專利名稱：一種高強(qiáng)隔熱紙的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)隔熱紙的制備方法，屬于新型材料應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為滿足激光器、大型電子顯微鏡等設(shè)備中某些元器件的隔熱需要，一般要在元器 件表面卡上一層l_2mm的隔熱層，保證元器件能在120°C左右穩(wěn)定工作?，F(xiàn)有隔熱材料中在 這種非常狹窄的空間里做成隔熱層，一般都采用無機(jī)陶瓷纖維紙。雖然現(xiàn)有的無機(jī)陶瓷纖 維紙材料也可起到隔熱作用，但它的導(dǎo)熱系數(shù)也相對(duì)較高，隔熱性能較差。另外，這些精密 元器件的隔熱層一般要求強(qiáng)度高及環(huán)境清潔，而無機(jī)陶瓷纖維紙的強(qiáng)度差易碎，極易掉渣 球掉毛，所以它不適合作為隔熱層材料使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種采用有機(jī)-無機(jī)復(fù)合的 方法來制備高強(qiáng)隔熱紙。采用特制的無機(jī)纖維紙基材浸漬到硅酸乙酯水解液中并經(jīng)超臨界 CO2干燥，得到復(fù)合有納米二氧化硅氣凝膠的隔熱紙，最后通過浸漬PVA水溶液來提高強(qiáng)度， 解決紙張的掉渣球掉毛現(xiàn)象。使獲得的高強(qiáng)隔熱紙具有高挺度、不掉屑、隔熱性能優(yōu)異、易 沖模成異形等特點(diǎn)。本發(fā)明是通過下述步驟實(shí)現(xiàn)的a.首先將直徑為0.2-0. 5 μ m，長度為2-5mm，渣球含量小于4%的玻璃纖維與針葉 纖維按質(zhì)量百分比5 2-1 1的比例加入到質(zhì)量百分比為0.5-2%聚乙烯醇水溶液中，經(jīng) 打漿抄濾，置于70°C下烘干得到紙基材；b.配制硅酸乙酯水解液，其中正硅酸乙酯乙醇去離子水體積百分比為 1:1: 4-8，加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值到2. 3，攪拌4小時(shí)得到硅酸乙酯水解液再向其中加入氨水 調(diào)節(jié)PH值到7. 5-8. 5。將紙基材浸漬到上述配比溶液中，凝膠后進(jìn)行超臨界(X)2干燥36-48 小時(shí)，得到復(fù)合有納米二氧化硅氣凝膠粉體的隔熱紙基材；c.再將隔熱紙基材浸漬到質(zhì)量百分比為2-4%聚乙烯醇水溶液中，加壓將紙壓到 需要的厚度同時(shí)加熱，在60-80°C條件下烘干，即得到高強(qiáng)度隔熱紙。本發(fā)明制備的高強(qiáng)度隔熱紙?jiān)谧鳛樵骷魺釋由闲阅芡耆搅耸忻娉鍪鄣?無機(jī)陶瓷纖維紙，挺度比無機(jī)陶瓷纖維紙?zhí)岣吡?7-9倍，而室溫下導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)0. 06W/ m · K ；高強(qiáng)度隔熱紙更無掉渣球掉毛等危害元器件工作環(huán)境的現(xiàn)象發(fā)生。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1一種高強(qiáng)隔熱紙的制備方法，其具體的工藝步驟如下 a.首先將直徑為0. 2 μ m，長度為3mm，渣球含量為1 %的玻璃纖維與針葉纖維按質(zhì) 量百分比5 2的比例加入到質(zhì)量百分比為2%聚乙烯醇水溶液中，經(jīng)打漿抄濾，置于70°C下烘干得到紙基材；b.配制硅酸乙酯水解液，其中正硅酸乙酯乙醇去離子水體積百分比為 1:1: 4，加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值到2. 3，攪拌4小時(shí)得到硅酸乙酯水解液再向其中加入氨水 調(diào)節(jié)PH值到7. 5。將紙基材浸漬到上述配比溶液中，凝膠后進(jìn)行超臨界(X)2干燥36小時(shí)， 得到復(fù)合有納米二氧化硅氣凝膠粉體的隔熱紙基材；c.再將隔熱紙基材浸漬到質(zhì)量百分比為2%聚乙烯醇水溶液中，加壓將紙壓到需 要的厚度同時(shí)加熱，在60°C條件下烘干，即得到高強(qiáng)度隔熱紙。實(shí)施例2一種高強(qiáng)隔熱紙的制備方法，其具體的工藝步驟如下a.首先將直徑為0.3 μ m，長度為4mm，渣球含量2%的玻璃纖維與針葉纖維按質(zhì)量 百分比5 3的比例加入到質(zhì)量百分比為1.5%聚乙烯醇水溶液中，經(jīng)打漿抄濾，置于70°C 下烘干得到紙基材；b.配制硅酸乙酯水解液，其中正硅酸乙酯乙醇去離子水體積百分比為 1:1: 5，加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值到2. 3，攪拌4小時(shí)得到硅酸乙酯水解液再向其中加入氨水 調(diào)節(jié)PH值到7. 8。將紙基材浸漬到上述配比溶液中，凝膠后進(jìn)行超臨界(X)2干燥40小時(shí)， 得到復(fù)合有納米二氧化硅氣凝膠粉體的隔熱紙基材；c.再將隔熱紙基材浸漬到質(zhì)量百分比為3%聚乙烯醇水溶液中，加壓將紙壓到需 要的厚度同時(shí)加熱，在70°C條件下烘干，即得到高強(qiáng)度隔熱紙。實(shí)施例3一種高強(qiáng)隔熱紙的制備方法，其具體的工藝步驟如下a.首先將直徑為0.4 μ m，長度為5mm，渣球含量3%的玻璃纖維與針葉纖維按質(zhì)量 百分比5 4的比例加入到質(zhì)量百分比為聚乙烯醇水溶液中，經(jīng)打漿抄濾，置于70°C下 烘干得到紙基材；b.配制硅酸乙酯水解液，其中正硅酸乙酯乙醇去離子水體積百分比為 1:1: 6，加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值到2.3，攪拌4小時(shí)得到硅酸乙酯水解液再向其中加入氨水 調(diào)節(jié)PH值到8. 1。將紙基材浸漬到上述配比溶液中，凝膠后進(jìn)行超臨界CO2干燥44小時(shí)， 得到復(fù)合有納米二氧化硅氣凝膠粉體的隔熱紙基材；c.再將隔熱紙基材浸漬到質(zhì)量百分比為4%聚乙烯醇水溶液中，加壓將紙壓到需 要的厚度同時(shí)加熱，在80°C條件下烘干，即得到高強(qiáng)度隔熱紙。實(shí)施例4一種高強(qiáng)隔熱紙的制備方法，其具體的工藝步驟如下a.首先將直徑為0.5 μ m，長度為4mm，渣球含量4%的玻璃纖維與針葉纖維按質(zhì)量 百分比1 1的比例加入到質(zhì)量百分比為0.5%聚乙烯醇水溶液中，經(jīng)打漿抄濾，置于70°C 下烘干得到紙基材；b.配制硅酸乙酯水解液，其中正硅酸乙酯乙醇去離子水體積百分比為 1:1: 7，加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值到2. 3，攪拌4小時(shí)得到硅酸乙酯水解液再向其中加入氨水 調(diào)節(jié)PH值到8. 5。將紙基材浸漬到上述配比溶液中，凝膠后進(jìn)行超臨界(X)2干燥48小時(shí)， 得到復(fù)合有納米二氧化硅氣凝膠粉體的隔熱紙基材；c.再將隔熱紙基材浸漬到質(zhì)量百分比為2%聚乙烯醇水溶液中，加壓將紙壓到需要的厚度同時(shí)加熱，在70°C條件下烘干，即得到高強(qiáng)度隔熱紙。實(shí)施例5一種高強(qiáng)隔熱紙的制備方法，其具體的工藝步驟如下a.首先將直徑為0.3 μ m，長度為5mm，渣球含量的玻璃纖維與針葉纖維按質(zhì)量 百分比5 3的比例加入到質(zhì)量百分比為1.5%聚乙烯醇水溶液中，經(jīng)打漿抄濾，置于70°C 下烘干得到紙基材；b.配制硅酸乙酯水解液，其中正硅酸乙酯乙醇去離子水體積百分比為 1:1: 4，加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值到2. 3，攪拌4小時(shí)得到硅酸乙酯水解液再向其中加入氨水 調(diào)節(jié)PH值到8. 1。將紙基材浸漬到上述配比溶液中，凝膠后進(jìn)行超臨界(X)2干燥48小時(shí)， 得到復(fù)合有納米二氧化硅氣凝膠粉體的隔熱紙基材；c.再將隔熱紙基材浸漬到質(zhì)量百分比為3%聚乙烯醇水溶液中，加壓將紙壓到需 要的厚度同時(shí)加熱，在70°C條件下烘干，即得到高強(qiáng)度隔熱紙。實(shí)施例6一種高強(qiáng)隔熱紙的制備方法，其具體的工藝步驟如下a.首先將直徑為0.2 μ m，長度為4mm，渣球含量3%的玻璃纖維與針葉纖維按質(zhì)量 百分比5 4的比例加入到質(zhì)量百分比為2%聚乙烯醇水溶液中，經(jīng)打漿抄濾，置于70°C下 烘干得到紙基材；b.配制硅酸乙酯水解液，其中正硅酸乙酯乙醇去離子水體積百分比為 1:1: 5，加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值到2. 3，攪拌4小時(shí)得到硅酸乙酯水解液再向其中加入氨水 調(diào)節(jié)PH值到7. 9。將紙基材浸漬到上述配比溶液中，凝膠后進(jìn)行超臨界(X)2干燥44小時(shí)， 得到復(fù)合有納米二氧化硅氣凝膠粉體的隔熱紙基材；c.再將隔熱紙基材浸漬到質(zhì)量百分比為4%聚乙烯醇水溶液中，加壓將紙壓到需 要的厚度同時(shí)加熱，在60°C條件下烘干，即得到高強(qiáng)度隔熱紙。
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)隔熱紙的制備方法，采用有機(jī)-無機(jī)復(fù)合，將特制的無機(jī)纖維紙基材浸漬 到硅酸乙酯水解液中并經(jīng)超臨界(X)2干燥，得到復(fù)合有納米二氧化硅氣凝膠的隔熱紙，最后 通過浸漬PVA水溶液來提高強(qiáng)度，其制備步驟如下a.將玻璃纖維、針葉木漿與聚乙烯醇PVA水溶液混合打漿，經(jīng)抄濾后烘干得到纖維紙 基材；b.將紙基材浸漬到配比好促凝劑的硅酸乙酯水解液中，凝膠后進(jìn)行超臨界干燥，得到 復(fù)合有納米二氧化硅氣凝膠粉體的隔熱紙基材；c.再將隔熱紙基材浸漬到聚乙烯醇PVA水溶液中，加熱加壓干燥后，即得到高強(qiáng)度隔 熱紙。
2.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)隔熱紙的制備方法，其具體工藝步驟和技術(shù)條件如下a.首先將直徑為0.2-0. 5 μ m，長度為2-5mm，渣球含量小于4%的玻璃纖維與針葉纖維 按質(zhì)量百分比5 2-1 1的比例加入到質(zhì)量百分比為0.5-2%聚乙烯醇水溶液中，經(jīng)打漿 抄濾，置于70°C下烘干得到紙基材；b.配制硅酸乙酯水解液，其中正硅酸乙酯乙醇去離子水體積百分比為 1:1: 4-8，加入鹽酸調(diào)節(jié)pH值到2. 3，攪拌4小時(shí)得到硅酸乙酯水解液再向其中加入氨水 調(diào)節(jié)PH值到7. 5-8. 5。將紙基材浸漬到上述配比溶液中，凝膠后進(jìn)行超臨界(X)2干燥36-48 小時(shí)，得到復(fù)合有納米二氧化硅氣凝膠粉體的隔熱紙基材；c.再將隔熱紙基材浸漬到質(zhì)量百分比為2-4%聚乙烯醇水溶液中，加壓將紙壓到需要 的厚度同時(shí)加熱，在60-80°C條件下烘干，即得到高強(qiáng)度隔熱紙。
3.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)隔熱紙的制備方法，其特征在于它是按下述具體工藝步驟 制備的a.首先將直徑為0.2 μ m，長度為3mm，渣球含量為1 %的玻璃纖維與針葉纖維按質(zhì)量百 分比5 2的比例加入到質(zhì)量百分比為2%聚乙烯醇水溶液中，經(jīng)打漿抄濾，置于70°C下烘 干得到紙基材；b.配制硅酸乙酯水解液，其中正硅酸乙酯乙醇去離子水體積百分比為1:1:4， 加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值到2. 3，攪拌4小時(shí)得到硅酸乙酯水解液再向其中加入氨水調(diào)節(jié)pH值到 7. 5。將紙基材浸漬到上述配比溶液中，凝膠后進(jìn)行超臨界(X)2干燥36小時(shí)，得到復(fù)合有納 米二氧化硅氣凝膠粉體的隔熱紙基材；c.再將隔熱紙基材浸漬到質(zhì)量百分比為2%聚乙烯醇水溶液中，加壓將紙壓到需要的 厚度同時(shí)加熱，在60°C條件下烘干，即得到高強(qiáng)度隔熱紙。
4.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)隔熱紙的制備方法，其特征在于它是按下述具體工藝步驟 制備的a.首先將直徑為0.3 μ m，長度為4mm，渣球含量2 %的玻璃纖維與針葉纖維按質(zhì)量百分 比5 3的比例加入到質(zhì)量百分比為1.5%聚乙烯醇水溶液中，經(jīng)打漿抄濾，置于70°C下烘 干得到紙基材；b.配制硅酸乙酯水解液，其中正硅酸乙酯乙醇去離子水體積百分比為1 1 5， 加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值到2. 3，攪拌4小時(shí)得到硅酸乙酯水解液再向其中加入氨水調(diào)節(jié)pH值到 7. 8。將紙基材浸漬到上述配比溶液中，凝膠后進(jìn)行超臨界(X)2干燥40小時(shí)，得到復(fù)合有納 米二氧化硅氣凝膠粉體的隔熱紙基材；c.再將隔熱紙基材浸漬到質(zhì)量百分比為3%聚乙烯醇水溶液中，加壓將紙壓到需要的 厚度同時(shí)加熱，在70°C條件下烘干，即得到高強(qiáng)度隔熱紙。
5.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)隔熱紙的制備方法，其特征在于它是按下述具體工藝步驟 制備的a.首先將直徑為0.4 μ m，長度為5mm，渣球含量3 %的玻璃纖維與針葉纖維按質(zhì)量百分 比5 4的比例加入到質(zhì)量百分比為聚乙烯醇水溶液中，經(jīng)打漿抄濾，置于70°C下烘干 得到紙基材；b.配制硅酸乙酯水解液，其中正硅酸乙酯乙醇去離子水體積百分比為1:1:6， 加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值到2. 3，攪拌4小時(shí)得到硅酸乙酯水解液再向其中加入氨水調(diào)節(jié)pH值到 8. 1。將紙基材浸漬到上述配比溶液中，凝膠后進(jìn)行超臨界(X)2干燥44小時(shí)，得到復(fù)合有納 米二氧化硅氣凝膠粉體的隔熱紙基材；c.再將隔熱紙基材浸漬到質(zhì)量百分比為4%聚乙烯醇水溶液中，加壓將紙壓到需要的 厚度同時(shí)加熱，在80°C條件下烘干，即得到高強(qiáng)度隔熱紙。
6.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)隔熱紙的制備方法，其特征在于它是按下述具體工藝步驟 制備的a.首先將直徑為0.5 μ m，長度為4mm，渣球含量4%的玻璃纖維與針葉纖維按質(zhì)量百分 比1 1的比例加入到質(zhì)量百分比為0.5%聚乙烯醇水溶液中，經(jīng)打漿抄濾，置于70°C下烘 干得到紙基材；b.配制硅酸乙酯水解液，其中正硅酸乙酯乙醇去離子水體積百分比為1 1 7， 加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值到2. 3，攪拌4小時(shí)得到硅酸乙酯水解液再向其中加入氨水調(diào)節(jié)pH值到 8. 5。將紙基材浸漬到上述配比溶液中，凝膠后進(jìn)行超臨界(X)2干燥48小時(shí)，得到復(fù)合有納 米二氧化硅氣凝膠粉體的隔熱紙基材；c.再將隔熱紙基材浸漬到質(zhì)量百分比為2%聚乙烯醇水溶液中，加壓將紙壓到需要的 厚度同時(shí)加熱，在70°C條件下烘干，即得到高強(qiáng)度隔熱紙。
7.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)隔熱紙的制備方法，其特征在于它是按下述具體工藝步驟 制備的a.首先將直徑為0.3 μ m，長度為5mm，渣球含量1 %的玻璃纖維與針葉纖維按質(zhì)量百分 比5 3的比例加入到質(zhì)量百分比為1.5%聚乙烯醇水溶液中，經(jīng)打漿抄濾，置于70°C下烘 干得到紙基材；b.配制硅酸乙酯水解液，其中正硅酸乙酯乙醇去離子水體積百分比為1:1:4， 加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值到2. 3，攪拌4小時(shí)得到硅酸乙酯水解液再向其中加入氨水調(diào)節(jié)pH值到 8. 1。將紙基材浸漬到上述配比溶液中，凝膠后進(jìn)行超臨界(X)2干燥48小時(shí)，得到復(fù)合有納 米二氧化硅氣凝膠粉體的隔熱紙基材；c.再將隔熱紙基材浸漬到質(zhì)量百分比為3%聚乙烯醇水溶液中，加壓將紙壓到需要的 厚度同時(shí)加熱，在70°C條件下烘干，即得到高強(qiáng)度隔熱紙。
8.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)隔熱紙的制備方法，其特征在于它是按下述具體工藝步驟 制備的a.首先將直徑為0. 2 μ m，長度為4mm，渣球含量3 %的玻璃纖維與針葉纖維按質(zhì)量百分 比5 4的比例加入到質(zhì)量百分比為2%聚乙烯醇水溶液中，經(jīng)打漿抄濾，置于70°C下烘干得到紙基材；b.配制硅酸乙酯水解液，其中正硅酸乙酯乙醇去離子水體積百分比為1:1:5， 加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值到2. 3，攪拌4小時(shí)得到硅酸乙酯水解液再向其中加入氨水調(diào)節(jié)pH值到 7. 9。將紙基材浸漬到上述配比溶液中，凝膠后進(jìn)行超臨界(X)2干燥44小時(shí)，得到復(fù)合有納 米二氧化硅氣凝膠粉體的隔熱紙基材；c.再將隔熱紙基材浸漬到質(zhì)量百分比為4%聚乙烯醇水溶液中，加壓將紙壓到需要的 厚度同時(shí)加熱，在60°C條件下烘干，即得到高強(qiáng)度隔熱紙。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度隔熱紙的制備方法。該方法包括下述步驟a.將長玻璃纖維、針葉木漿與聚乙烯醇PVA水溶液混合打漿，經(jīng)抄濾后烘干得到纖維紙基材。b.將紙基材浸漬到配比好促凝劑的硅質(zhì)溶膠中，凝膠后進(jìn)行超臨界CO2干燥，得到復(fù)合有納米二氧化硅氣凝膠粉體的隔熱紙基材。c.再將隔熱紙基材浸漬到聚乙烯醇PVA水溶液中，加熱加壓干燥后，即得到高強(qiáng)度隔熱紙。本發(fā)明可有效提升紙的隔熱性能和強(qiáng)度，所制備的產(chǎn)品具有挺度高，耐高溫，隔熱性能優(yōu)異和保溫等多種優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)D21H27/00GK102071592SQ201010563640
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者張明, 薛健, 許壯志, 趙明, 郭玉民, 韓紹娟 申請(qǐng)人:沈陽臨德陶瓷研發(fā)有限公司