非晶質(zhì)二氧化硅包括改性的凹凸棒石、硅灰石、蛇紋石、閉孔硅酸鋁空心球的一種或一種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性非晶質(zhì)二氧化硅礦物隔熱保溫節(jié)能材料，其特征在于所述的分散劑包括有機(jī)酸金屬皂的一種或一種以上，防凍劑包括乙二醇、丙二醇的一種或一種以上，防腐劑包括異噻唑啉酮、含氮有機(jī)雜環(huán)化合物的一種或一種以上，成膜助劑包括苯甲醇、醇酯-12的一種或一種以上。
4.一種改性非晶質(zhì)二氧化硅礦物隔熱保溫節(jié)能材料的生產(chǎn)方法，其特征在于在分散機(jī)中按上述重量比加入H2O，啟動攪拌分散機(jī)，然后加入防腐劑、分散劑、防凍劑、成膜助劑，分散攪拌均勻后，再按上述重量比加入TiO2，已經(jīng)改性的非晶質(zhì)二氧化硅礦物混合均勻；最后按上述重量比加入聚丙烯酸酯乳液、硅溶膠，分散成水分散懸浮液，分裝待用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改性非晶質(zhì)二氧化硅礦物隔熱保溫節(jié)能材料及其生產(chǎn)方法，它由丙烯酸酯類乳液，硅溶膠，TiO
文檔編號C04B22/06GK1609036SQ200410040129
公開日2005年4月27日 申請日期2004年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月5日
發(fā)明者蔡懷智, 龐金镕, 李紅玲, 張福榮 申請人:中國地質(zhì)科學(xué)院成都礦產(chǎn)綜合利用研究所