专利名称：一种复合绝热材料和制备方法以及实现该制备方法的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及保温绝热材料及其制备的技术领域，具体涉及一种可用于太阳能热水
器水箱保温的复合绝热材料和制备方法以及实现该制备方法的装置。
背景技术：
对保温而言，现有技术对低温0°C 15(TC左右的保温通常采用低真空度(102 105pa)保温方法或用保温材料堆积式保温方法，若采用保温材料堆积式保温，则保温效果 取决于保温材料的选用以及堆积厚度。就行业而言，比如太阳能热水器水箱都采用聚氨酯 发泡保温，保温效果取决于发泡密度(孔隙率)及堆积厚度，受容器材料自身原因密度只能 在一定的范围内变化，如过多提高密度，必然增加容器材料钢型，而太阳能热水器水箱材料 壁厚都在0. 5 0. 6毫米间，保温层容重一般在27 29kg/m2，发泡层厚度约在50 60毫 米，且已运用近20年。 公知的传热、绝热过程是以热传导、对流，辐射方式进行，热传导取决材料本身，如 聚氨酯材料导热系数为0. 035 0. 04W/m2K，对流、辐射传热取决于堆积材料孔隙率，密度 (孔径大、小)二者都取决于堆积厚度及温差，比如就辐射传热来说自然界中没有绝对黑 体，但绝对黑体可以用人工方法制成，称作"绝对黑体模型"，简称"黑体模型"。在一个空心 体壁上开一小孔，射到小孔上的射线进入空心体内被多次吸收、反射，最后经由小孔再反射
出来的射线也是十分微弱，可忽略不计，这时小孔的吸收率接近于l，就聚氨酯发泡体通过 N倍放大后可明显看出它是以不连续的很多微孔构成而孔与孔之间通过N个孔后它又是贯 通的。同时也可认定，聚氨酯发泡体传热是以对流传热为主。 传统的社会经济发展模式中，经济增长是以大量消耗龍源为前提，长期以来0 IO(TC间的保温节能技术根本未引起人们足够的重视。比如太阳能热水器水箱的保温使用 已近20年了 (环境温度，水箱内水温其温差在50°C 60°C ， 12小时水箱内温度降低12°C 15°C )仍在使用，能源供需矛盾突出，促使人们进行研究、探讨，然而要在目前使用的太阳 能水箱保温方案上提高一至二个数量级，不寻求更高更精更新的技术是根本不行的。
发明内容
鉴于上述不足之处，本发明的目的在于提供一种导热系数小，保温效果好的复合
绝热材料和制备方法以及实现该制备方法的装置。 为了达到上述木的，本发明采用了以下技术方案 —种复合绝热材料，按重量百分比该复合绝热材料由以下组分组成 HCFC141b组合聚醚 50%-60% 铝粉 1%-5% A粉 35% -45% : 按重量百分比所述A粉包括占其总量的 400目A粉 15% -20%
600目A粉 80% -85% 所述A粉选自云母粉、膨胀珍珠岩粉、石棉粉或岩棉中的一种。 上述复合绝热材料的组分中，HCFC141b组合聚醚是采用常州市武进洛阳新型保温
材料厂生产的成品。 用于制备复合绝热材料的装置，该装置包括有聚氨酯喷涂机，以及加装在聚氨酯 喷涂机喷射枪喷嘴口的文氏管型喷射式加料器。 制备复合绝热材料的方法，该制备方法包括将上述配比组分的HCFC141b组合聚 醚进入聚氨酯喷涂机中的加压发泡工序，将上述配比组分的A粉和铝粉进入文氏管型喷射 式加料器的工序，各前述组分充分混合呈液滴状从文氏管型喷射式加料器喷射嘴喷出，凝 固成型。 本发明根据现通行的聚氨酯发泡工艺，是以HCFC141b组合聚醚通过聚氨酯喷涂 机压縮并喷射发泡，高速喷射出的液体发泡料就给采用射流原理文氏管型喷射式加料器引 入另一种保温粉料成为可能。 本发明采用了专门设计的带文氏管的喷射装置，即在文氏管的"喉颈"处接上粉料 斗，构造成文氏管型喷射式加料器，其进入文氏管的高速喷射出的液体(HCFC141b组合聚 醚加压发泡后的液体)自动吸入粉料并在文氏管型喷射式加料器的文氏管扩散段混合均 匀。 本发明的原理在于在能发泡的绝热材料中冲填另一种微粉态绝热材料，充填了 发泡体孔隙，极大提高密度，使对流传热过程中，阻力增大，从而其绝热保温效果更好。
本发明的有益效果在于本发明导热系数小，保温效果好，且制作成本低。
图1制备本发明的装置结构示意图。
图2文氏管型喷射式加料器结构示意图。 图中1.聚氨酯喷涂机喷射枪喷嘴；2.文氏管型喷射式加料器；1. 1.进料口 ；2. 1 粉料斗；2.2.文氏管；2.3.文氏管扩散段；2.4.喷射嘴。
具体实施例方式下面通过实施例和对比例进一步说明本发明
实施例1 —种复合绝热材料，按重量百分比该复合绝热材料由以下组分组成 HCFC141b组合聚醚50% -60% 铝粉 1%-5% 云母粉 35% -45% ; 按重量百分比所述云母粉包括占其总量的 400目云母粉15%-20% 600目云母粉80%-85% 将上述配比组分的HCFC141b组合聚醚从聚氨酯喷涂机中的进料口 1. 1加入，进行 加压发泡工序，同时将上述配比组分的云母粉和铝粉充分混合后装入文氏管型喷射式加料
4器2的粉料斗2. l，此时从聚氨酯喷涂机喷射枪喷嘴l高速喷射出的液体(HCFC141b组合聚 醚加压发泡后的液体)进入文氏管型喷射式加料器2的文氏管2. 2内，同时文氏管2. 2内 吸入文氏管型喷射式加料器粉料斗2. 1中的云母粉和铝粉混合物，使微粉态云母粉和铝粉 混合物均匀而充分的冲填进发泡的HCFC141b组合聚醚中，各前述组分在文氏管型喷射式 加料器的文氏管扩散段2. 3充分混合呈液滴状从文氏管型喷射式加料器喷射嘴2. 4喷出， 最后凝固成型，得到复合绝热材料。
实施例2 —种复合绝热材料，按重量百分比该复合绝热材料由以下组分组成 HCFC141b组合聚醚50%-60% 铝粉 1%-5% 膨胀珍珠岩粉 35%-45%; 按重量百分比所述云母粉包括占其总量的 400目膨胀珍珠岩粉 15%-20% 600目膨胀珍珠岩粉 80%-85% 制备工艺与上述实施例1制备工艺相同。 实施例3 —种复合绝热材料，按重量百分比该复合绝热材料由以下组分组成 HCFC141b组合聚醚50%-60% 铝粉 1%-5% 石棉粉 35% -45% ; 按重量百分比所述云母粉包括占其总量的 400目石棉粉 15% -20% 600目石棉粉 80% -85% 制备工艺与上述实施例1制备工艺相同。 实施例4 —种复合绝热材料，按重量百分比该复合绝热材料由以下组分组成 HCFC141b组合聚醚50%-60% 铝粉 1%-5% 岩棉 35% -45% ; 按重量百分比所述云母粉包括占其总量的 400目岩棉 15% -20% 600目岩棉 80% -85% 制备工艺与上述实施例1制备工艺相同。 将通过上述配方和制备工艺得到的复合绝热材料用于制备太阳能热水器水箱，其 太阳能热水器水箱在相同条件下的对比试验结果如下 试验方法采用GB/T18708-2002 "贮热水箱热损的确定"，标准规定为热损因素 《22W/ (m3. K) ①常规条件下，应贮热水箱聚氨酯发泡体堆积厚度55mm，堆积层容重29kg/m3，实 测得热损因素为《22W/(m3. K)
5
②采用实施例1，实测得热损因素为《8. 2W/(m3. K)
③采用实施例2，实测得热损因素为《8. 7W/(m3. K)
④采用实施例3，实测得热损因素为《8. 9W/(m3. K)
⑤采用实施例4，实测得热损因素为《9. 3W/ (m3. K)
采用实施例l-4，成本下降30% -45%。 本发明中，铝粉、云母粉对红外线有极强的反射作用，其它材料充填了发泡体孔 隙，极大提高密度，使对流传热过程中，阻力增大。 将该复合绝热材料用于实际生活中保温水箱试验时，环境温度与水箱内水温温差 在50°C 6(TC间，历经48小时，水箱内水温仅降l(TC左右，使原太阳能热水器水箱的保温 效果提高了 2-3个数量级倍数，并在绝热材料上开辟了一个全新的研究方向。
权利要求
一种复合绝热材料，按重量百分比该复合绝热材料由以下组分组成HCFC141b组合聚醚 50％-60％铝粉 1％-5％A粉 35％-45％；按重量百分比所述A粉包括占其总量的400目A粉 15％-20％600目A粉 80％-85％。
2. 根据权利要求1所述的复合绝热材料，其特征在于，所述A粉选自云母粉、膨胀珍珠 岩粉、石棉粉或岩棉中的一种。
3. 用于制备权利要求1所述复合绝热材料的装置，其特征在于该装置包括有聚氨酯 喷涂机，以及加装在聚氨酯喷涂机喷射枪喷嘴口的文氏管型喷射式加料器。
4. 制备权利要求l所述复合绝热材料的方法，其特征在于，该制备方法包括将权利要 求1所述配比组分的HCFC141b组合聚醚进入如权利要求3所述的聚氨酯喷涂机中的加压 发泡工序，将权利要求1所述配比组分的A粉和铝粉进入如权利要求3所述的文氏管型喷 射式加料器的工序，各前述组分充分混合呈液滴状从文氏管型喷射式加料器喷射嘴喷出， 凝固成型。
全文摘要
一种复合绝热材料，按重量百分比该复合绝热材料由以下组分组成HCFC141b组合聚醚50％-60％；铝粉1％-5％；A粉；35％-45％；按重量百分比所述A粉包括占其总量的400目A粉15％-20％；600目A粉80％-85％；所述A粉选自云母粉、膨胀珍珠岩粉、石棉粉或岩棉中的一种，本发明根据现通行的聚氨酯发泡工艺，是以HCFC141b组合聚醚通过聚氨酯喷涂机压缩并喷射发泡，在发泡的HCFC141b组合聚醚材料中冲填另一种微粉态绝热材料(如铝粉盒A粉)，微粉态绝热材料充填了发泡体孔隙，极大提高密度，使对流传热过程中，阻力增大，从而其绝热保温效果更好。
文档编号C08K3/08GK101787198SQ20101002812
公开日2010年7月28日 申请日期2010年1月19日 优先权日2010年1月19日
发明者刘军华 申请人:刘军华