一種氣凝膠復合板及其制備方法
【專利說明】 一種氣凝膠復合板及其制備方法
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及一種氣凝膠復合板及其制備方法，用于建筑或工業(yè)保溫材料領域。
【背景技術】
[0003]現有復合保溫板主要由內部保溫板和外部復合材料制備而成，其中內部隔熱板材一般采用常規(guī)保溫材料(如發(fā)泡塑料)、玻璃纖維或/和氣凝膠等材料壓制而成，其缺點是材料成本高，不環(huán)保，隔熱效果不理想，并且用途范圍比較窄。而采用特殊的骨架結構并以氣凝膠與玻璃纖維或者氣凝膠與硅粉、玻璃纖維的混合物或氣凝膠與其他隔熱材料一起混合后作為填料填充到骨架中，并粘結到底板時能與面板外圍密封處理，減少用料成本；此外可以根據不同的條件而粘結不同的底板和面板，使得其使用范圍廣。由特殊的骨架結構形成單獨的小保溫板，這樣抗損壞能力更好，保溫效果更好。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種新型氣凝膠復合板及其制備方法，以解決現有技術存在的保溫效果差，能耗高，不環(huán)保等問題。
[0005]本發(fā)明的一種氣凝膠復合板，其是以金屬、聚酰胺樹脂、復合樹脂或涂覆阻燃劑的膠合硬紙制成密閉空腔骨架結構，并向其中填充由氣凝膠或氣凝膠與硅粉，玻璃纖維的混合物或氣凝膠與其他隔熱材料的混合物制得填料，然后在空腔骨架結構的上下分別與面板和底板粘結，最后在骨架結構與底板或面板連接的邊緣處使用防水材料進行密封處理。
[0006]具體地，上述其他隔熱材料為玻璃纖維、石棉、巖棉或硅酸鹽。
[0007]具體地，上述氣凝膠為二氧化硅氣凝膠或氧化鋁氣凝膠。
[0008]具體地，上述底板或面板為石膏板、纖維密度板、水泥板、硅酸鈣板、石材、仿石材，金屬板或裝飾板。
[0009]具體地，上述空腔骨架結構為蜂窩狀結構、支架結構或針孔狀結構。
[0010]本發(fā)明還提供了上述氣凝膠復合板的制備方法，其包括以下步驟:
(I)以金屬、聚酰胺樹脂、復合樹脂或涂覆阻燃劑的膠合硬紙制作疏松的空腔骨架結構，其中骨架結構與底板粘結。
[0011](2)氣凝膠或氣凝膠與硅粉、玻璃纖維的混合物或者氣凝膠與其他隔熱材料的混合物作為填料填充到空腔骨架結構中。
[0012](3)將底板粘結骨架結構后再與面板相粘結。
[0013](4)底板或面板與骨架的接縫處采用粘結劑粘結進行密封，并且在粘結處涂覆防水涂料或環(huán)氧樹脂膠等密封膠進行密封處理。
[0014]所述步驟(I)的制作疏松骨架過程可以制作成蜂窩狀結構、支架結構，針孔狀結構，多邊形結構等不規(guī)則疏松的空腔骨架結構。
[0015]所述步驟(2)的填充即是將氣凝膠填充到疏松的空腔骨架結構內。
[0016]所述的步驟(2)的填充用氣凝膠為二氧化硅氣凝膠、氧化鋁氣凝膠等阻燃隔熱氣凝膠。
[0017]所述的步驟⑴和(3)中所用底板和面板為石膏板、纖維密度板、水泥板、硅酸鈣板、石材、仿石材，金屬板或裝飾板。
[0018]本發(fā)明的氣凝膠復合板及其制備方法，制作一種特殊的骨架結構，固定到底板上面，其中氣凝膠或者氣凝膠與硅粉、玻璃纖維的混合物或者氣凝膠與其他隔熱材料混合后作為填料填充到骨架中并粘結面板，同時在粘結處的縫隙用防水涂料或者環(huán)氧樹脂膠等進行密封處理。
[0019]采用上述方法制備、密封后形成一種新型保溫板，這種新型保溫板其實是由很多填充氣凝膠的小單元結構組成的，用料少，減少了成本。本發(fā)明制備得到的復合保溫板面積比較小，即使某處遭到破壞，整體保溫效果依舊很好。最后可以根據不同的條件粘結不同的底板和面板材料而適用于不同場合，使得其用途范圍廣。
[0020]聚酰胺樹脂，是性能優(yōu)良用途廣泛的化工原料，按其性質可分為兩大類:非反應性或中性聚酰胺及反應性聚酰胺。中性聚酰胺主要用于生產油墨、熱合性粘結劑和涂料，反應性聚酰胺用于環(huán)氧樹脂熟化劑，和用于熱固性表面涂料、粘結劑、內襯材料及罐封、模鑄樹脂。
[0021]纖維密度板，是以是以木質纖維或其他植物纖維為原料，施加脲醛樹脂或其他適用的膠粘劑制成的人造板材。按其密度的不同，分為高密度板、中密度板、低密度板。密度板很容易進行涂飾加工；各種涂料、油漆類均可均勻地涂在密度板上，是做油漆效果的首選基材；密度板又是一種美觀的裝飾板材；此外各種木皮、膠紙薄膜、飾面板、輕金屬薄板、三聚氰胺板等材料均可膠貼在密度板表面上；同時硬質密度板經沖制，鉆孔，還可制成吸聲板，應用于建筑的裝飾工程中；并且密度板的物理性能極好，材質均勻，不存在脫水問題。
[0022]水泥板是以水泥為主要原材料加工生產的一種建筑平板，是一種介于石膏板和石材之間、可自由切割、鉆孔、雕刻的建筑產品，以其優(yōu)于石膏板、木板的防火、防水、防腐、防蟲、隔音性能和遠遠低于石材的價格而成為建筑行業(yè)廣泛使用的建筑材料。水泥板有預制的，也有現澆的。
[0023]硅酸鈣板是以無機礦物纖維或纖維素纖維等松散短纖維為增強材料，以硅質-鈣質材料為主體膠結材料，經制漿、成型、在高溫高壓飽和蒸汽中加速固化反應，形成硅酸鈣膠凝體而制成的板材。硅酸鈣板是一種具有優(yōu)良性能的新型建筑和工業(yè)用板材，其產品防火，防潮，隔音，防蟲蛀，耐久性較好，是吊頂，隔斷的理想裝飾板材。
[0024]石材(Stone)作為一種高檔建筑裝飾材料廣泛應用于室內外裝飾設計、幕墻裝飾和公共設施建設。目前市場上常見的石材主要分為天然石和人造石。天然石材按物理化學特性品質又分為板巖和花崗巖兩種。人造石按工序分為水磨石和合成石。水磨石是以水泥、混凝土等原料鍛壓而成；合成石是以天然石的碎石為原料，加上粘合劑等經加壓、拋光而成。后兩者為人工制成，所以強度沒有天然石材價值高。石材是建筑裝飾材料的高檔產品，天然石材大體分為花崗巖、板巖、砂巖、石灰?guī)r、火山巖等，隨著科技的不斷發(fā)展和進步，人造石的產品也不斷日新月異，質量和美觀已經不遜色天然石材。隨著建筑設計的發(fā)展，石材早已經成為建筑、裝飾、道路、橋梁建設的重要原料之一所述的步驟(4)中密封處涂覆防水涂料或環(huán)氧樹脂膠等密封膠進行密封處理。
[0025]氣凝膠是一種固體物質形態(tài)，是世界上密度最小的固體之一。一般常見的氣凝膠為硅氣凝膠，也有碳氣凝膠存在。目前最輕的硅氣凝膠僅有3毫克每立方厘米，比空氣重三倍，所以也被叫做“凍結的煙”或“藍煙”。其具有以下優(yōu)點:1、孔隙率很高，可高達99.8% ;2、納米級別孔洞(20?10nm)和三維納米骨架顆粒(2~5nm) ;3、高比表面積，可高達100m2/g ;4、低密度，可低至0.003g/cm3;5、氣凝膠獨特的結構決定了其具有極低的熱導率，常溫下可以低至0.013W/(m*K) ;6、強度低，脆性大，由于其比表面積和孔隙率很大，密度很低，導致其強度很低。
[0026]隔熱材料(thermal insulat1n material)，能阻滯熱流傳遞的材料，又稱熱絕緣材料。傳統絕熱材料，如玻璃纖維、石棉、巖棉、硅酸鹽等，新型