隨著保溫技術的發展,國家對節能降耗越來越重視,各行業對保溫的要求越來越高,傳統的保溫材料在應用范圍內受到了限制,無法滿足特殊領域的需求,因此研究制作一種保溫性能好、應用范圍廣泛、環保節能的保溫制品很有必要。本文介紹了以彈性乳液、硅溶膠作為成膜物質,以海泡石、空心球為填料,通過涂布技術,多層復合烘干壓制而成。該產品應用范圍較廣泛,在各種溫度梯度下皆可使用。

 1試驗部分

 1.1工藝原理

 硅溶膠是硅酸的多分子聚合溶液,膠團的顆粒極其細微,析膠時的SiO2具有較高的活性,易于粘接粉狀顆粒,同時硅溶膠在無機材料尤其是高溫材料領域常作為一種高溫結合劑使用,但它在涂料工業應用中成膜較脆,易于收縮開裂,因此將有機彈性乳液與其互拼,有機乳液均勻地分布在“Si-O-Si”無機涂層間隙中,可使硅溶膠收縮得到緩沖并具有一定彈性,同時當有機乳液在高溫下失效后(一般有機乳液的長期使用溫度為120～150℃),硅溶膠對填料仍起到粘接作用,使粉料結合在一起,保證制品在高溫下仍具有強度,不會因有機乳液失效后造成制品粉化。

 海泡石是一種天然的保溫原料,在保溫領域中常用來制作保溫涂料、輕質澆注料、保溫棉等,均有很好的保溫效果；此外,海泡石微觀上呈纖維狀結構,在硅溶膠作為成膜物質的涂料中,它可以有效地減少開裂傾向。

 1.2主要原料(見表1)

 表1原料及廠家/產地

 1.3泥料的配制(見表2)

 表2泥料配方設計

 配料時,先將Hydropalat306加入到彈性乳液中攪拌均勻后,依次加入硅溶膠、水、甲基纖維素,用二乙醇胺調節pH值到9～10,加入粉料,用高速攪拌機攪拌,待攪拌均勻后,將丙二醇、成膜助劑等加入再進行攪拌,最后用二乙醇胺調節pH值為8～9備用。

 1.4材料的制備

 將預混好的泥料,采用輥涂法均勻涂刷在玻璃纖維布上,涂膜厚度控制在1～1.5mm,烘烤溫度控制在70～150℃,烘烤25～28min可烘干,然后將預處理后的鋁銀漿噴涂在烘干的泥料上,同時上玻璃纖維線,過壓輥進行壓制,依照此方法涂至整個材料厚度達到5mm,最后復合一層金屬箔,即得成品。

 1.5材料的檢測

 根據國標對各項指標進行檢測,檢測結果見表3。

 表3材料的檢測結果

 2結果與討論

 成膜物質與填料由于本身的性質,對涂層的性能及保溫的效果不可能做到面面俱到,將有機彈性乳液與硅溶膠互拼可以彌補各自的缺陷,充分利用各自的優點,但由于這兩種成膜物質各自穩定性不同,因此在混拼過程中,先用Hydropalat306對乳液進行保護,再加入硅溶膠。堿性硅溶膠通常pH值為9左右時最穩定,因此必須調節系統的pH值。在pH調節劑的選擇上做了如下試驗,見表4。

 表4pH調節劑的選擇

 通過以上試驗得出結論：在pH調節劑選取上,選擇胺類調節劑效果最佳。

 由于硅溶膠成膜具有一定的防水性,不利于水分的蒸發,若烘烤過快,會造成膜龜裂或起泡,因此生產時的烘烤溫度應控制在70～150℃。

 選用海泡石和空心球為填料,是由于材料本身體積密度低,同時空心球內部為真空,氣體對流減少,在使用過程中可有效地減少熱對流造成熱損失。據相關資料顯示,在600℃以上,熱輻射造成的熱量損失比熱傳導造成的熱損失要大,因此在每層中噴涂一層鋁銀漿可以在材料表面形成一層金屬膜,對熱輻射具有一定的反射作用,從而達到減少熱輻射造成的熱量損失,提高保溫材料的保溫性能。

 3結語

 通過有機無機復合作為成膜物質形成的涂層,既具有機涂層的柔性,又兼有無機涂層的耐高溫性,用這種方法制成的保溫材料兼具保溫涂層材料與傳統保溫材料的優點,應用范圍更為廣泛,且施工方便。