超材料--气凝胶被誉为“改变世界的十大神奇材料”,是已知世界上最轻的固体材料,曾获得十五项吉尼斯世界纪录。我国在2018年将气凝胶列入了国家战略性新兴产业目录属国家战略性材料。2021年10月24日重磅文件《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》发布,其中第二十一条明确提出加快先进适用技术研发和推广,推动气凝胶等新型材料研发应用。推进规模化碳捕集利用与封存技术研发、示范和产业化应用。建立完善绿色低碳技术评估、交易体系和科技创新服务平台。气凝胶的应用领域非常广泛,目前的研究与应用仅仅是一小部分。
我国有很多院校和高新企业,都在从事气凝胶的研发与应用工作,但是气凝胶在建筑节能领域的应用还没有得到更加广泛的推广。主要原因是气凝胶在建筑节能领域应用存在卡脖子问题亟待解决。大家都知道,气凝胶是目前最好的绝热保温材料,但如何将疏水性二氧化硅气凝胶粉体在水相能快速润湿分散解聚,成为令人烦恼的工艺难点,这个问题一至困扰着国内许多涂料、砂浆、隔热材料等企业。
近年来,国家对于企业环保要求越来越高,我国先后出台多项法律法规,要求多种行业禁止使用有机溶剂,即油性改为水性。而在以水为溶剂的建材制备中,如何用疏水二氧化硅气凝胶生产气凝胶隔热涂料、气凝胶隔热砂浆、气凝胶隔热板材面临一个很大难题。二氧化硅气凝胶粉体难于在水相中分散,其次因疏水二氧化硅气凝胶本身的疏水性及纳米颗粒的极小特征,导致二氧化硅气凝胶在添加过程中极易引起大量粉尘,造成操作困难和安全隐患。因此开发一种新型技术与装备,使二氧化硅气凝胶粉体均匀地分散于水相中,能有效提高气凝胶在建筑节能领域的应用,并能避免二氧化硅气凝胶在应用过程中的安全隐患和消除污染排放。
作为国内多年从事二氧化硅气凝胶研发、生产、推广应用的中科宇天(北京)新材料有限公司与清华大学、北京科技大学、佳通智能装备科技公司深入合作。经过两年的技术攻关,研制出一套二氧化硅气凝胶水悬浮分散液制备专用装备及助剂。此项技术的研发成功,将惠及国内众多建筑节能材料生产企业,为我国的建筑隔热涂料、建筑保温砂浆,墙体保温板材产业升级发展注入了新的话力。
二氧化硅气凝胶水悬浮液浆料
二氧化硅气凝胶水悬浮液浆料
据记者了解,该装备是一种新型智能可连续化生产气凝胶水悬浮液的专用设备,其生产工艺技术体系完整,采用自动上料,自动放料,性能稳定、操作简便,没有粉尘污染,经多次试验应用证明,该设备能充分满足疏水二氧化硅气凝胶粉体与水相快速润湿与分散,产品效果均匀一致,其中不含有机溶剂,并且对气凝胶的骨架结构不会造成破坏,孔隙率没有减少,其隔热性能大大提高,可应用制造高性价比的气凝胶隔热涂料、气凝胶隔热砂浆、气凝胶隔热保温板材等建材节能领域。
气凝胶涂料制备专用分散剂
气凝胶涂料制备专用润湿剂
气凝胶从发展至今、其制备技术正步入成熟阶段,目前正处在产业化浪潮的快速发展中,随着工艺成本的降低和产业规模的不断扩大,一些新的应用将不断开发出来,正是传统保温隔热材料革命性产业升级的绝佳时机,气凝胶横跨新材料和节能环保两大战略新兴产业,在发展过程中也能享受很多国家产业升级绿色低碳技术相关政策支持、在双碳目标下,为建筑节能领域发展带来重大机遇。
中科宇天(北京)新材料有限公司始终秉承科技创新,致力于新材料的推广与应用,不断为社会相关产业提供全新的气凝胶绝热保温系统解决方案,为早日实现“碳达峰”“碳中和”目标助力,同时欢迎业内专家,相关保温、涂料、砂浆企业家参观交流学习、洽谈合作、共同发展,携手推动我国气凝胶产业快速良好发展。
