随着保温隔热行业的不断发展,各行各业对保温材料的性能要求进一步提高,最终导致我国保温行业的产品结构发生了明显的变化,泡沫塑料类保温材料所占市场比例不断增长,而硬质保温材料的市场比例却不断下降。保温材料向着轻质化,耐水性,超效隔热方面不断发展,而绿色环保也成为保温材料的新型发展趋势。空心玻璃微珠正是集这4种特点于一身的代表。
空心玻璃微珠既拥有膨胀珍珠岩、蛭石的低密度,低导热系数等性能,又具有防水,阻燃,高强度等特点,所以空心玻璃微珠应用于绝热材料前景广阔。由于市售空心玻璃微珠表面经过疏水性处理,以保证其在运输销售过程中不产生团聚,因此首先对空心玻璃微珠的表面进行亲水性改性处理。
硅溶胶体系是一种表面能很大的不稳定体系,它具有自动减少表面能的趋势,易由小粒子聚集成大颗粒,甚至形成凝胶。当发生凝胶时,体系便失去了聚结稳定性,但在宏观上来说胶粒仍均匀分布于三维空间,形成稳定的空间网络结构。预处理空心玻璃微珠:将空心玻璃微珠加入氢氧化钠溶液中,在水浴锅中进行电磁搅拌,然后进行水洗,接着放入恒温干燥箱中干燥。这一步骤的目的是对空心玻璃微珠进行预处理,以提高其与硅溶胶的结合性能。表面改性:将预处理后的空心玻璃微珠置于容器中,加入KH550乙醇水混合溶液中,于水浴锅中蒸发回流,进行醇洗,再次放入恒温干燥箱中干燥。这一步骤通过表面改性,增强空心玻璃微珠与硅溶胶的结合力。制备硅溶胶溶液:将氯化钠溶液与碱性硅溶胶溶液配成混合液,加水稀释为SiO2质量为18%-24%的稀释液。这一步骤制备了用于结合空心玻璃微珠的硅溶胶溶液。混合与成型:将稀释后的硅溶胶溶液加入空心玻璃微珠中,混合均匀。使用模具在68MPa下压制成生坯。这一步骤确保了硅溶胶与空心玻璃微珠的均匀混合,并为后续的成型做准备。烧结与固化:将生坯干燥后,平铺于陶瓷板上,在500-600℃下进行烧结。这一步骤通过热处理使材料固化,形成最终的保温材料。通过上述步骤,可以制备出具有特定体积密度(0.40-0.46g/cm³)、显气孔率(37%-39%)和导热系数(0.052-0.070W/(m·K))的硅溶胶结合空心玻璃微珠保温材料,这种材料在建筑、输送管道、窑炉、异型件等方面有广阔的应用前景。