隔热材料组合物、隔热垫及其制备方法、及烹饪电器与流程

[0001]
本发明涉及隔热材料技术领域，特别涉及一种隔热材料组合物、一种隔热垫的制备方法、由该隔热垫的制备方法制得的隔热垫、及应用该隔热垫的烹饪电器。


背景技术：

[0002]
为了减小电陶炉中高温的发热盘对底壳的影响，一般会在底壳内，也即发热盘的周边缘设置隔热垫，其中，隔热垫通常是由多种耐火材料经过搅拌混合、压制、烘烤等方法加工成型得到的，然而，在隔热垫的制备中，往往会因为原材料的选择不当或是使用配方的比例不当，导致制备出的隔热垫隔温效果较差、蓄热系数较高，从而导致其能效较低，无法满足en60350-2家用电灶炉能效标准要求。


技术实现要素：

[0003]
本发明的主要目的是提供一种隔热材料组合物、隔热垫及其制备方法、及烹饪电器，旨在提升隔温效果，降低蓄热系数，从而提高其能效。
[0004]
为实现上述目的，本发明提出的隔热材料组合物，按重量百分比计，包括：气相法二氧化硅，20％-80％；和多晶氧化铝纤维，5％-35％。
[0005]
可选地，按重量百分比计，所述气相法二氧化硅的含量为30％-75％；和/或，所述气相法二氧化硅的比表面积范围为150m2/g-200m2/g。
[0006]
可选地，所述多晶氧化铝纤维的直径范围为3μm-7μm，所述多晶氧化铝纤维的长度范围10mm-150mm。
[0007]
可选地，按重量百分比计，所述隔热材料组合物还包括高岭土粉10％-50％；和/或，按重量百分比计，所述隔热材料组合物还包括碳化硅10％-40％；和/或，按重量百分比计，所述隔热材料组合物还包括辅助剂水2％-40％。
[0008]
可选地，所述隔热材料组合物还包括玻璃纤维1％-15％。
[0009]
可选地，所述玻璃纤维的直径范围为10μm-13μm，所述玻璃纤维的长度范围为6mm-12mm。
[0010]
本发明还提出了一种隔热垫的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0011]
提供隔热材料组合物，按重量百分比计，所述隔热材料组合物包括：气相法二氧化硅，20％-80％；和多晶氧化铝纤维，5％-35％；
[0012]
混合所述气相法二氧化硅和所述多晶氧化铝纤维，得到混合粉料；
[0013]
对所述混合粉料进行压铸处理，得到所述隔热垫。
[0014]
可选地，混合所述气相法二氧化硅和所述多晶氧化铝纤维，得到混合粉料的步骤中，包括：
[0015]
向所述气相法二氧化硅和所述多晶氧化铝纤维中加入助剂，混合得到所述混合分料，其中，所述助剂为高岭土粉、碳化硅和玻璃纤维中的至少一种。
[0016]
本发明还提出了一种隔热垫，所述隔热垫由如前所述的隔热垫的制备方法得到。
[0017]
本发明还提出了一种烹饪电器，所述烹饪电器包括发热盘和如前所述的隔热垫，所述隔热垫设于所述发热盘的下方。
[0018]
本发明的技术方案，通过采用气相法二氧化硅和多晶氧化铝纤维的隔热材料组合物，按照一定比例可以制备成隔热垫，由于气相法二氧化硅具有较好的隔热效果，多晶氧化铝纤维具有较好的耐高温性、低导热率及低蓄热系数，故由此隔热材料组合物制备的隔热垫具有较好的隔温效果，且蓄热系数较低，有效地提高了热能的利用效率，实现了节能的效果。
具体实施方式
[0019]
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
[0021]
本发明提出一种隔热材料组合物，应用于隔热垫。
[0022]
按重量百分比计，隔热材料组合物包括：气相法二氧化硅，20％-80％；和多晶氧化铝纤维，5％-35％。
[0023]
气相法二氧化硅是一种纳米多孔透明隔热材料，具有高孔隙率、小的平均孔径，大的比表面积，低密度以及较低的热导率，即隔热效果较好。多晶氧化铝纤维是晶质陶瓷纤维的一种，纤维中氧化铝含量在72％-99％之间，是一种多晶相共存的产品，最高使用温度可达到1600℃。可以理解的，多晶氧化铝纤维作为一种耐高温无机纤维，具有良好的化学稳定性，使用温度高，绝热性较好，蓄热系数较小，加入后可以提高其隔温效果，同时降低蓄热系数，从而有效地提高了热能的利用效率，实现节能的效果。
[0024]
需要说明的是，在配制用于隔热垫的隔热材料组合物时，要合理控制各组分的配比，以保证各组分充分发挥其作用，同时又不影响隔热垫的结构。一般地，在隔热材料组合物中，气相法二氧化硅的重量百分比为20％、30％、40％、50％、60％、70％或80％，多晶氧化铝纤维的重量百分比为5％、15％、25％、30％或35％。
[0025]
本发明的技术方案，通过采用气相法二氧化硅和多晶氧化铝纤维的隔热材料组合物，按照一定比例可以制备成隔热垫，由于气相法二氧化硅具有较好的隔热效果，多晶氧化铝纤维具有较好的耐高温性、低导热率及低蓄热系数，故由此隔热材料组合物制备的隔热垫具有较好的隔温效果，且蓄热系数较低，有效地提高了热能的利用效率，实现了节能的效果。
[0026]
可选地，多晶氧化铝纤维选用多晶莫来石纤维，多晶莫来石纤维作为多晶氧化铝纤维的一种，纤维中氧化铝含量在72％-75％之间，具有较好的耐高温性、低导热率及低蓄热系数等性能。
[0027]
为了进一步提高由隔热材料组合物制备的隔热垫的热能利用率，气相法二氧化硅的重量百分比范围为30％-75％，比如，气相法二氧化硅的重量百分比为30％、45％、55％、
65％或75％。
[0028]
可选地，气相法二氧化硅的比表面积范围为150m2/g-200m2/g。
[0029]
可选地，多晶氧化铝纤维的直径范围为3μm-7μm，多晶氧化铝纤维的长度范围10mm-150mm。选用该直径范围和长度范围的多晶氧化铝纤维，不仅能够表现出较好的隔温效果，而且在制备隔热圈时可操作性能较好。
[0030]
进一步地，按重量百分比计，隔热材料组合物还包括高岭土粉10％-50％。
[0031]
高岭土粉具有较好的隔温耐热效果，加入后可更进一步提高隔热垫的耐温性能。同时，高岭土具有良好的电绝缘性，可有效的改善发热盘的耐压性能。此外，高岭土成本价格较低，有利于降低发热盘生产的成本。需要说明的是，要合理控制高岭土粉的加入量，以使其充分发挥其性能且不会造成资源浪费。一般地，高岭土粉的加入重量百分比为10％、20％、30％、40％或50％。
[0032]
进一步地，按重量百分比计，隔热材料组合物还包括碳化硅10％-40％。
[0033]
碳化硅是一种红外遮光剂，具有较好的隔温性能，同时，加入碳化硅后制备的隔热垫还具有较好的外观。需要说明的是，要合理控制碳化硅的加入量，以使其充分发挥其性能且不会造成资源浪费。一般地，碳化硅的加入重量百分比为10％、20％、30％或40％。
[0034]
进一步地，按重量百分比计，隔热材料组合物还包括辅助剂水2％-40％。
[0035]
在制备隔热垫的过程中，会加入一定量的辅助剂水。加入一定量的水可以降低隔热垫压制成型的保压时间，提高生产效率，同时改善生产过程的扬尘问题。但如果加入水的比例过高，则会影响到隔热垫的隔温效果等性能，故需要合理控制辅助剂水的加入量，一般地，辅助剂水的加入重量百分比为2％、10％、20％、30％或40％。
[0036]
进一步地，隔热材料组合物还包括玻璃纤维1％-15％。
[0037]
玻璃纤维具有较强的耐热性，且机械强度较高，加入后可进一步提高制备的隔热垫的隔温效果和机械强度。需要说明的是，要合理控制玻璃纤维的加入量，以使其充分发挥其性能且不会造成资源浪费。一般地，玻璃纤维的加入重量百分比为1％、5％、10％或15％。
[0038]
可选地，玻璃纤维的直径范围为10μm-13μm，玻璃纤维的长度范围为6mm-12mm。选用该直径范围和长度范围的玻璃纤维，不仅能够提高制备的隔热圈的隔热效果和机械强度，而且还能保证其较好的可操作性能。
[0039]
本发明还提出了一种隔热垫的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
[0040]
提供隔热材料组合物，按重量百分比计，所述隔热材料组合物包括：气相法二氧化硅，20％-80％；和多晶氧化铝纤维，5％-35％；
[0041]
混合所述气相法二氧化硅和所述多晶氧化铝纤维，得到混合粉料；
[0042]
对所述混合粉料进行压铸处理，得到所述隔热垫。
[0043]
具体地，首先按照一定重量百分比称取相应的气相法二氧化硅和多晶氧化铝纤维；然后将其依次投加至搅拌罐中，并于常温下搅拌10-25分钟，使其混合充分，以得到混合粉料；最后将混合粉料投入隔热垫特定的模具中，并使用60t-100t范围的液压机于25mpa-50mpa的压力范围、1s-20s的时间范围下将混合粉料压铸成隔热垫。
[0044]
可以理解的，由于该隔热材料组合物具有较好的隔温效果和较低的蓄热系数，则制备得到的隔热垫也具有较好的隔温效果和较低的蓄热系数，有效地提高了热能的利用效率，实现了节能的效果。
7μm；将各原料依次投加至搅拌罐中，并于常温下搅拌20min，使其混合充分，得到混合粉料。需要说明的是，在搅拌过程中，会加入辅助剂水13％。然后，将混合粉料投入隔热垫特定的模具中，并使用60t的液压机于25mpa的压力、3s的时间将混合粉料压铸，即可得到隔热垫。
[0072]
实施例4
[0073]
各原料按重量百分比配制如下：
[0074]
气相法二氧化硅，45％；
[0075]
多晶氧化铝纤维，15％；
[0076]
高岭土粉，15％；
[0077]
碳化硅，23％；
[0078]
玻璃纤维，2％。
[0079]
本实施例中，气相法二氧化硅的比表面积为200m2/g；多晶氧化铝纤维的直径为3-7μm；将各原料依次投加至搅拌罐中，并于常温下搅拌20min，使其混合充分，得到混合粉料。需要说明的是，在搅拌过程中，会加入辅助剂水15％。然后，将混合粉料投入隔热垫特定的模具中，并使用60t的液压机于25mpa的压力、3s的时间将混合粉料压铸，即可得到隔热垫。
[0080]
实施例5
[0081]
各原料按重量百分比配制如下：
[0082]
气相法二氧化硅，50％；
[0083]
多晶氧化铝纤维，15％；
[0084]
高岭土粉，15％；
[0085]
碳化硅，18％；
[0086]
玻璃纤维，2％。
[0087]
本实施例中，气相法二氧化硅的比表面积为200m2/g；多晶氧化铝纤维的直径为3-7μm；将各原料依次投加至搅拌罐中，并于常温下搅拌20分钟，使其混合充分，得到混合粉料。需要说明的是，在搅拌过程中，会加入辅助剂水3％。然后，将混合粉料投入隔热垫特定的模具中，并使用60t的液压机于25mpa的压力、2s的时间将混合粉料压铸，即可得到隔热垫。
[0088]
对实施例1至5制备得到的隔热垫安装至电陶炉发热盘的底壳内(发热盘的下方)以组装成电陶炉，按《en60350-2家用电灶炉能效标准》并对电陶炉进行能效测试，并将上述测试数据统计，记录于表1。同样地，也对现有的配方及市场上流通的其他国内厂商的同类产品进行同样的测试，并把测试数据统计于表1中。
[0089]
表1各实施例的性能测试结果表
[0090][0091]
参照表1，通过测试可知，现有配方隔热垫及市场上流通的其他国内厂商的同类产品无法满足《en60350-2家用电灶炉能效标准》要求的最终值<195wh/kg。同时，也对以上几类产品进行安规的、耐电压要求等性能测试。通过表1数据可以看出，本发明隔热垫用于组装生产电陶炉发热盘后，其能效、隔温、及安规耐压等性能效果都得到明显的改善提升。并且，实施例1至5制备得到的隔热垫测试后外观均为良好。
[0092]
可以理解的，由实施例1至5可看出，通过调整隔热材料组合物中各组分的比例及用量可制备得到能满足《en60350-2家用电灶炉能效标准》要求，且隔温效果较好、符合安规的耐电压要求的隔热垫，且由此隔热垫组装的电陶炉较传统的电陶炉的各种性能要好，也即，本发明的隔热垫的能效、隔温效果和安规性能均得到显著的提高，能满足全球各类市场对电陶炉发热盘的性能要求。
[0093]
此外，本发明隔热材料组合物的成分符合rohs认证要求。本发明隔热垫还具有较大的强度，其使用寿命也较传统的要长；同时该隔热垫的制备成本也较低。
[0094]
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除