一种富铁耐高温绝热复合材料及其制备方法与流程

本发明涉及绝热复合材料，具体的，涉及一种富铁耐高温绝热复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、绝热复合材料是一种能阻滞热流传递的材料，这类材料广泛应用于建筑围护、热工设备等领域，用于阻抗热流传递，满足特定的热环境需求，并有效节约能源。随着我国经济的不断发展和人们对居住舒适度要求的不断提升，绝热复合材料得到了较快的发展，同时人们对绝热复合材料的性能要求越来越高，尤其是耐火绝热性能。富含铁元素的绝热复合材料是一种特殊的绝热复合材料，可在一定程度上提升绝热复合材料的耐火绝热性能，然而，现阶段富含铁元素的绝热复合材料虽有一定绝热性能，但耐高温性能有限，高温下材料结构易变形，也影响其力学性能，不宜同时在所需耐高温以及力学强度较高的环境下使用，从而限制了其应用。因此，研发一种耐高温、力学性能好的绝热复合材料具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明提出一种富铁耐高温绝热复合材料及其制备方法，解决了相关技术中绝热复合材料耐高温性能差、力学性能差的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明提出一种富铁耐高温绝热复合材料，包括纤维和粘结剂，所述纤维的原料包括以下重量份的组分：

4、玄武岩35~45份、赤铁矿粉20~32份、焦炭10~16份、钒铁渣4~8份、云母粉3~18份；

5、所述粘结剂的原料包括以下重量份的组分：

6、有机硅改性环氧树脂8~17份、硅氧烷共聚物2~5份、二氧化硅3~6份、固化剂1~3份、溶剂30份；

7、所述纤维和粘结剂的重量比为100:3~7。

8、作为进一步的技术方案，所述赤铁矿粉和所述云母粉的重量比为2~5:1。

9、当赤铁矿粉和云母粉的重量比为2~5:1时，通过合理调控赤铁矿粉和云母粉的加入量，可进一步提高绝热复合材料的耐高温性能以及力学性能。

10、作为进一步的技术方案，所述粘结剂的原料还包括二苯基硅二醇1~6份。

11、粘结剂中加入二苯基硅二醇，通过二苯基硅二醇与有机硅改性环氧树脂的有效结合，可进一步提高绝热复合材料的力学性能，推测原因可能是二苯基硅二醇与有机硅改性环氧树脂分子链间的连接更为紧密，从而更好地抵抗外界作用力，从而进一步提高绝热复合材料的力学性能。

12、作为进一步的技术方案，所述有机硅改性环氧树脂和所述二苯基硅二醇的重量比为5:1~2。

13、当有机硅改性环氧树脂和二苯基硅二醇的重量比为5:1~2时，可进一步提高绝热复合材料的力学性能。

14、作为进一步的技术方案，所述玄武岩中二氧化硅的含量为48wt%~52wt%，氧化铝的含量为10wt%~15wt%，粒径为300~360目。

15、作为进一步的技术方案，所述赤铁矿粉中氧化铁的含量为65wt%~70wt%，所述赤铁矿粉的粒径为200~325目。

16、作为进一步的技术方案，所述钒铁渣中五氧化二钒的含量为12wt%~14wt%，粒径为200~325目。

17、作为进一步的技术方案，所述云母粉中二氧化硅的含量为55wt%~65wt%，氧化铝的含量为15wt%~20wt%，粒径为400~600目。

18、作为进一步的技术方案，所述粘结剂的制备方法包括以下步骤：将所述有机硅改性环氧树脂、硅氧烷共聚物、二氧化硅、固化剂加入到溶剂中，分散均匀，得到所述粘结剂。

19、作为进一步的技术方案，所述固化剂为二氨基二苯基甲烷、均苯四甲酸二酐中的一种或两种；所述溶剂为甲苯、二甲苯的一种或两种。

20、本发明还提出一种富铁耐高温绝热复合材料的制备方法，包括以下步骤：

21、s1、将所述纤维的原料混合，破碎，熔融，得到熔融液；

22、s2、将所述熔融液离心，牵伸，得到所述纤维；

23、s3、将所述粘结剂喷洒在所述纤维表面，固化成型，得到所述绝热复合材料。

24、作为进一步的技术方案，步骤s1中，所述熔融时，温度为1320~1350℃。

25、作为进一步的技术方案，步骤s3中，所述固化成型时，固化温度为180~200℃。

26、本发明的工作原理及有益效果为：

27、本发明中，绝热复合材料为富铁耐高温绝热复合材料，富铁耐高温绝热复合材料具有优良的耐高温性能以及力学性能，其中，在纤维原料中引入赤铁矿粉和云母粉，通过赤铁矿粉和云母粉的协同并用，可加强纤维结构的稳定性，从而提高其耐高温性能以及力学性能。

技术特征：

1.一种富铁耐高温绝热复合材料，其特征在于，包括纤维和粘结剂，所述纤维的原料包括以下重量份的组分：

2.根据权利要求1所述的一种富铁耐高温绝热复合材料，其特征在于，所述赤铁矿粉和所述云母粉的重量比为2~5:1。

3.根据权利要求1所述的一种富铁耐高温绝热复合材料，其特征在于，所述粘结剂的原料还包括二苯基硅二醇1~6份。

4.根据权利要求3所述的一种富铁耐高温绝热复合材料，其特征在于，所述有机硅改性环氧树脂和所述二苯基硅二醇的重量比为5:1~2。

5.根据权利要求1所述的一种富铁耐高温绝热复合材料，其特征在于，所述玄武岩中二氧化硅的含量为48wt%~52wt%，氧化铝的含量为10wt%~15wt%，粒径为300~360目；所述赤铁矿粉中氧化铁的含量为65wt%~70wt%，所述赤铁矿粉的粒径为200~325目；所述钒铁渣中五氧化二钒的含量为12wt%~14wt%，粒径为200~325目；所述云母粉中二氧化硅的含量为55wt%~65wt%，氧化铝的含量为15wt%~20wt%，所述云母粉的粒径为400~600目。

6.根据权利要求1所述的一种富铁耐高温绝热复合材料，其特征在于，所述粘结剂的制备方法包括以下步骤：将所述有机硅改性环氧树脂、硅氧烷共聚物、二氧化硅、固化剂加入到溶剂中，分散均匀，得到所述粘结剂。

7.根据权利要求1所述的一种富铁耐高温绝热复合材料，其特征在于，所述固化剂为二氨基二苯基甲烷、均苯四甲酸二酐中的一种或两种；所述溶剂为甲苯、二甲苯中的一种或两种。

8.根据权利要求1~7任意一项所述的一种富铁耐高温绝热复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种富铁耐高温绝热复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述熔融时，温度为1320~1350℃。

10.根据权利要求8所述的一种富铁耐高温绝热复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述固化成型时，固化温度为180~200℃。

技术总结
本发明涉及绝热材料技术领域，提出了一种富铁耐高温绝热复合材料及其制备方法，富铁耐高温绝热复合材料包括纤维和粘结剂，纤维的原料包括以下重量份的组分：玄武岩35~45份、赤铁矿粉20~32份、焦炭10~16份、钒铁渣4~8份、云母粉3~18份；粘结剂的原料包括以下重量份的组分：有机硅改性环氧树脂8~17份、硅氧烷共聚物2~5份、二氧化硅3~6份、固化剂1~3份、溶剂30份。通过上述技术方案，解决了相关技术中绝热复合材料耐高温性能差、力学性能差的问题。

技术研发人员：李明达
受保护的技术使用者：华能中天节能科技集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/18