一种气凝胶玻璃钢复合门窗型材及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种节能保温建筑材料及其制备方法，具体涉及一种气凝胶玻璃钢复合门窗型材及其制备方法。
【背景技术】
[0002]我国社会总能耗的40%来自建筑能耗,而建筑能耗中又有50%是通过门窗流失的，可以说门窗已成为我国建筑节能的“盲点”。因此，大力发展节能门窗成为实际和政策的需要。
[0003]在门窗发展方面，玻璃钢因其在保温隔热、隔音、抗老化、尺寸稳定等方面的独特优势，成为继木、钢、铝、塑之后的“第五代门窗”。因此对玻璃钢门窗进行改性，继续提高其在保温隔热方面的性能，有望进一步提闻其节能效果并扩大其在闻端市场的占有率。
[0004]在相关技术方面，ZL201020275972.9及ZL201120148364.6提出可通过将实木与玻璃钢型材复合，进一步提高玻璃钢型材的保温性能。ZL201220420753.3提出将聚氨酯泡沫材料填充到门窗型材空腔中以提高其保温性能。这些方法均是在型材成型以后再对其进行保温性能的改进，步骤繁琐，成本较高，且对其保温性能的提高效果并不显著。
[0005]另外一方面，气凝胶作为导热系数最低、隔热性能最好的材料在航空航天及管道锅炉保温等领域得到了应用，但其在门窗方面的应用还没得到发展。
[0006]在本发明中，通过将气凝胶与玻璃钢型材相复合，在玻璃钢型材成型过程中加入气凝胶材料，制备出了气凝胶玻璃钢复合门窗型材。一方面对玻璃钢门窗型材的保温性能进行了新的开拓，另一方面也拓展了气凝胶在门窗方面的应用。此外，本发明中气凝胶玻璃钢门窗型材还具有轻质高强、隔音减震、防火阻燃等优势。
【发明内容】
[0007]本发明克服了现有技术的不足，提供一种节能保温的气凝胶玻璃钢复合门窗型材及其制备方法。气凝胶的引入大大提高了玻璃钢门窗型材的保温性能，满足了节能环保的政策要求。此外，气凝胶玻璃钢门窗型材还具有轻质高强、隔音减震、防火阻燃等优势，可满足人们对健康宜居生活品质的追求。
[0008]本发明的技术方案如下:
[0009]气凝胶玻璃钢复合门窗型材主要是由基体材料、玻璃纤维增强材料、气凝胶玻璃纤维毡三部分组成，基体材料为不饱和聚酯树脂，玻璃纤维增强材料为无捻纱和连续毡，气凝胶玻璃纤维毡是由玻璃纤维毡与气凝胶复合制备得到。三组分材料经拉挤成型，制备得到气凝胶玻璃钢复合门窗型材。
[0010]所述的基体材料与玻璃纤维增强材料的质量比约为2: 3?3: 2。
[0011]所述的气凝胶玻璃纤维毡占三组分之和的质量比为0.5?3%。
[0012]所述的气凝胶玻璃钢复合门窗型材制备方法如下:
[0013]气凝胶玻璃纤维毡的制备:
[0014]采用溶胶一凝胶法制备二氧化硅气凝胶，在湿凝胶形成前将玻璃纤维毡浸入，经老化、改性、溶剂置换、干燥制备得到气凝胶玻璃纤维毡。
[0015]气凝胶玻璃钢复合门窗型材的制备:
[0016]将上述制备得到的气凝胶玻璃纤维毡，与基体材料、玻璃纤维增强材料一起，经拉挤成型，制备出气凝胶玻璃钢复合门窗型材。
[0017]其中，所述的气凝胶玻璃纤维毡是将硅源经水解至干燥一系列步骤制得的。所述硅源包括正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、水玻璃、硅酸钠。所述干燥方法包括常压干燥和超临界干燥。
[0018]本发明将玻璃纤维毡与导热系数极低、保温性能较好的二氧化硅气凝胶复合，制备得到气凝胶玻璃纤维毡。进而将气凝胶玻璃纤维毡与基体材料、玻璃纤维增强材料经拉挤成型制备出气凝胶玻璃钢复合门窗型材。与已有技术相比，本发明具有如下特点和有益效果:
[0019]通过一步拉挤工艺即制备出保温效果较好的气凝胶玻璃钢复合门窗型材，制备工艺简单。
[0020]采用本发明制备出的气凝胶玻璃钢门窗型材具有优异的保温性能，其节能效果更加显著。
[0021]采用本发明制备的气凝胶玻璃钢门窗型材轻质高强、隔音减震、防火阻燃等优势，符合人们对健康宜居生活品质的追求。
【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0023]实施例1
[0024](I)气凝胶玻璃纤维毡的制备:采用正硅酸乙酯作为硅源，在乙醇和水的混合体系中，经盐酸催化水解后加入氨水，将玻璃纤维毡浸入该体系中。经湿凝胶形成、老化、改性、溶剂置换、干燥制备得到气凝胶玻璃纤维毡。
[0025](2)气凝胶玻璃钢复合门窗型材的制备:将0.5份上述制备得到的气凝胶玻璃纤维毡与50份的基体材料、49.5份的玻璃纤维增强材料一起，经拉挤成型制备出气凝胶玻璃钢复合门窗型材。
[0026]实施例2
[0027](I)气凝胶玻璃纤维毡的制备:采用水玻璃作为硅源，在乙醇和水的混合体系中，经盐酸催化水解后加入氨水，将玻璃纤维毡浸入该体系中。经湿凝胶形成、老化、改性、溶剂置换、超临界干燥制备得到气凝胶玻璃纤维毡。
[0028](2)气凝胶玻璃钢复合门窗型材的制备:将2份上述制备得到的气凝胶玻璃纤维毡与39份的基体材料、59份的玻璃纤维增强材料一起，经拉挤成型制备出气凝胶玻璃钢复合门窗型材。
[0029]实施例3
[0030](I)气凝胶玻璃纤维毡的制备:采用正硅酸甲酯作为硅源，在乙醇和水的混合体系中，经盐酸催化水解后加入氨水，将玻璃纤维毡浸入该体系中。经湿凝胶形成、老化、改性、溶剂置换、干燥制备得到气凝胶玻璃纤维毡。
[0031](2)气凝胶玻璃钢复合门窗型材的制备:将3份上述制备得到的气凝胶玻璃纤维毡与59份的基体材料、39份的玻璃纤维增强材料一起，经拉挤成型制备出气凝胶玻璃钢复合门窗型材。
[0032]上述实施例中，所采用的各原料均为市售产品。
[0033]上述
【发明内容】
及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。
[0034]本发明不限于上述实施例，本
【发明内容】
所述均可以实施并且效果与描述一样。
【主权项】
1.一种气凝胶玻璃钢复合门窗型材，其主要组分包括基体材料、玻璃纤维增强材料和气凝胶玻璃纤维毡。其中基体材料为不饱和聚酯树脂，玻璃纤维增强材料为无捻纱和连续毡，气凝胶玻璃纤维毡是通过将玻璃纤维毡与气凝胶复合制得；
2.根据权利要求1所述气凝胶玻璃钢复合门窗型材，其基体材料与玻璃纤维增强材料的质量比为:2: 3?3: 2 ;
3.根据权利要求1所述的气凝胶玻璃钢复合门窗型材，气凝胶玻璃纤维毡质量占三个主要组分总质量的0.5?3% ；
4.根据权利要求1所述的气凝胶玻璃钢复合门窗型材，其制备方法包括如下步骤: (1)气凝胶玻璃纤维毡的制备:采用溶胶一凝胶法制备二氧化硅气凝胶，在湿凝胶形成前将玻璃纤维毡浸入，经老化、改性、溶剂置换、干燥制备得到气凝胶玻璃纤维毡。 (2)气凝胶玻璃钢复合门窗型材的制备:将上述制备得到的气凝胶玻璃纤维毡，与基体材料、玻璃纤维增强材料一起，经拉挤成型，制备出气凝胶玻璃钢复合门窗型材。
【专利摘要】本发明公开了一种气凝胶玻璃钢复合门窗型材及其制备方法。该气凝胶玻璃钢复合门窗型材主要包括基体材料、玻璃纤维增强材料、气凝胶玻璃纤维毡三个组分，其中基体材料与玻璃纤维增强材料的质量比为2∶3～3∶2，气凝胶玻璃纤维毡是通过将玻璃纤维毡与气凝胶复合制得，其质量占三组分质量之和的0.5～3％。该气凝胶玻璃钢复合门窗型材的制备方法为拉挤成型。该气凝胶玻璃钢复合门窗型材K值低，节能保温效果优异，此外轻质高强、隔音减震、防火阻燃，符合节能环保的政策要求及人们对健康宜居生活品质的追求。
【IPC分类】C08K7-14, C08L67-06, C08K9-02
【公开号】CN104592728
【申请号】CN201310532355
【发明人】张蕊, 任富建, 李路明
【申请人】北京建工新型建材有限责任公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年11月4日