poster样例范曾32新型高效防水保温面料的制备.pptVIP

新型高效防水保温面料夹层的制备 范曾1，宋乐颖2，张隆3，王丹丹4 1.哈尔滨工业大学实验学院2007级 复合材料与工程专业；2.哈尔滨工业大学实验学院2007级 复合材料与工程专业； 3.哈尔滨工业大学实验学院2007级 材料物理专业；4.哈尔滨工业大学2007级，机械设计制造及其自动化专业 2. 样品制备 　　用于防水保温面料的防水保温夹层从内至外，是由疏水性气凝胶粉体填料和聚四氟乙烯密封外层组成，疏水性气凝胶粉体填料均匀铺展于聚四氟乙烯密封外层中，控制防水保温夹层的厚度。 2.1 聚四氟乙烯密封外层的制备 取尺寸基本相同的两块聚四氟乙烯微孔膜，在其中一块膜的其中三条边的边缘处涂覆胶黏剂，然后沿与第四边垂直的方向，以相互间隔为1cm~5cm的宽度涂覆胶黏剂，然后将另一块微孔膜与其对齐，两者叠放在一起，加热并施加一定的压力得到聚四氟乙烯密封袋。此密封外层还可分隔成网状，其中网眼的形状可为三角形或菱形。采用这样的结构设计，可以使防水保温夹层更容易折叠，方便携带。 2.2 疏水气凝胶填料的填充 将疏水性气凝胶粉体填料从上述聚四氟乙烯密封外层的第四边开口处灌入，或者采用注射器利用喷射的方式注入，在聚四氟乙烯密封袋中均匀铺展，然后将第四边用胶黏剂黏合封口得到防水隔热夹层，可控制防水隔热夹层的厚度为0.5~30mm。 2.3 胶黏剂的选择 制作本夹层的胶黏剂可以选择热熔性胶黏剂托马斯氟碳塑料高温胶（THO4096），加热温度为120℃，固化3～5min并施加一定的压力，即可实现粘结聚四氟乙烯微孔膜制作保温夹层，所制作的保温夹层外观如图1所示。 1.引言 解决能源问题，除采用先进技术和科学管理降低生产能耗外，应用隔热材料降低热损失是最有效的节能措施，因此，制备更高效、更安全可靠的防水保温材料已经显得十分重要。 气凝胶是一种由纳米量级粒子聚集并以空气为分散介质的新型非晶固态材料，常温常压下的热导率仅为0.013W/(m?K)，与其低密度以及改性后憎水的特性共同决定了它广阔的应用前景。聚四氟乙烯（PTFE,F4）是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一，能在任何种类化学介质长期使用。另外，其防水能力强，渗水压可达到100kPa，且表面具有微孔结构，可以充分透气。 本文通过对气凝胶、聚四氟乙烯两种材料进行复合，研究制备高效率的防水保温面料夹层的方法以及所制得夹层的一些性能。 Contact email: 图1 防水保温夹层样品 3.性能测试 3.1 保温性能测试 导热系数是反映材料热性能的重要物理量，稳态平板法测量导热系数是目前经常在开发新型材料过程中被使用的。 3.1.1 稳态平板法测量原理 稳态平板法的主要理论依据是傅里叶热传导定律 …… (1) 式中λ为导热系数，S为平板面积，dT/dx为温度梯度，φ为单位时间内由高温区向低温区通过面元dS的热流量。 加热片尺寸S（mm） 加热片电阻R（Ω） 加热电压U（V） 测试厚度h（mm） 两侧温差ΔT（℃） 夹层 100×100 12 5.52 6.5 22.92 表1 防水保温夹层面料导热系数测试的相关数据 图2 防水保温面料导热系数测试温升曲线 根据具体情况，单位时间通过热流量为UI/2S，样品厚度为h，两侧温差为ΔT，这里将(1)式的傅里叶热传导定律简化为如下形式： 将表1中的测量数据代入，经计算：防水保温夹层面料的热流为1.27W，导热系数为0.036W/（m·K）。对比现在常用的保温材料聚苯乙烯的导热系数0.08 W/（m·K），即在相同条件下，防水保温夹层的保温能力约为聚苯乙烯的2.2倍。 2.2 防水、透气性能测试 本防水保温夹层采用的是聚四氟乙烯作为夹层表面的密封层。对防水保温夹层进行了表面泼水的实验，实验效果如图3所示。可以看到，在夹层表面有大量水滴附着并形成球形水珠，可初步判断该夹层具有较好的防水能力。根据查阅资料所得，聚四氟乙烯的渗水压为100kPa，即至少可承受10m水柱而不发生渗水现象。另外，也有相关文献报道，聚四氟乙烯具有极好的疏水性，对水的接触角为114~150°。由此可知，该夹层面料具有优越的防水性能。 对防水保温夹层面料进行了透气性方面的测试。在烧杯盛蒸馏水置于电加热热源上加热。待水沸腾后，将防水保温夹层置于烧杯上并保证将烧杯口盖严，同时保持热源继续加热。可以观察到，在烧杯口仍有大量水蒸气能够透过夹层向空气中逸出，实际效果如图4所示。由此证明，该防水保温夹层的透气性能良好。 图3 防水保温夹层表面水珠的附着情况 图4 防水保温夹层透气性测试实验图 2.1.2 导热系数测量 取夹层面料100mm×100m