一种纳米孔气凝胶绝热保温涂层及其制备方法与流程

本发明涉及保温涂料，具体的，涉及一种纳米孔气凝胶绝热保温涂层及其制备方法。

背景技术：

1、绝热保温涂层通过低导热系数和高热阻的涂料来实现绝热保温，全球保温材料正朝着高效保温、节能薄层、外保护一体化方向发展。建筑保温主要从建筑内、外围护结构上采取措施，减少建筑物室内热量向室外散发的措施，对创造适宜的室内热环境和节约能源有重要作用，现有的绝热保温涂料的附着力不足和力学性能较差。

2、气凝胶是一种轻质纳米多孔材料，其内部的纳米多孔网络结构使其能够有效限制固态热传导和气态热传导，因此具有优异的绝热性能；它作为一种轻质高效绝热材料在航空航天、化工、冶金、节能建筑等领域具有广泛的应用前景，而气凝胶由于其纳米骨架脆弱，连续性差，导致其力学性能差，易发生网络结构的坍塌，影响绝热保温效果，极大地限制其应用范围，因此，急需开发一种具有优异绝热保温性能的、力学性能高的气凝胶绝热保温涂层。

技术实现思路

1、本发明提出一种纳米孔气凝胶绝热保温涂层及其制备方法，解决了相关技术中气凝胶绝热保温涂层的绝热保温性能和力学性能较差的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明提出一种纳米孔气凝胶绝热保温涂层，包括以下重量份的组分：改性二氧化硅气凝胶10~25份、环氧丙烯酸酯树脂40~55份、聚丙烯酸钠5~8份、分散剂1~1.5份、消泡剂0.5~1份；

4、所述改性二氧化硅气凝胶为氧化硼改性二氧化硅气凝胶。

5、作为进一步的技术方案，所述氧化硼的前驱体为碳酸硼。

6、作为进一步的技术方案，所述氧化硼的前驱体和二氧化硅气凝胶的质量比为1~3:10。

7、作为进一步的技术方案，所述氧化硼的前驱体和二氧化硅气凝胶的质量比为1:5。

8、本发明中，通过优化氧化硼的前驱体和二氧化硅气凝胶的质量比为1~3:10，以调节氧化硼在二氧化硅气凝胶表面的致密度，进一步提高了气凝胶绝热保温涂层的绝热保温性能和力学性能。

9、作为进一步的技术方案，所述改性二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将所述氧化硼的前驱体和二氧化硅气凝胶进行混合，煅烧，粉碎，得到改性二氧化硅气凝胶。

10、作为进一步的技术方案，所述改性二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将所述氧化硼的前驱体和二氧化硅气凝胶进行混合，煅烧，粉碎，和聚乙烯醇水溶液混合，干燥，得到改性二氧化硅气凝胶。

11、本发明中，通过将氧化硼改性的二氧化硅气凝胶和聚乙烯醇水溶液混合，增加气凝胶和环氧丙烯酸酯树脂基体的分散性和结合度，进一步提高了气凝胶绝热保温涂层的绝热保温性能和力学性能，还提高了涂层的附着力。

12、作为进一步的技术方案，所述聚乙烯醇和二氧化硅气凝胶的质量比为1:9~1:4。

13、本发明中，通过优化聚乙烯醇和二氧化硅气凝胶的质量比为1:9~1:4，进一步提高了气凝胶绝热保温涂层的绝热保温性能、力学性能和气凝胶绝热保温涂层的附着力。

14、作为进一步的技术方案，所述煅烧的温度为800~1000℃。

15、作为进一步的技术方案，所述分散剂为byk162、byk190、byk110中的一种或多种；所述消泡剂为有机硅消泡剂。

16、本发明还提出所述的纳米孔气凝胶绝热保温涂层的制备方法，包括以下步骤：将所述纳米孔气凝胶绝热保温涂层的组分进行混合后，得到纳米孔气凝胶绝热保温涂料；再将所述纳米孔气凝胶绝热保温涂料喷涂于基材上，固化，得到纳米孔气凝胶绝热保温涂层。

17、本发明的工作原理及有益效果为：

18、1、本发明中，在环氧丙烯酸酯树脂中加入氧化硼改性二氧化硅气凝胶，通过在二氧化硅气凝胶表面包裹氧化硼，增加二氧化硅气凝胶的结构稳定性避免二氧化硅气凝胶在应用过程中出现结构坍塌，同时氧化硼具有低的导热系数和优异的高温稳定性，氧化硼和二氧化硅气凝胶协同，显著提高了气凝胶绝热保温涂层的绝热保温性能和力学性能。

技术特征：

1.一种纳米孔气凝胶绝热保温涂层，其特征在于，包括以下重量份的组分：改性二氧化硅气凝胶10~25份、环氧丙烯酸酯树脂40~55份、聚丙烯酸钠5~8份、分散剂1~1.5份、消泡剂0.5~1份；

2.根据权利要求1所述的一种纳米孔气凝胶绝热保温涂层，其特征在于，所述氧化硼的前驱体为碳酸硼。

3.根据权利要求2所述的一种纳米孔气凝胶绝热保温涂层，其特征在于，所述氧化硼的前驱体和二氧化硅气凝胶的质量比为1~3:10。

4.根据权利要求3所述的一种纳米孔气凝胶绝热保温涂层及其制备方法，其特征在于，所述氧化硼的前驱体和二氧化硅气凝胶的质量比为1:5。

5.根据权利要求2所述的一种纳米孔气凝胶绝热保温涂层，其特征在于，所述改性二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将所述氧化硼的前驱体和二氧化硅气凝胶进行混合，煅烧，粉碎，得到改性二氧化硅气凝胶。

6.根据权利要求2所述的一种纳米孔气凝胶绝热保温涂层，其特征在于，所述改性二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将所述氧化硼的前驱体和二氧化硅气凝胶进行混合，煅烧，粉碎，和聚乙烯醇水溶液混合，干燥，得到改性二氧化硅气凝胶。

7.根据权利要求6所述的一种纳米孔气凝胶绝热保温涂层，其特征在于，所述聚乙烯醇和二氧化硅气凝胶的质量比为1:9~1:4。

8.根据权利要求6所述的一种纳米孔气凝胶绝热保温涂层，其特征在于，所述煅烧的温度为800~1000℃。

9.根据权利要求1所述的一种纳米孔气凝胶绝热保温涂层及其制备方法，其特征在于，所述分散剂为byk162、byk190、byk110中的一种或多种；所述消泡剂为有机硅消泡剂。

10.根据权利要求1~9任意一项所述的一种纳米孔气凝胶绝热保温涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述纳米孔气凝胶绝热保温涂层的组分进行混合后，得到纳米孔气凝胶绝热保温涂料；再将所述纳米孔气凝胶绝热保温涂料喷涂于基材上，固化，得到纳米孔气凝胶绝热保温涂层。

技术总结本发明涉及保温涂料技术领域，提出了一种纳米孔气凝胶绝热保温涂层及其制备方法，纳米孔气凝胶绝热保温涂层的原料，包括以下重量份的组分：改性二氧化硅气凝胶10~25份、环氧丙烯酸酯树脂40~55份、聚丙烯酸钠5~8份、分散剂1~1.5份、消泡剂0.5~1份；改性二氧化硅气凝胶为氧化硼改性二氧化硅气凝胶。通过上述技术方案，解决了现有技术中的气凝胶绝热保温涂层的绝热保温性能和力学性能较差的问题。技术研发人员：谷友强,焦立超,闵桂军受保护的技术使用者：河北中增智能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26