CN114479535B

CN114479535B - 一种高温气凝胶保温涂料、制备设备及其使用方法

Info

Publication number: CN114479535B
Application number: CN202210068634.5A
Authority: CN
Inventors: 张忠伦; 王明铭
Original assignee: China Building Materials Science Innovation Technology Research Institute Shandong Co ltd
Current assignee: China Building Materials Science Innovation Technology Research Institute Shandong Co ltd
Priority date: 2022-01-20
Filing date: 2022-01-20
Publication date: 2023-01-20
Anticipated expiration: 2042-01-20
Also published as: US20230226507A1; JP2023106336A; JP7248375B1; CN114479535A; US11745154B2

Abstract

本发明公开了一种高温气凝胶保温涂料、制备设备及其使用方法，属于保温涂料技术领域，所述保温涂料包括水玻璃、水溶液、功能性材料、硅烷偶联剂、二甲基硅油、成膜剂、固化助剂以及成膜助剂。所述制备设备包括上外箱、搅动机构、初混合机构、中层箱、反应罐、粉碎机构和二混合机构，反应罐的外侧壁设有支撑腿架，所述上外箱内设有存料腔，存料腔的内底部设有分散轴，分散轴上安装有分散叶片，所上外箱的外侧壁上设有分散电机，所述上外箱的外侧壁上设有导料管，所述反应罐的底部设有下料机构，反应罐的外侧壁上设有排气口和进料口，本发明能够对多种类型的涂料进行自动化制备操作，其不仅能够满足现代化企业的生产需求，还能够对涂料原料的各成分在生产混合前进行预处理步骤，提高了整体的生产效率及效果，涂料自身强度及韧性也较高，实用性较强。

Description

一种高温气凝胶保温涂料、制备设备及其使用方法

技术领域

本发明涉及保温涂料技术领域，尤其是涉及一种高温气凝胶保温涂料、制备设备及其使用方法。

背景技术

气凝胶是一种新轻质纳米多孔非晶固体材料，具有纳米结构可控、折射率可调、比表面积大等特点，是目前折射率最小、热导率和声传播速度极低的固体材料。二氧化硅气凝胶对红外和可见光的湮灭比达100以上，能有效透光太阳光，并阻止环境温度的红外热辐射，是一种理想的透明隔热材料，涂料为涂覆在物体外表面，与被涂物体紧密的连接在一起，常用于高温工业窑炉。目前，为了提高涂料的保温性能，通常在涂料制造生产过程中在其原料中添加气凝胶，以满足现代建筑以及工业应用的巨大市场需求，如对建筑保温隔热，对工业窑炉炉衬喷涂，使其更加耐高温性更好。

公开号CN212492884U一种涂料制备装置，包括反应桶主体、所述反应桶主体内设有搅拌杆，所述搅拌杆表面设有若干个第一搅拌叶，所述搅拌杆上端连接有连接杆，所述连接杆上连接设置有电机所述反应桶主体上方设有进口管，所述反应桶主体下方设有出口管，所述出口管上依次设有阀门及水泵，所述反应桶主体内部左右两侧分别设有挡板，两个所述挡板下部各设有一个支撑块，所述支撑块通过焊接方式连接在所述反应桶主体的内壁上，所述挡板的形状与所述反应桶主体内横向截面形状一致，两个所述挡板中间设有空隙，所述空隙大于所述搅拌杆的直径，所述反应桶主体的底部设有固定件，所述固定件下方设有驱动电机，所述驱动电机连接有驱动杆，所述驱动杆表面设有连接件，所述连接件的两侧对称连接有第二搅拌叶，若干个所述第一搅拌叶之间的所述搅拌杆上设有螺旋桨叶，该实用新型虽然能够得到涂料的一定制备操作，但是在此过程中还存在以下不足之处：第一，只能对简单的涂料进行制备操作，存在一定的局限性；第二，无法对涂料原料的各成分在混合前进行预处理步骤，从而影响整体的生产效率及效果，满足不了现代化企业的生产需求；第三，上述实用新型中的涂料自身强度偏低、韧性较差，将其添加至保温涂料中使用，会导致涂层强度降低，韧性下降。

有鉴于此，本发明提出一种高温气凝胶保温涂料、制备设备及其使用方法，以解决上述现有技术中存在的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温气凝胶保温涂料、制备设备及其使用方法，以解决现有技术中涂料制备设备存在一定的局限性，无法对涂料原料的各成分在混合前进行预处理步骤，整体生产效率及效果较低以及涂料的强度和韧性较低的技术问题。

本发明提供一种高温气凝胶保温涂料，包括水玻璃、水溶液、功能性材料、硅烷偶联剂、二甲基硅油、成膜剂、固化助剂以及成膜助剂。

优选的，功能性材料为硅晶须、陶瓷晶须、滑石粉、云母粉中的一种或多种，成膜剂为硅酸钠、硅酸钾、苯丙乳液、硅酸锂、丙烯酸乳液、聚氨酯乳液中的一种或几种，固化助剂为氧化镁、三氧化二铝、氟硅酸钠中的一种，成膜助剂为苯甲醇、乙二醇丁醚、丙二醇苯醚醇酯-12中的一种或几种，其导热系数达0.038w/m·K，湿密度600～700kg/m3，干密度400～500kg/m3，单位平米用量8～10kg/m3·10mm，施工温度5～50℃，单次涂膜厚度<6mm，体积收缩比20％。

本发明还提供一种高温气凝胶保温涂料的制备设备，包括上外箱、搅动机构、初混合机构、中层箱、反应罐、粉碎机构和二混合机构，所述中层箱安装在上外箱的底部，所述反应罐固定在中层箱的底部，并且反应罐的外侧壁设有支撑腿架，所述搅动机构安装在上外箱内且位于初混合机构的正上方，所述初混合机构安装在中层箱内且初混合机构的一端与粉碎机构传动连接，所述粉碎机构安装在反应罐的内顶部处，所述二混合机构安装在反应罐内且位于粉碎机构的下方，所述上外箱内设有存料腔，所述存料腔的内底部设有分散轴，所述分散轴上安装有分散叶片，所述上外箱的外侧壁上设有驱动分散轴固定的分散电机，所述上外箱的外侧壁上设有与处混合机构相对接的导料管，所述反应罐的底部设有下料机构，所述反应罐的外侧壁上设有与其相连通的排气口和进料口。

优选的，所述搅动机构包括驱动电机、连接架、导向块和两个连动组件，所述连接架安装在上外箱的内侧壁上，所述驱动电机固定在连接架上且驱动电机的输出端与一个连动组件相连接，两个所述连动组件呈交错设置在上外箱内且每个连动组件的底端延伸至初混合机构内设置，两个所述连动组件相传动配合，所述导向块滑动安装在上外箱的内侧壁上且导向块与两个连动组件的顶端相连接。

优选的，每个所述连动组件均包括传动齿轮、偏心轴、连动臂、连动杆和搅动叶，所述传动齿轮转动安装在连接架上，所述驱动电机的输出端与一个传动齿轮相连接，两个传动齿轮相互啮合，所述偏心轴固定在传动齿轮的偏心处，所述连动臂的两端分别与偏心轴和导向块相连接，所述连动杆的顶端与连动臂的底端相连接，所述连动杆的底端延伸至初混合机构内且与搅动叶相连接。

优选的，所述初混合机构包括承料罐、转动齿盘、蜗杆和伺服电机，所述转动齿盘转动安装在中层箱的内底壁上，所述承料罐呈竖直固定在转动齿盘上，所述蜗杆呈水平转动安装在中层箱内且与转动齿盘传动连接，所述伺服电机安装在中层箱的外侧壁上且伺服电机的输出端与蜗杆的一端相连接，所述转动齿盘上设有与承料罐相连通的排料口，所述中层箱的底部设有用于控制排料口开闭的电磁阀。

优选的，所述粉碎机构包括主动辊、从动辊、主动齿、从动齿和两个同步轮，所述主动辊和从动辊呈水平安装在反应罐的内顶部处，所述主动齿和从动齿分别与主动辊和从动辊的一端相连接，并且主动齿和从动齿相互啮合，两个所述同步轮分别安装在主动辊的另一端和蜗杆的另一端上，两个所述同步轮的外部套设有同步带。

优选的，所述二混合机构包括安装架、搅拌轴、若干旋动叶片和转动组件，所述安装架呈水平固定在反应罐内且位于主动辊的下方，所述搅拌轴呈竖直设置且其两端分别与安装架和反应罐的内底壁转动连接，若干所述旋动叶片呈圆周均匀分布在搅拌轴上，所述转动组件安装在反应罐上且与搅拌轴的顶端传动连接。

优选的，所述转动组件包括步进电机、驱动轴、主伞齿和副伞齿，所述步进电机安装在支撑腿架上且步进电机的输出端与驱动轴的一端相连接，所述驱动轴呈水平转动设置在反应罐内，所述主伞齿固定在驱动轴上，所述副伞齿固定在搅拌轴的顶端上且与主伞齿相啮合。

优选的，所述反应罐的底部设有出料口，所述反应罐呈中空结构且其内部设有加热电丝，所述下料机构包括L型板、下料电机和转动板，所述L型板固定在反应罐的底部，所述转动板转动安装在反应罐的底部，所述下料电机安装在L型板上且下料电机的输出端与转动板相连接。

本发明还提供一种高温气凝胶保温涂料的制备设备的使用方法，具体步骤如下：

(一)通过将气凝胶涂料原料自存料腔向承料罐内掉落，其中，分散电机驱动与其输出端相连接的分散轴以及分散轴上的分散叶片转动，对气凝胶涂料原料进行分散步骤，提高其后续混合效率及效果；

(二)当气凝胶涂料原料落至承料罐内后，通过导料管向承料罐内通入无需预处理的原料和水，驱动电机驱动与其输出端相连接的一个连动组件工作，对承料罐内的原料进行初步混合，形成氧化硅气凝胶，在两个连动组件的相互传动下，实现对原料的进一步混合，导向块对两个连动组件的搅拌轨迹进行导向限位，与此同时，伺服电机驱动与其输出端相连接的蜗杆转动，随即带动与蜗杆传动连接的转动齿盘以及位于转动齿盘上的承料罐同步转动，进一步提高了氧化硅气凝胶生产效率及效果；

(三)当完成氧化硅气凝胶的形成后，电磁阀控制排料口打开，氧化硅气凝胶从排料口落至反应罐内，其中，蜗杆转动带动与其一端相连接的一个同步轮转动，在同步带的作用下，带动与另一个同步轮相连接的主动辊转动，在主动齿和、从动齿的相互啮合下，使从动辊同步转动，从而能够对下落的氧化硅气凝胶进行粉碎处理，使其颗粒尺寸大小为10～60nm，随后，依次通过进料口向反应罐内通入成膜剂、固化助剂以及成膜助剂；

(四)利用步进电机带动驱动轴上的主伞齿转动，带动与主伞齿相啮合的副伞齿和与副伞齿相连接的搅拌轴转动，随即若干旋动叶片同步转动，对位于反应罐内的各原料进行最后混合，与此同时，加热电丝控制反应罐内的温度，达到干燥并生成二氧化硅气凝胶涂料的目的；

(五)通过下料电机驱动转动板转动使反应罐底部的出料口打开，完成二氧化硅气凝胶涂料的自动下料步骤。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

通过将气凝胶涂料原料自存料腔向承料罐内掉落，其中，分散电机驱动与其输出端相连接的分散轴以及分散轴上的分散叶片转动，对气凝胶涂料原料进行分散步骤，提高其后续混合效率及效果；当气凝胶涂料原料落至承料罐内后，通过导料管向承料罐内通入无需预处理的原料和水，驱动电机驱动与其输出端相连接的一个传动齿轮转动，在两个传动齿轮相互啮合下，从而带动传动齿轮上的偏心轴和偏心轴相连接的连动臂、连动杆以及搅动叶同步转动，导向块对两个连动臂的转动轨迹进行导向限位，其搅动叶的转动方式比现有搅拌方式，不仅搅动范围较大，且两个搅动叶的搅动方向相反，能够充分的各原料进行混合，提高了混合效率及效果，以实现对承料罐内的原料进行初步混合步骤，形成氧化硅气凝胶，与此同时，伺服电机驱动与其输出端相连接的蜗杆转动，随即带动与蜗杆传动连接的转动齿盘以及位于转动齿盘上的承料罐同步转动，进一步提高了氧化硅气凝胶生产效率及效果；当完成氧化硅气凝胶的形成后，电磁阀控制排料口打开，氧化硅气凝胶从排料口落至反应罐内，其中，蜗杆转动带动与其一端相连接的一个同步轮转动，在同步带的作用下，带动与另一个同步轮相连接的主动辊转动，在主动齿和、从动齿的相互啮合下，使从动辊同步转动，从而能够对下落的氧化硅气凝胶进行粉碎处理，使其颗粒尺寸大小为10～60nm，随后，依次通过进料口向反应罐内通入成膜剂、固化助剂以及成膜助剂；利用步进电机带动驱动轴上的主伞齿转动，带动与主伞齿相啮合的副伞齿和与副伞齿相连接的搅拌轴转动，随即若干旋动叶片同步转动，对位于反应罐内的各原料进行最后混合，与此同时，加热电丝控制反应罐内的温度，达到干燥并生成二氧化硅气凝胶涂料的目的；通过下料电机驱动转动板转动使反应罐底部的出料口打开，完成二氧化硅气凝胶涂料的自动下料步骤，本发明能够对多种类型的涂料进行自动化制备操作，其不仅能够满足现代化企业的生产需求，还能够对涂料原料的各成分在生产混合前进行预处理步骤，提高了整体的生产效率及效果，涂料自身强度及韧性也较高，实用性较强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图二；

图3为本发明的侧视图；

图4为本发明的俯视图；

图5为本发明图4中沿A-A线的剖视图；

图6为本发明图4中沿B-B线的剖视图；

图7为本发明的局部立体结构示意图；

图8为本发明图7的俯视图；

图9为本发明图8中沿C-C线的剖视图；

图10为本发明的局部立体结构剖视图；

图11为本发明图10的正视图；

图12为本发明图10的俯视图。

附图标记:

上外箱1，搅动机构2，驱动电机21，连接架22，导向块23，连动组件24，传动齿轮241，偏心轴242，连动臂243，连动杆244，搅动叶245，初混合机构3，承料罐31，转动齿盘32，蜗杆33，伺服电机34，排料口35，电磁阀36，中层箱4，反应罐5，粉碎机构6，主动辊61，从动辊62，主动齿63，从动齿64，同步轮65，同步带66，二混合机构7，安装架71，搅拌轴72，旋动叶片73，转动组件74，步进电机741，驱动轴742，主伞齿743，副伞齿744，支撑腿架8，存料腔9，分散轴10，分散叶片11，分散电机12，导料管13，下料机构14，L型板141，下料电机142，转动板143，排气口15，进料口16，加热电丝17。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

本实施例公开了一种高温气凝胶保温涂料，包括水玻璃、水溶液、功能性材料、硅烷偶联剂、二甲基硅油、成膜剂、固化助剂以及成膜助剂。

进一步地，功能性材料为硅晶须、陶瓷晶须、滑石粉、云母粉中的一种或多种。

进一步地，成膜剂为硅酸钠、硅酸钾、苯丙乳液、硅酸锂、丙烯酸乳液、聚氨酯乳液中的一种或几种，固化助剂为氧化镁、三氧化二铝、氟硅酸钠中的一种；

进一步地，成膜助剂为苯甲醇、乙二醇丁醚、丙二醇苯醚醇酯-12中的一种或几种。

经过测试，上述高温气凝胶保温涂料，其导热系数达0.038w/m·K，湿密度600～700kg/m3，干密度400～500kg/m3，单位平米用量8～10kg/m3·10mm，施工温度5～50℃，单次涂膜厚度<6mm，体积收缩比20％。

实施例2：

请参阅图1至图12所示，本实施例公开了一种高温气凝胶保温涂料的制备设备，包括上外箱1、搅动机构2、初混合机构3、中层箱4、反应罐5、粉碎机构6和二混合机构7，所述中层箱4安装在上外箱1的底部，所述反应罐5固定在中层箱4的底部，并且反应罐5的外侧壁设有支撑腿架8，所述搅动机构2安装在上外箱1内且位于初混合机构3的正上方，所述初混合机构3安装在中层箱4内且初混合机构3的一端与粉碎机构6传动连接，所述粉碎机构6安装在反应罐5的内顶部处，所述二混合机构7安装在反应罐5内且位于粉碎机构6的下方，所述上外箱1内设有存料腔9，所述存料腔9的内底部设有分散轴10，所述分散轴10上安装有分散叶片11，所述上外箱1的外侧壁上设有驱动分散轴10固定的分散电机12，所述上外箱1的外侧壁上设有与处混合机构相对接的导料管13，所述反应罐5的底部设有下料机构14，所述反应罐5的外侧壁上设有与其相连通的排气口15和进料口16。

进一步地，所述搅动机构2包括驱动电机21、连接架22、导向块23和两个连动组件24，所述连接架22安装在上外箱1的内侧壁上，所述驱动电机21固定在连接架22上且驱动电机21的输出端与一个连动组件24相连接，两个所述连动组件24呈交错设置在上外箱1内且每个连动组件24的底端延伸至初混合机构3内设置，两个所述连动组件24相传动配合，所述导向块23滑动安装在上外箱1的内侧壁上且导向块23与两个连动组件24的顶端相连接，当气凝胶涂料原料落至承料罐31内后，通过导料管13向承料罐31内通入无需预处理的原料和水，驱动电机21驱动与其输出端相连接的一个连动组件24工作，对承料罐31内的原料进行初步混合，形成氧化硅气凝胶，在两个连动组件24的相互传动下，实现对原料的进一步混合，导向块23对两个连动组件24的搅拌轨迹进行导向限位。

进一步地，每个所述连动组件24均包括传动齿轮241、偏心轴242、连动臂243、连动杆244和搅动叶245，所述传动齿轮241转动安装在连接架22上，所述驱动电机21的输出端与一个传动齿轮241相连接，两个传动齿轮241相互啮合，所述偏心轴242固定在传动齿轮241的偏心处，所述连动臂243的两端分别与偏心轴242和导向块23相连接，所述连动杆244的顶端与连动臂243的底端相连接，所述连动杆244的底端延伸至初混合机构3内且与搅动叶245相连接，通过驱动电机21驱动与其输出端相连接的一个传动齿轮241转动，在两个传动齿轮241相互啮合下，从而带动传动齿轮241上的偏心轴242和偏心轴242相连接的连动臂243、连动杆244以及搅动叶245同步转动，导向块23对两个连动臂243的转动轨迹进行导向限位，其搅动叶245的转动方式比现有搅拌方式，不仅搅动范围较大，且两个搅动叶245的搅动方向相反，能够充分的各原料进行混合，提高了混合效率及效果。

进一步地，所述初混合机构3包括承料罐31、转动齿盘32、蜗杆33和伺服电机34，所述转动齿盘32转动安装在中层箱4的内底壁上，所述承料罐31呈竖直固定在转动齿盘32上，所述蜗杆33呈水平转动安装在中层箱4内且与转动齿盘32传动连接，所述伺服电机34安装在中层箱4的外侧壁上且伺服电机34的输出端与蜗杆33的一端相连接，通过伺服电机34驱动与其输出端相连接的蜗杆33转动，随即带动与蜗杆33传动连接的转动齿盘32以及位于转动齿盘32上的承料罐31同步转动，使承料罐31的转动方向与两个搅动叶245的转动方向相反，进一步提高了氧化硅气凝胶生产效率及效果，所述转动齿盘32上设有与承料罐31相连通的排料口35，所述中层箱4的底部设有用于控制排料口35开闭的电磁阀36。

进一步地，所述粉碎机构6包括主动辊61、从动辊62、主动齿63、从动齿64和两个同步轮65，所述主动辊61和从动辊62呈水平安装在反应罐5的内顶部处，所述主动齿63和从动齿64分别与主动辊61和从动辊62的一端相连接，并且主动齿63和从动齿64相互啮合，两个所述同步轮65分别安装在主动辊61的另一端和蜗杆33的另一端上，两个所述同步轮65的外部套设有同步带66，当伺服电机34驱动蜗杆33转动，蜗杆33转动带动与其一端相连接的一个同步轮65转动，在同步带66的作用下，带动与另一个同步轮65相连接的主动辊61转动，在主动齿63和、从动齿64的相互啮合下，使从动辊62同步转动，从而能够对下落的氧化硅气凝胶进行粉碎处理，其结构不仅巧妙，减少了驱动元件的使用，且还能够实现对气凝胶涂料的原料粉碎预处理，提高了生产效率及效果。

进一步地，所述二混合机构7包括安装架71、搅拌轴72、若干旋动叶片73和转动组件74，所述安装架71呈水平固定在反应罐5内且位于主动辊61的下方，所述搅拌轴72呈竖直设置且其两端分别与安装架71和反应罐5的内底壁转动连接，若干所述旋动叶片73呈圆周均匀分布在搅拌轴72上，所述转动组件74安装在反应罐5上且与搅拌轴72的顶端传动连接，通过转动组件74带动搅拌轴72以及若干旋动叶片73转动，能够对位于反应罐5内的各原料进行最后均匀混合步骤。

进一步地，所述转动组件74包括步进电机741、驱动轴742、主伞齿743和副伞齿744，所述步进电机741安装在支撑腿架8上且步进电机741的输出端与驱动轴742的一端相连接，所述驱动轴742呈水平转动设置在反应罐5内，所述主伞齿743固定在驱动轴742上，所述副伞齿744固定在搅拌轴72的顶端上且与主伞齿743相啮合，利用步进电机741带动驱动轴742上的主伞齿743转动，带动与主伞齿743相啮合的副伞齿744和与副伞齿744相连接的搅拌轴72转动，随即若干旋动叶片73同步转动，对位于反应罐5内的各原料进行最后混合步骤，提高了整体生产效率及效果。

进一步地，所述反应罐5的底部设有出料口，所述反应罐5呈中空结构且其内部设有加热电丝17，热电丝控制反应罐5内的温度，达到干燥并生成二氧化硅气凝胶涂料的目的，所述下料机构14包括L型板141、下料电机142和转动板143，所述L型板141固定在反应罐5的底部，所述转动板143转动安装在反应罐5的底部，所述下料电机142安装在L型板141上且下料电机142的输出端与转动板143相连接，通过下料电机142驱动转动板143转动使反应罐5底部的出料口打开，完成二氧化硅气凝胶涂料的自动下料步骤。

实施例3：

本实施例公开了一种高温气凝胶保温涂料的制备设备的使用方法，具体步骤如下：

(一)通过将气凝胶涂料原料自存料腔9向承料罐31内掉落，其中，分散电机12驱动与其输出端相连接的分散轴10以及分散轴10上的分散叶片11转动，对气凝胶涂料原料进行分散步骤，提高其后续混合效率及效果；

(二)当气凝胶涂料原料落至承料罐31内后，通过导料管13向承料罐31内通入无需预处理的原料和水，驱动电机21驱动与其输出端相连接的一个连动组件24工作，对承料罐31内的原料进行初步混合，形成氧化硅气凝胶，在两个连动组件24的相互传动下，实现对原料的进一步混合，导向块23对两个连动组件24的搅拌轨迹进行导向限位，与此同时，伺服电机34驱动与其输出端相连接的蜗杆33转动，随即带动与蜗杆33传动连接的转动齿盘32以及位于转动齿盘32上的承料罐31同步转动，进一步提高了氧化硅气凝胶生产效率及效果；

(三)当完成氧化硅气凝胶的形成后，电磁阀36控制排料口35打开，氧化硅气凝胶从排料口35落至反应罐5内，其中，蜗杆33转动带动与其一端相连接的一个同步轮65转动，在同步带66的作用下，带动与另一个同步轮65相连接的主动辊61转动，在主动齿63和、从动齿64的相互啮合下，使从动辊62同步转动，从而能够对下落的氧化硅气凝胶进行粉碎处理，使其颗粒尺寸大小为10～60nm，随后，依次通过进料口16向反应罐5内通入成膜剂、固化助剂以及成膜助剂；

(四)利用步进电机741带动驱动轴742上的主伞齿743转动，带动与主伞齿743相啮合的副伞齿744和与副伞齿744相连接的搅拌轴72转动，随即若干旋动叶片73同步转动，对位于反应罐5内的各原料进行最后混合，与此同时，加热电丝17控制反应罐5内的温度，达到干燥并生成二氧化硅气凝胶涂料的目的；

(五)通过下料电机142驱动转动板143转动使反应罐5底部的出料口打开，完成二氧化硅气凝胶涂料的自动下料步骤。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种高温气凝胶保温涂料的制备设备，其特征在于：所述高温气凝胶保温涂料包括水玻璃、水溶液、功能性材料、硅烷偶联剂、二甲基硅油、成膜剂、固化助剂以及成膜助剂；所述功能性材料为硅晶须、陶瓷晶须、滑石粉、云母粉中的一种或多种；所述成膜剂为硅酸钠、硅酸钾、苯丙乳液、硅酸锂、丙烯酸乳液、聚氨酯乳液中的一种或几种；成膜助剂为苯甲醇、乙二醇丁醚、丙二醇苯醚、醇酯-12中的一种或几种，所述保温涂料导热系数达0.038w/m·K，湿密度600～700kg/m³，干密度400～500kg/m³，施工温度5～50℃，单次涂膜厚度<6mm，体积收缩比20%；

所述制备设备包括上外箱（1）、搅动机构（2）、初混合机构（3）、中层箱（4）、反应罐（5）、粉碎机构（6）和二混合机构（7），所述中层箱（4）安装在上外箱（1）的底部，所述反应罐（5）固定在中层箱（4）的底部，并且反应罐（5）的外侧壁设有支撑腿架（8），所述搅动机构（2）安装在上外箱（1）内且位于初混合机构（3）的正上方，所述初混合机构（3）安装在中层箱（4）内且初混合机构（3）的一端与粉碎机构（6）传动连接，所述粉碎机构（6）安装在反应罐（5）的内顶部处，所述二混合机构（7）安装在反应罐（5）内且位于粉碎机构（6）的下方，所述上外箱（1）内设有存料腔（9），所述存料腔（9）的内底部设有分散轴（10），所述分散轴（10）上安装有分散叶片（11），所述上外箱（1）的外侧壁上设有驱动分散轴（10）固定的分散电机（12），所述上外箱（1）的外侧壁上设有与处混合机构相对接的导料管（13），所述反应罐（5）的底部设有下料机构（14），所述反应罐（5）的外侧壁上设有与其相连通的排气口（15）和进料口（16）；所述搅动机构（2）包括驱动电机（21）、连接架（22）、导向块（23）和两个连动组件（24），所述连接架（22）安装在上外箱（1）的内侧壁上，所述驱动电机（21）固定在连接架（22）上且驱动电机（21）的输出端与一个连动组件（24）相连接，两个所述连动组件（24）呈交错设置在上外箱（1）内且每个连动组件（24）的底端延伸至初混合机构（3）内设置，两个所述连动组件（24）相传动配合，所述导向块（23）滑动安装在上外箱（1）的内侧壁上且导向块（23）与两个连动组件（24）的顶端相连接，每个所述连动组件（24）均包括传动齿轮（241）、偏心轴（242）、连动臂（243）、连动杆（244）和搅动叶（245），所述传动齿轮（241）转动安装在连接架（22）上，所述驱动电机（21）的输出端与一个传动齿轮（241）相连接，两个传动齿轮（241）相互啮合，所述偏心轴（242）固定在传动齿轮（241）的偏心处，所述连动臂（243）的两端分别与偏心轴（242）和导向块（23）相连接，所述连动杆（244）的顶端与连动臂（243）的底端相连接，所述连动杆（244）的底端延伸至初混合机构（3）内且与搅动叶（245）相连接；

所述初混合机构（3）包括承料罐（31）、转动齿盘（32）、蜗杆（33）和伺服电机（34），所述转动齿盘（32）转动安装在中层箱（4）的内底壁上，所述承料罐（31）呈竖直固定在转动齿盘（32）上，所述蜗杆（33）呈水平转动安装在中层箱（4）内且与转动齿盘（32）传动连接，所述伺服电机（34）安装在中层箱（4）的外侧壁上且伺服电机（34）的输出端与蜗杆（33）的一端相连接，所述转动齿盘（32）上设有与承料罐（31）相连通的排料口（35），所述中层箱（4）的底部设有用于控制排料口（35）开闭的电磁阀（36）；

所述粉碎机构（6）包括主动辊（61）、从动辊（62）、主动齿（63）、从动齿（64）和两个同步轮（65），所述主动辊（61）和从动辊（62）呈水平安装在反应罐（5）的内顶部处，所述主动齿（63）和从动齿（64）分别与主动辊（61）和从动辊（62）的一端相连接，并且主动齿（63）和从动齿（64）相互啮合，两个所述同步轮（65）分别安装在主动辊（61）的另一端和蜗杆（33）的另一端上，两个所述同步轮（65）的外部套设有同步带（66）；

所述二混合机构（7）包括安装架（71）、搅拌轴（72）、若干旋动叶片（73）和转动组件（74），所述安装架（71）呈水平固定在反应罐（5）内且位于主动辊（61）的下方，所述搅拌轴（72）呈竖直设置且其两端分别与安装架（71）和反应罐（5）的内底壁转动连接，若干所述旋动叶片（73）呈圆周均匀分布在搅拌轴（72）上，所述转动组件（74）安装在反应罐（5）上且与搅拌轴（72）的顶端传动连接；

所述转动组件（74）包括步进电机（741）、驱动轴（742）、主伞齿（743）和副伞齿（744），所述步进电机（741）安装在支撑腿架（8）上且步进电机（741）的输出端与驱动轴（742）的一端相连接，所述驱动轴（742）呈水平转动设置在反应罐（5）内，所述主伞齿（743）固定在驱动轴（742）上，所述副伞齿（744）固定在搅拌轴（72）的顶端上且与主伞齿（743）相啮合。

2.根据权利要求1所述的一种高温气凝胶保温涂料的制备设备，其特征在于：所述反应罐（5）的底部设有出料口，所述反应罐（5）呈中空结构且其内部设有加热电丝（17），所述下料机构（14）包括L型板（141）、下料电机（142）和转动板（143），所述L型板（141）固定在反应罐（5）的底部，所述转动板（143）转动安装在反应罐（5）的底部，所述下料电机（142）安装在L型板（141）上且下料电机（142）的输出端与转动板（143）相连接。