一种轻质超强气凝胶隔热涂料及其制备方法与流程

技术特征：

1.一种轻质超强气凝胶隔热涂料，其特征在于，包括以下组分：无机黏结剂、气凝胶粉末、空心隔热填料、增强纤维、增稠剂、表面活性剂、分散剂和去离子水。

2.根据权利要求1所述的一种轻质超强气凝胶隔热涂料，其特征在于，按照质量份数计，包括如下组分：无机黏结剂30～100份、增强纤维10～50份、空心隔热填料10～50份、气凝胶粉末5～20份、增稠剂3～6份、表面活性剂1～10份、分散剂0.5～2份和去离子水100～300份。

3.根据权利要求2所述的一种轻质超强气凝胶隔热涂料，其特征在于，所述无机黏结剂为硅酸钾钠、硅溶胶中的一种或两者组合；

所述气凝胶粉末为氧化硅气凝胶粉末、氧化铝气凝胶粉末、氧化钛气凝胶粉末中的一种或几种组合；

所述空心隔热填料为空心玻璃微珠、空心陶瓷微珠中的一种或两者组合；

所述增强纤维为氧化锆纤维散棉、莫来石纤维散棉、氧化铝纤维散棉中的一种或几种组合。

4.根据权利要求3所述的一种轻质超强气凝胶隔热涂料，其特征在于，所述氧化锆纤维散棉直径为3～5μm；所述莫来石纤维散棉直径为3～5μm、长度为50～100mm；所述氧化铝纤维散棉直径为3～4μm；所述空心玻璃微珠粒径为30～100μm；所述空心陶瓷微珠粒径为10～400μm；所述气凝胶粉末粒径为2～40μm。

5.根据权利要求2所述的一种轻质超强气凝胶隔热涂料，其特征在于，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、凹凸棒土、膨润土中的一种或几种。

6.根据权利要求2所述的一种轻质超强气凝胶隔热涂料，其特征在于，所述表面活性剂为烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基萘磺酸盐、石油磺酸盐、木质素磺酸盐、脂肪醇硫酸酯盐、仲烷基硫酸酯盐中的一种或多种。

7.根据权利要求2所述的一种轻质超强气凝胶隔热涂料，其特征在于，所述分散剂为聚苯烯酸盐、多聚磷酸盐、多元羧酸酯铵盐中的一种或几种。

8.一种权利要求1～7任一项所述的轻质超强气凝胶隔热涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将部分去离子水、无机黏结剂、增稠剂混合，以100～300rpm的转速搅拌5～30min，然后加入增强纤维，以500～1000rpm的转速搅拌30min，得到分散均匀的纤维浆料；

(2)将另一部分去离子水、表面活性剂、分散剂混合，100～300rpm的转速搅拌5～30min，然后加入气凝胶粉末，以300～500rpm的转速搅拌60～120min，得到气凝胶的水分散体；

(3)将所述纤维浆料和所述气凝胶的水分散体混合，以300～500rpm的转速搅拌10～30min，然后在该转速的搅拌状态下，加入空心隔热填料，采用少量多次添加的方式，待全部空心隔热填料加入后，以500～1000rpm的转速搅拌20～40min，得到粘稠浆料；

(4)对所述粘稠浆料进行超声处理10～30min，得到所述轻质超强气凝胶隔热涂料。

9.根据权利要求8所述的轻质超强气凝胶隔热涂料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述增稠剂与去离子水的质量比为(1～5)：(50～150)；步骤(2)中所述气凝胶粉末与去离子水的质量比为1：(8～10)。

10.一种轻质超强气凝胶隔热涂层，其特征在于，由权利要求1～7任一项所述的轻质超强气凝胶隔热涂料涂覆在基材上或浇注于模具内，固化、干燥得到。

技术总结
本发明公开一种轻质超强气凝胶隔热涂料及其制备方法，属于耐高温隔热涂层技术领域，所述轻质超强气凝胶隔热涂料包括以下各组分：无机黏结剂、气凝胶粉末、空心隔热填料、增强纤维、增稠剂、表面活性剂、分散剂、去离子水。本发明制备得到的涂料具有分散性能好，稳定性好等特点；固化、干燥后形成的气凝胶涂层具有耐高温、轻质、隔热性能好、抗裂能力强等特点；采用超声波辅助制备，消除涂料内较大气泡，形成微米级气泡，增加涂层孔隙率，提升涂层的隔热能力；本发明的制备方法简便，适合工业化生产。

技术研发人员：赵爽;姚亿文;杨自春;陈国兵;李昆锋;费志方;陈俊;张震;杨飞跃
受保护的技术使用者：中国人民解放军海军工程大学
技术研发日：2021.06.09
技术公布日：2021.08.13