二氧化硅气凝胶改性岩棉板的制备方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010542580.2 (22)申请日 2020.06.15 (71)申请人 万华建筑科技 （烟台） 有限公司 地址 264006 山东省烟台市经济技术开发 区太原路56号内6号 申请人 万华节能科技集团股份有限公司 (72)发明人 许亚军王希安钟云刘访艺 王耀西高迎弟王磊程栋 (74)专利代理机构 烟台双联专利事务所(普通 合伙) 37225 代理人 牟晓丹 (51)Int.Cl. C04B 26/12(2006.01) (54)发明名称 一种二氧化硅气凝胶改性岩棉板的制。

2、备方 法 (57)摘要 本发明涉及一种二氧化硅气凝胶改性岩棉 板的制备方法， 属于保温材料及其制备工艺的技 术领域。 包括以下步骤： 1） 、 制备岩棉纤维； 2） 、 制 备岩棉薄毡； 3） 、 制备岩棉气凝胶复合体； 4） 、 制 备二氧化硅气凝胶改性岩棉板。 本发明制备出的 气凝胶改性岩棉板的保温能力相比普通岩棉板 显著降增强， 在保持防火A级的能力下， 导热系数 减小， 疏水能力增强， 从而能降低岩棉板的使用 厚度， 使施工便捷并将低综合成本。 权利要求书1页 说明书5页 CN 111559883 A 2020.08.21 CN 111559883 A 1.一种二氧化硅气凝胶改性岩棉板。

3、的制备方法， 其特征在于包括以下步骤： 1） 、 制备岩棉纤维 将矿石粉碎加入冲天炉， 温度设为14501650， 高温熔化后采用四轴离心机高速 离心形成岩棉纤维， 与此同时喷入质量分数为1-8wt%的树脂粘合剂； 2） 、 制备岩棉薄毡 岩棉纤维在负压风的作用下吸附在网状履带表面形成1-30mm厚的岩棉薄毡， 完成集棉 过程； 3） 、 制备岩棉气凝胶复合体 岩棉薄毡在履带的输送下送到摆锤式布面机进行摆动布棉， 岩棉薄毡在水平运动的履 带上S形累加， 并且随着履带的运动岩棉薄毡不断横向叠加增厚， 此过程中向岩棉薄毡表面 均匀喷洒质量分数120wt%的气凝胶粉体， 则随着S型叠加的进行气凝胶粉。

4、体被不断的岩棉 薄毡包覆， 由此即制成岩棉气凝胶复合体； 4） 、 制备二氧化硅气凝胶改性岩棉板 岩棉气凝胶复合体在履带输送下， 先经过压制形成10200mm厚的气凝胶改性岩棉毡， 然后在履带的输送下进入高温固化阶段， 具体是在135235的高温固化炉中固化5 120min， 最后随着履带的输送进行修边、 切割， 制成二氧化硅气凝胶改性岩棉板。 2.按照权利要求1所述的一种二氧化硅气凝胶改性岩棉板的制备方法， 其特征在于所 述矿石是玄武岩、 白云石、 石灰石、 辉绿石、 矿渣、 焦炭中的任意一种或多种混合物。 3.按照权利要求1所述的一种二氧化硅气凝胶改性岩棉板的制备方法， 其特征在于所 述树。

5、脂粘合剂是热固性酚醛树脂、 憎水剂、 防尘剂、 防霉剂等多种溶剂混合形成的粘合剂。 4.按照权利要求1所述的一种二氧化硅气凝胶改性岩棉板的制备方法， 其特征在于所 述的气凝胶粉体是直径为152000 m的气凝胶微小颗粒， 气凝胶粉体的导热系数是0.021w/ (mk)， 憎水率是99%。 5.按照权利要求1所述的一种二氧化硅气凝胶改性岩棉板的制备方法， 其特征在于所 述二氧化硅气凝胶改性岩棉板的导热系数为0.028-0.036w/(mk)， 燃烧性能为A级， 厚度 为30150mm可调。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111559883 A 2 一种二氧化硅气凝胶改性岩棉板的制备方法 技术。

6、领域 0001 本发明涉及一种二氧化硅气凝胶改性岩棉板的制备方法， 属于保温材料及其制备 方法的技术领域。 背景技术 0002 随着我国对建筑防火和节能标准的要求越来越高， 目前较为常用的外墙保温材料 逐渐由岩棉等A级保温材料占据， A级保温材防火性能好， 且不具毒性， 但是其保温效果相对 较差， 越来越难以满足节能标准的要求。 0003 岩棉具有保温隔热、 吸音降噪、 阻燃防火等功能， 可广泛应用于建筑外墙和屋顶的 保温， 但是其导热系数相对较高和吸水率相对较大， 越来越难满足建筑节能的发展要求。 二 氧化硅气凝胶是一种纳米多孔的新型保温材料， 是迄今为止导热系数最低的固体材料， 导 热系数。

7、为0.013w/ （mk） ， 具有优良的保温隔热性能， 并且它的主要成分为二氧化硅， 因此 具有优良的不燃阻燃性能， 但是由于其力学性能低、 脆性大， 因而难以单独使用。 0004 岩棉具有优良的物理和尺寸稳定性， 其与二氧化硅气凝胶相结合， 不仅可以保持 岩棉板A级不燃的特点， 还可以降提高岩棉的导保温隔热性能， 也因此使岩棉具有更加广泛 的市场应用前景。 0005 CN206360127U公开了一种复合岩棉板气凝胶保温板， 该技术采用岩棉板+二氧化 硅气凝胶板+岩棉板三层叠加的方法制备得到了复合岩棉板气凝胶保温板。 但是整体大块 的二氧化硅气凝胶非常难以制备， 而且成本高昂， 而由于二氧。

8、化硅气凝胶的易脆性， 复合板 在受到外部压力时难以保持完整。 0006 CN108863294A公开了一种新型复合岩棉气凝胶保温板， 该技术是将二氧化硅气凝 胶均匀的喷洒于蓬松的岩棉丝之间， 然后将含有二氧化硅气凝胶的蓬松岩棉丝压紧收缩形 成岩棉带， 最后将多根岩棉带平铺压紧形成新型复合岩棉气凝胶保温板。 但是二氧化硅气 凝胶质量轻、 密度低， 非常容易飘浮， 岩浆在甩丝形成岩棉纤维时， 有高速鼓风机在运转降 温， 因此气凝胶粉末会被风机吹散， 难以吸附在岩棉纤维表面。 0007 上述方法制备的二氧化硅气凝胶岩棉板， 因其技术上的缺陷导致二氧化硅气凝胶 和岩棉板不能充分结合从而导致不能充分发挥。

9、其性能， 因此二氧化硅气凝胶和岩棉板充分 结合发挥其保温隔热性能成为本领域急需解决的问题。 发明内容 0008 为解决现有技术存在的不足之处， 本发明提出一种二氧化硅气凝胶改性岩棉板的 制备方法， 制备出的气凝胶改性岩棉板的保温能力相比普通岩棉板显著降增强， 导热系数 减小， 疏水能力增强， 并保持防火A级的能力， 因而能降低岩棉板的使用厚度， 使施工便捷并 将低综合成本。 0009 本发明的一种二氧化硅气凝胶改性岩棉板的制备方法， 其特殊之处在于包括以下 步骤： 说明书 1/5 页 3 CN 111559883 A 3 1） 、 制备岩棉纤维 将矿石粉碎加入冲天炉， 温度设为14501650。

10、， 高温熔化后采用四轴离心机高速 离心形成岩棉纤维， 与此同时喷入质量分数为1-8wt%的树脂粘合剂； 2） 、 制备岩棉薄毡 岩棉纤维在负压风的作用下吸附在网状履带表面形成1-30mm厚的岩棉薄毡， 完成集棉 过程； 3） 、 制备岩棉气凝胶复合体 岩棉薄毡在履带的输送下送到摆锤式布面机进行摆动布棉， 岩棉薄毡在水平运动的履 带上S形累加， 并且随着履带的运动岩棉薄毡不断横向叠加增厚， 此过程中向岩棉薄毡表面 均匀喷洒质量分数120wt%的气凝胶粉体， 则随着S型叠加的进行气凝胶粉体被不断的岩棉 薄毡包覆， 由此即制成岩棉气凝胶复合体； 4） 、 制备二氧化硅气凝胶改性岩棉板 岩棉气凝胶复合。

11、体在履带输送下， 先经过压制形成10200mm厚的气凝胶改性岩棉毡， 然后在履带的输送下进入高温固化阶段， 具体是在135235的高温固化炉中固化5 120min， 最后随着履带的输送进行修边、 切割， 制成二氧化硅气凝胶改性岩棉板。 0010 进一步的， 所述矿石是玄武岩、 白云石、 石灰石、 辉绿石、 矿渣、 焦炭中的任意一种 或多种混合物。 0011 进一步的， 所述气凝胶粉体是中凝科技AG-D系列气凝胶粉体； 进一步的， 所述树脂粘合剂是河北博盛提供的岩棉专用的热固性酚醛树脂、 憎水剂、 防 尘剂、 防霉剂等多种溶剂混合形成的粘合剂。 0012 进一步所述的气凝胶粉体是直径为15200。

12、0 m的气凝胶微小颗粒， 气凝胶粉体的 导热系数是0.018w/(mk)， 憎水率是99%。 0013 进一步的， 采用本发明的方法制备出来的复合岩棉气凝胶岩棉板的导热系数为 0.028-0.036w/(mk)， 燃烧性能为A级， 厚度为30150mm可调。 0014 本发明的一种二氧化硅气凝胶改性岩棉板的制备方法， 通过物理掺杂法在岩棉板 生产线上直接掺加二氧化硅气凝胶， 在充分利用二氧化硅气凝胶的情况下使两者充分结合 最终一体化成板， 同时在生产时还可以调控二氧化硅气凝胶的用量， 因此生产过程简单快 捷。 具体有益效果分析如下： 1、 本发明所制备的二氧化硅气凝胶改性岩棉板的导热系数为0.。

13、028-0.036w/(mk)， 与现有岩棉板的导热系数为0.04w/(mk)相比显著降低。 这是因为气凝胶改性岩棉板是在 岩棉薄毡布棉的过程加入气凝胶粉体形成的复合改性板， 因为气凝胶的导热系数极低， 因 此两者复合成的板导热系数相比普通岩棉板会显著降低。 0015 2、 本发明所制备的二氧化硅气凝胶改性岩棉板的防水性能变好， 憎水率可达99% 以上， 提高了岩棉板的耐久性。 这是因为气凝胶改性岩棉板加入的气凝胶粉体疏水能力极 强， 因此两者复合后形成的改性板的疏水性能变好， 从而提高了岩棉板的耐久性。 0016 3、 本发明所制备的二氧化硅气凝胶改性岩棉板不但可以保持A级不燃， 而且还能 。

14、降低岩棉板的使用厚度， 降低施工的综合成本和难度。 这是因为气凝胶的成分为二氧化硅， 其不仅是A 极不燃， 而且由于其特殊的纳米网络结构具有极低的导热系数， 从而能降低复 合改性板的导热系数， 因而可以使用更薄的气凝胶改性岩棉板满足更高的节能要求。 说明书 2/5 页 4 CN 111559883 A 4 0017 4、 本发明所制备的二氧化硅气凝胶改性岩棉板， 岩棉薄毡在摆锤式布棉的过程气 凝胶粉体均匀喷洒在表面， 在树脂粘结剂的作用下紧贴着岩棉纤维表面和纤维交叉形成的 孔隙中， 此时周周无风机运转， 因此气凝胶粉体不会漂浮渗漏， 而且随着岩棉薄毡的包覆会 形成岩棉气凝胶相对均匀的复合体， 。

15、并且此过程的气凝胶粉体的添量可以调控， 生产工艺 简单快捷、 生产周期短， 可在生产线直接一体化成板。 具体实施方式 0018 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施 例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范 围。 0019 实施例1 本实施例的一种二氧化硅气凝胶改性岩棉板的制备方法， 包括以下步骤： 制备岩棉纤维： 将矿石粉碎加入冲天炉， 温度设为14501650， 高温熔化后采用四 轴离心机高速离心形成岩棉纤维， 同时喷入质。

16、量分数2wt%的树脂粘合剂。 0020 制备岩棉薄毡： 岩棉纤维在负压风的作用下吸附在网状履带表面形成3mm厚的岩 棉薄毡， 完成集棉过程。 0021 制备岩棉气凝胶复合体： 岩棉薄毡在履带的输送下送到摆锤式布面机进行摆动布 棉， 岩棉薄毡在水平运动的履带上S形叠加， 并且随着履带的运动岩棉薄毡不断横向叠加横 向增厚， 此过程中向岩棉薄毡表面均匀喷洒质量分数2wt%的直径为中凝科技AG-D的15 m气 凝胶粉体， 则随着S型叠加的进行气凝胶粉体被不断的岩棉薄毡包覆， 由此即制成岩棉气凝 胶复合体； 制备二氧化硅气凝胶改性岩棉板： 岩棉气凝胶复合体在履带输送下， 先经过压制形成 150mm厚的气。

17、凝胶改性岩棉毡， 然后在履带的输送下进入高温固化阶段， 此时气凝胶改性岩 棉毡在210的高温固化炉中固化25min， 最后随着履带的输送进行修边、 切割， 即制成二氧 化硅气凝胶改性岩棉板。 0022 进一步的， 所述矿石是玄武岩、 白云石、 石灰石、 辉绿石、 矿渣、 焦炭中的任意一种 或多种混合物。 0023 进一步的， 所述树脂粘合剂是热固性酚醛树脂、 憎水剂、 防尘剂、 防霉剂等多种溶 剂混合形成的粘合剂。 0024 进一步的， 采用本发明的方法制备出来的复合岩棉气凝胶岩棉板的导热系数为 0.032w/(mk)， 燃烧性能为A级， 厚度为150mm。 0025 实施例2 本实施例的一种。

18、二氧化硅气凝胶改性岩棉板的制备方法， 包括以下步骤： 制备岩棉纤维： 将矿石粉碎加入冲天炉， 温度设为14501650， 高温熔化后采用四 轴离心机高速离心形成岩棉纤维， 同时喷入质量分数5wt%的树脂粘合剂。 0026 制备岩棉薄毡： 岩棉纤维在负压风的作用下吸附在网状履带表面形成3mm厚的岩 棉薄毡， 完成集棉过程。 0027 制备岩棉气凝胶复合体： 岩棉薄毡在履带的输送下送到摆锤式布面机进行摆动布 说明书 3/5 页 5 CN 111559883 A 5 棉， 岩棉薄毡在水平运动的履带上呈S形叠加， 并且随着履带的运动岩棉薄毡不断横向叠加 增厚， 此过程中向岩棉薄毡表面均匀喷洒质量分数5。

19、wt%的直径为中凝科技AG-D的50 m气凝 胶粉体， 则随着S型叠加的进行气凝胶粉体被不断的岩棉薄毡包覆， 由此即制成岩棉气凝胶 复合体； 制备二氧化硅气凝胶改性岩棉板： 气岩棉气凝胶复合体在履带输送下， 先经过压制形 成150mm厚的气凝胶改性岩棉毡， 然后在履带的输送下进入高温固化阶段， 此时气凝胶改性 岩棉毡在200的高温固化炉中固化30min， 最后随着履带的输送进行修边、 切割， 即制成二 氧化硅气凝胶改性岩棉板。 0028 进一步的， 所述矿石是玄武岩、 白云石、 石灰石、 辉绿石、 矿渣、 焦炭中的任意一种 或多种混合物。 0029 进一步的， 所述树脂粘合剂是热固性酚醛树脂、。

20、 憎水剂、 防尘剂、 防霉剂等多种溶 剂混合形成的粘合剂。 0030 进一步的， 采用本发明的方法制备出来的复合岩棉气凝胶岩棉板的导热系数为 0.031w/(mk)， 燃烧性能为A级， 厚度150mm。 0031 实施例3 本实施例的一种二氧化硅气凝胶改性岩棉板的制备方法， 包括以下步骤： 制备岩棉纤维： 将矿石粉碎加入冲天炉， 温度设为14501650， 高温熔化后采用四 轴离心机高速离心形成岩棉纤维， 同时喷入质量分数7wt%的树脂粘合剂。 0032 制备岩棉薄毡： 岩棉纤维在负压风的作用下吸附在网状履带表面形成1mm厚的岩 棉薄毡， 完成集棉过程。 0033 制备岩棉气凝胶复合体： 岩棉。

21、薄毡在履带的输送下送到摆锤式布面机进行摆动布 棉， 岩棉薄毡在水平的履带上S形叠加， 并且随着履带的运动岩棉薄毡不断叠加横向增厚， 此过程中向岩棉薄毡表面均匀喷洒质量分数8wt%的直径为中凝科技AG-D的30 m气凝胶粉 体， 则随着S型叠加的进行气凝胶粉体被不断的岩棉薄毡包覆， 由此即制成岩棉气凝胶复合 体； 制备二氧化硅气凝胶改性岩棉板： 气岩棉气凝胶复合体在履带输送下， 先经过压制形 成150mm厚的气凝胶改性岩棉毡， 然后在履带的输送下进入高温固化阶段， 此时气凝胶改性 岩棉毡在225的高温固化炉中固化15min， 最后随着履带的输送进行修边、 切割， 即制成二 氧化硅气凝胶改性岩棉板。

22、。 0034 进一步的， 所述矿石是玄武岩、 白云石、 石灰石、 辉绿石、 矿渣、 焦炭中的任意一种 或多种混合物。 0035 进一步的， 所述树脂粘合剂是热固性酚醛树脂、 憎水剂、 防尘剂、 防霉剂等多种溶 剂混合形成的粘合剂。 0036 进一步的， 采用本发明的方法制备出来的复合岩棉气凝胶岩棉板的导热系数为 0.029/(mk)， 燃烧性能为A级， 厚度为150mm。 0037 实施例1-3与现有的普通岩棉板性能参数对照， 如表1所示。 0038 表1： 实施例1-3与现有的普通岩棉板性能参数对照表 说明书 4/5 页 6 CN 111559883 A 6 本发明的二氧化硅气凝胶改性岩棉板。

23、的制备方法， 制备出的气凝胶改性岩棉板的保温 能力相比普通岩棉板显著降增强， 导热系数减小， 疏水能力增强， 并保持防火A级的能力， 因 而能降低岩棉板的使用厚度， 使施工便捷并将低综合成本。 0039 最后应该说明的是， 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发 明， 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明， 对于本领域的技术人员来说， 其依然 可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分进行等同替换。 上述虽然 对本发明的具体实施方式进行了描述， 但并非对本发明保护范围的限制， 所属领域技术人 员应该明白， 在本发明的技术方案的基础上， 本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可 做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。 说明书 5/5 页 7 CN 111559883 A 7 。