隨著保溫技術(shù)的發(fā)展,國家對節(jié)能降耗越來越重視,各行業(yè)對保溫的要求越來越高,傳統(tǒng)的保溫材料在應(yīng)用范圍內(nèi)受到了限制,無法滿足特殊領(lǐng)域的需求,因此研究制作一種保溫性能好、應(yīng)用范圍廣泛、環(huán)保節(jié)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(zhì),以海泡石、空心球為填料,通過涂布技術(shù),多層復(fù)合烘干壓制而成。該產(chǎn)品應(yīng)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(lǐng)域常作為一種高溫結(jié)合劑使用,但它在涂料工業(yè)應(yīng)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(dāng)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(jié)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(lǐng)域中常用來制作保溫涂料、輕質(zhì)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(jié)構(gòu),在硅溶膠作為成膜物質(zhì)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(chǎn)地
1.3泥料的配制(見表2)
表2泥料配方設(shè)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)pH值為8～9備用。
1.4材料的制備
將預(yù)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(yù)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(fù)合一層金屬箔,即得成品。
1.5材料的檢測
根據(jù)國標(biāo)對各項指標(biāo)進行檢測,檢測結(jié)果見表3。
表3材料的檢測結(jié)果
2結(jié)果與討論
成膜物質(zhì)與填料由于本身的性質(zhì),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(yōu)點,但由于這兩種成膜物質(zhì)各自穩(wěn)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(wěn)定,因此必須調(diào)節(jié)系統(tǒng)的pH值。在pH調(diào)節(jié)劑的選擇上做了如下試驗,見表4。
表4pH調(diào)節(jié)劑的選擇
通過以上試驗得出結(jié)論：在pH調(diào)節(jié)劑選取上,選擇胺類調(diào)節(jié)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(fā),若烘烤過快,會造成膜龜裂或起泡,因此生產(chǎn)時的烘烤溫度應(yīng)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(nèi)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(jù)相關(guān)資料顯示,在600℃以上,熱輻射造成的熱量損失比熱傳導(dǎo)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(jié)語
通過有機無機復(fù)合作為成膜物質(zhì)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(tǒng)保溫材料的優(yōu)點,應(yīng)用范圍更為廣泛,且施工方便。 |
