一種氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種節(jié)能保溫建筑材料及其制備方法，具體涉及一種氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國社會總能耗的40%來自建筑能耗,而建筑能耗中又有50%是通過門窗流失的，可以說門窗已成為我國建筑節(jié)能的“盲點”。因此，大力發(fā)展節(jié)能門窗成為實際和政策的需要。
[0003]在門窗發(fā)展方面，玻璃鋼因其在保溫隔熱、隔音、抗老化、尺寸穩(wěn)定等方面的獨特優(yōu)勢，成為繼木、鋼、鋁、塑之后的“第五代門窗”。因此對玻璃鋼門窗進行改性，繼續(xù)提高其在保溫隔熱方面的性能，有望進一步提聞其節(jié)能效果并擴大其在聞端市場的占有率。
[0004]在相關(guān)技術(shù)方面，ZL201020275972.9及ZL201120148364.6提出可通過將實木與玻璃鋼型材復(fù)合，進一步提高玻璃鋼型材的保溫性能。ZL201220420753.3提出將聚氨酯泡沫材料填充到門窗型材空腔中以提高其保溫性能。這些方法均是在型材成型以后再對其進行保溫性能的改進，步驟繁瑣，成本較高，且對其保溫性能的提高效果并不顯著。
[0005]另外一方面，氣凝膠作為導熱系數(shù)最低、隔熱性能最好的材料在航空航天及管道鍋爐保溫等領(lǐng)域得到了應(yīng)用，但其在門窗方面的應(yīng)用還沒得到發(fā)展。
[0006]在本發(fā)明中，通過將氣凝膠與玻璃鋼型材相復(fù)合，在玻璃鋼型材成型過程中加入氣凝膠材料，制備出了氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材。一方面對玻璃鋼門窗型材的保溫性能進行了新的開拓，另一方面也拓展了氣凝膠在門窗方面的應(yīng)用。此外，本發(fā)明中氣凝膠玻璃鋼門窗型材還具有輕質(zhì)高強、隔音減震、防火阻燃等優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種節(jié)能保溫的氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材及其制備方法。氣凝膠的引入大大提高了玻璃鋼門窗型材的保溫性能，滿足了節(jié)能環(huán)保的政策要求。此外，氣凝膠玻璃鋼門窗型材還具有輕質(zhì)高強、隔音減震、防火阻燃等優(yōu)勢，可滿足人們對健康宜居生活品質(zhì)的追求。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0009]氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材主要是由基體材料、玻璃纖維增強材料、氣凝膠玻璃纖維氈三部分組成，基體材料為不飽和聚酯樹脂，玻璃纖維增強材料為無捻紗和連續(xù)氈，氣凝膠玻璃纖維氈是由玻璃纖維氈與氣凝膠復(fù)合制備得到。三組分材料經(jīng)拉擠成型，制備得到氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材。
[0010]所述的基體材料與玻璃纖維增強材料的質(zhì)量比約為2: 3?3: 2。
[0011]所述的氣凝膠玻璃纖維氈占三組分之和的質(zhì)量比為0.5?3%。
[0012]所述的氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材制備方法如下:
[0013]氣凝膠玻璃纖維氈的制備:
[0014]采用溶膠一凝膠法制備二氧化硅氣凝膠，在濕凝膠形成前將玻璃纖維氈浸入，經(jīng)老化、改性、溶劑置換、干燥制備得到氣凝膠玻璃纖維氈。
[0015]氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材的制備:
[0016]將上述制備得到的氣凝膠玻璃纖維氈，與基體材料、玻璃纖維增強材料一起，經(jīng)拉擠成型，制備出氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材。
[0017]其中，所述的氣凝膠玻璃纖維氈是將硅源經(jīng)水解至干燥一系列步驟制得的。所述硅源包括正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、水玻璃、硅酸鈉。所述干燥方法包括常壓干燥和超臨界干燥。
[0018]本發(fā)明將玻璃纖維氈與導熱系數(shù)極低、保溫性能較好的二氧化硅氣凝膠復(fù)合，制備得到氣凝膠玻璃纖維氈。進而將氣凝膠玻璃纖維氈與基體材料、玻璃纖維增強材料經(jīng)拉擠成型制備出氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下特點和有益效果:
[0019]通過一步拉擠工藝即制備出保溫效果較好的氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材，制備工藝簡單。
[0020]采用本發(fā)明制備出的氣凝膠玻璃鋼門窗型材具有優(yōu)異的保溫性能，其節(jié)能效果更加顯著。
[0021]采用本發(fā)明制備的氣凝膠玻璃鋼門窗型材輕質(zhì)高強、隔音減震、防火阻燃等優(yōu)勢，符合人們對健康宜居生活品質(zhì)的追求。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0023]實施例1
[0024](I)氣凝膠玻璃纖維氈的制備:采用正硅酸乙酯作為硅源，在乙醇和水的混合體系中，經(jīng)鹽酸催化水解后加入氨水，將玻璃纖維氈浸入該體系中。經(jīng)濕凝膠形成、老化、改性、溶劑置換、干燥制備得到氣凝膠玻璃纖維氈。
[0025](2)氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材的制備:將0.5份上述制備得到的氣凝膠玻璃纖維氈與50份的基體材料、49.5份的玻璃纖維增強材料一起，經(jīng)拉擠成型制備出氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材。
[0026]實施例2
[0027](I)氣凝膠玻璃纖維氈的制備:采用水玻璃作為硅源，在乙醇和水的混合體系中，經(jīng)鹽酸催化水解后加入氨水，將玻璃纖維氈浸入該體系中。經(jīng)濕凝膠形成、老化、改性、溶劑置換、超臨界干燥制備得到氣凝膠玻璃纖維氈。
[0028](2)氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材的制備:將2份上述制備得到的氣凝膠玻璃纖維氈與39份的基體材料、59份的玻璃纖維增強材料一起，經(jīng)拉擠成型制備出氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材。
[0029]實施例3
[0030](I)氣凝膠玻璃纖維氈的制備:采用正硅酸甲酯作為硅源，在乙醇和水的混合體系中，經(jīng)鹽酸催化水解后加入氨水，將玻璃纖維氈浸入該體系中。經(jīng)濕凝膠形成、老化、改性、溶劑置換、干燥制備得到氣凝膠玻璃纖維氈。
[0031](2)氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材的制備:將3份上述制備得到的氣凝膠玻璃纖維氈與59份的基體材料、39份的玻璃纖維增強材料一起，經(jīng)拉擠成型制備出氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材。
[0032]上述實施例中，所采用的各原料均為市售產(chǎn)品。
[0033]上述
【發(fā)明內(nèi)容】
及上述實施例中未具體敘述的技術(shù)內(nèi)容同現(xiàn)有技術(shù)。
[0034]本發(fā)明不限于上述實施例，本
【發(fā)明內(nèi)容】
所述均可以實施并且效果與描述一樣。
【主權(quán)項】
1.一種氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材，其主要組分包括基體材料、玻璃纖維增強材料和氣凝膠玻璃纖維氈。其中基體材料為不飽和聚酯樹脂，玻璃纖維增強材料為無捻紗和連續(xù)氈，氣凝膠玻璃纖維氈是通過將玻璃纖維氈與氣凝膠復(fù)合制得；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材，其基體材料與玻璃纖維增強材料的質(zhì)量比為:2: 3?3: 2 ;
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材，氣凝膠玻璃纖維氈質(zhì)量占三個主要組分總質(zhì)量的0.5?3% ；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材，其制備方法包括如下步驟: (1)氣凝膠玻璃纖維氈的制備:采用溶膠一凝膠法制備二氧化硅氣凝膠，在濕凝膠形成前將玻璃纖維氈浸入，經(jīng)老化、改性、溶劑置換、干燥制備得到氣凝膠玻璃纖維氈。 (2)氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材的制備:將上述制備得到的氣凝膠玻璃纖維氈，與基體材料、玻璃纖維增強材料一起，經(jīng)拉擠成型，制備出氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材及其制備方法。該氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材主要包括基體材料、玻璃纖維增強材料、氣凝膠玻璃纖維氈三個組分，其中基體材料與玻璃纖維增強材料的質(zhì)量比為2∶3～3∶2，氣凝膠玻璃纖維氈是通過將玻璃纖維氈與氣凝膠復(fù)合制得，其質(zhì)量占三組分質(zhì)量之和的0.5～3％。該氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材的制備方法為拉擠成型。該氣凝膠玻璃鋼復(fù)合門窗型材K值低，節(jié)能保溫效果優(yōu)異，此外輕質(zhì)高強、隔音減震、防火阻燃，符合節(jié)能環(huán)保的政策要求及人們對健康宜居生活品質(zhì)的追求。
【IPC分類】C08K7-14, C08L67-06, C08K9-02
【公開號】CN104592728
【申請?zhí)枴緾N201310532355
【發(fā)明人】張蕊, 任富建, 李路明
【申請人】北京建工新型建材有限責任公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年11月4日