气凝胶材料在墙体保温系统中的应用.pdfVIP

学兔兔 全 国中文核心期刊 钎 盘蟓扣 中国科技核心期刊 气凝胶材料在墙体保温系统中的应用 程颐，成时亮，阮丰乐，辛春华 (上海英硕聚合材料股份有限公司，上海 201112) 摘要：气凝胶材料在建筑节能领域的应用还十分有限，在墙体保温领域的应用更是少见。介绍了气凝胶材料的基本性能，提出 了气凝胶在墙体保温应用中的几种可能性以及 目前气凝胶材料在墙体保温节能领域应用需要解决的问题。 关键词：气凝胶；保温材料；建筑节能；墙体保温 中图分类号：TU551．3 文献标识码：B 文章编号：1001—702X(2012)09—0080—04 AppHcafionofaerogelmaterialinwallins~afionsystem CHENG Yi，CHENGShiliang，RUAN Fengle，XIN Chunhua (ShanghaiInsuringPolymerMaterialsCo．Ltd．，Shanghai201112，China) K)，甚至达到0．013W／(mK·)。 O 引 言 2 气凝胶材料的制备 气凝胶材料发现于20世纪30年代，是一种保温性能优越 的A级防火隔热材料，其导热系数一般在0．013--0．03W／(n1· 以SiO：气凝胶制备为例，其制备过程需要经过2个化学 ， 远低于目前市场上已有的用于建筑保温节能领域的无机类 反应，前驱体(硅酸甲酯、水玻璃和正硅酸乙酯)在适当催化剂 保温材料，如岩棉板、膨胀玻化微珠保温砂浆、泡沫水泥板、泡 的作用下的水解反应及部分水解的有机硅发生缩聚反应。 沫玻璃等，与以上无机保温材料相比，气凝胶材料更具有性能 Si(OR)4+4H2O Si(0H)4+4HOR(水解) 优势。近年来，建筑保温节能领域火灾密集出现，揭示了目前市 nSi(OH)4+(SiO2)+2nH20(缩聚) 场上广泛应用的有机类保温材料的应用缺陷，如膨胀聚苯板 以上化学反应的相对速度决定了最终气凝胶形成的状 (EPS)、挤塑聚苯板(XPS)等。建筑墙体保温材料防火等级提高 态。这2个化学反应对反应环境酸碱度呈相反的响应，过酸的 是行业必然的发展趋势，发展和推广低导热系数的A级防火隔 环境将抑制缩聚反应，促进水解反应；过碱的环境则相反。因 热材料是行业重要任务。气凝胶材料具有较好的保温隔热性能 而控制反应环境的pH值及其它工艺条件可以间接地控制凝 和防火性能，是传统保温材料理想替代品，具有良好应用前景。 胶形成的颗粒大小、粒径分布等。 经过水解和缩聚反应形成的凝胶必须经过干燥后才能形 l 气凝胶材料 成具有实用价值的气凝胶材料。因凝胶孔径为纳米级，直接干 Kistler在1931年以水玻璃为原料采用超临界干燥方法 燥会破坏已经形成的凝胶结构而得到粉末。因此，最初的干燥 首次成功地制各了SiO气凝胶lj【。纯气凝胶是一种由处于纳 工艺采用超临界干燥技术，超临界干燥需要高温高压的苛刻条 米级范畴的微粒子组成的固体材料，气凝胶中大量细小气孔 件，而且因为干燥介质中含有部分可燃物质而过程中存在危险 的尺寸处于纳米级，并具有极高孔隙率和比表面积。气凝胶材 性。经过科技人员大