本發明屬于保溫材料技術領域，具體涉及一種納米SiO2氣凝膠柔性保溫膜及其制備方法。
背景技術：
隨著隔熱材料的發展，研究人員提出了先進隔熱材料與超級絕熱材料的概念，與傳統的硅酸鋁纖維、石英纖維、氧化鋯纖維相比，它們的特征是更高的熱阻、更薄的厚度、更小的密度、更好的強度。多年的研究表明，氣凝膠具備上述的特征，代表著高效隔熱材料的發展方向。氣凝膠是由膠體粒子或有機高聚物分子相互鏈接而構成納米多孔空間網絡結構，并在多孔孔隙中充滿氣態分散介質的一種高分散固態材料，具有特殊的連續無規則多孔網絡結構，由于氣凝膠具有納米尺度的顆粒及大量的孔隙分布，使其具有很低的熱導率，但氣凝膠機械強度不夠，成型困難，所以與其他材料復合是解決此難題的一個優化方案。
柔性復合材料一般由纖維增強材料和韌性聚合物基體組成，與常用的熱固性或熱塑性聚合物基體復合材料相比，具有較大的變形范圍，有較高的承載載荷能力和良好的疲勞性能。在現實使用中，柔性膜材常用于建筑，可使建筑造型更加多樣化，新穎美觀；也可用于特殊產品的包裝，是當今流行的新型材料。
授權公告號為CN 203629449U的中國專利，公開了一種氣凝膠防護板，包括氣凝膠板與功能填料層，所述氣凝膠板包覆所述功能填料層，所述功能填料層為多層的纖維制品。所述的氣凝膠防護板密度低，導熱系數小，保溫性能優良，且具有減震吸能效果。但是該結構的防護板能解決氣凝膠的掉粉問題，隨著震動，防護板的防護及保溫的能力將逐漸惡化。
授權公告號CN 204312942U的中國專利，公開了一種氣凝膠隔熱保溫材料，其包括位于上層的第一鋁膜反射層、位于下層的第二鋁膜反射層以及分布于第一鋁膜反射層和第二鋁膜反射層之間的中間基礎層，所述的中間基礎層包含一個以上氣凝膠填充的囊狀物。該實用新型結構簡單，保溫隔熱性能優良，但是該保溫材料能實現普通的卷曲卻不能實現復雜形狀的貼覆，層間結合也容易老化。
考慮到氣凝膠絕熱材料多為復合板材，不適合復雜形體包覆，為了解決這一問題，我們結合柔性膜材和氣凝膠各自的特點，開發了具有優異保溫性能和機械性能的柔性保溫膜。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種適于異形物體包覆的高效保溫膜材。
為實現本發明的目的，所采用的技術方案是：一種納米SiO2氣凝膠柔性保溫膜，其特征在于：由納米SiO2-PET復合氣凝膠層，聚酰亞胺基層和鍍鋁膜反射層依次組成；該柔性保溫膜的總厚度為0.1～1.1mm，其中，納米SiO2-PET復合氣凝膠層的厚度為0.001～0.01mm，聚酰亞胺基層的厚度為0.1～1mm，鍍鋁膜反射層的厚度為0.001～0.006mm，鍍鋁膜反射層是由真空蒸發鍍鋁直接在聚酰亞胺基層背面沉積。
所述的納米SiO2-PET復合氣凝膠層的厚度為0.001～0.01mm，層中納米SiO2粒徑平均尺寸為20～70nm，比表面積為900～1200m2/g，體積密度為23～38kg/m3，納米SiO2粉末直接接觸，粉末孔隙之間通過PET樹脂固化粘接，SiO2/PET的體積比為1∶(1.0～2.3)。
該納米SiO2氣凝膠柔性保溫膜的制備方法如下：
(1)以鹽酸為催化劑，一甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷為有機相前驅體，正硅酸乙酯為無機相前驅體，放入無水乙醇中，加入一定量蒸餾水，混合后攪拌均勻，得到SiO2濕凝膠；
(2)將上述SiO2濕凝膠放入烘箱中加溫至180～220℃干燥，得到的SiO2氣凝膠后碎化，篩選出粒徑小于200nm的粉末；
(3)將聚酰亞胺薄膜浸入一定濃度的碳酸鈉、碳酸氫鈉和磷酸氫二鈉配置的除油液中浸泡10～20min除油，再用蒸餾水沖洗干凈，再放入一定濃度的氫氧化鈉和丙三醇配置的粗化液中50～60min粗化，再用蒸餾水沖洗干凈，干燥待用；
(4)將(3)中得到的粗化過的聚酰亞胺薄膜送入真空鍍膜機中，使用98％的鋁線材為蒸發源，對聚酰亞胺薄膜的反面進行鍍膜，厚度控制在0.001～0.006mm；
(5)對(4)中得到的聚酰亞胺薄膜正面進行淋膜，淋膜第一層PET聚酯液，隨后將(2)中得到的SiO2氣凝膠粉末均勻涂撒于PET聚酯液上，粉末厚度為0.7μm～8.8μm，再經淋膜機對有SiO2氣凝膠粉末的一面淋膜第二層PET聚酯液，使聚酯液滲入粉末間隙并在表面形成光滑薄膜，干燥后即成型為納米SiO2-PET復合氣凝膠層，控制該層的厚度為0.001～0.01mm。本發明所具有的有益效果是：①納米SiO2氣凝膠層中的納米多孔結構可有效抑制熱傳導，絕熱性能高效；②鍍鋁膜反射層能彌補氣凝膠不能抑制輻射熱傳導的不足，使材料全方面實現保溫絕熱；③柔性膜最厚只有1.1mm左右，能適應多種復雜的幾何形狀；④淋膜工藝簡單易操作，便于量產。
附圖說明
圖1是一種納米SiO2氣凝膠柔性保溫膜的示意圖。
圖示中10為鍍鋁膜反射層，20為聚酰亞胺薄膜，30為納米SiO2氣凝膠層。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定。
實施例
(1)以鹽酸為催化劑，一甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷為有機相前驅體，正硅酸乙酯為無機相前驅體，放入無水乙醇中，加入一定量蒸餾水，混合后攪拌均勻，得到SiO2濕凝膠；
(2)將上述SiO2濕凝膠放入烘箱中加溫至200℃干燥，得到的SiO2氣凝膠后碎化，篩選出粒徑小于200nm的粉末；
(3)將厚度為0.6mm的聚酰亞胺薄膜浸入一定濃度的碳酸鈉、碳酸氫鈉和磷酸氫二鈉配置的除油液中浸泡15min除油，再用蒸餾水沖洗干凈，再放入一定濃度的氫氧化鈉和丙三醇配置的粗化液中55min粗化，再用蒸餾水沖洗干凈，干燥待用；
(4)將(3)中得到的粗化過的聚酰亞胺薄膜送入真空鍍膜機中，使用98％的鋁線材為蒸發源，對聚酰亞胺薄膜的反面進行鍍膜，厚度控制在0.003mm；
(5)對(4)中得到的聚酰亞胺薄膜正面進行淋膜，淋膜第一層PET聚酯液，隨后將(2)中得到的SiO2氣凝膠粉末均勻涂撒于PET聚酯液上，粉末厚度為6μm，再經淋膜機對有SiO2氣凝膠粉末的一面淋膜第二層PET聚酯液，使聚酯液滲入粉末間隙并在表面形成光滑薄膜，干燥后即成型為納米SiO2-PET復合氣凝膠層，控制該層的厚度為0.01mm。
該納米SiO2氣凝膠柔性保溫膜總體厚度約為0.7mm，鍍鋁膜一側可再覆壓PE保護膜抑制鋁膜的氧化腐蝕，整體熱導率為0.035～0.042W/(m·K)，占用空間極少，可用于建筑保溫和特殊材料的包裝，實現保溫和美化包裝雙重功能。
上述僅為本發明的兩個具體實施方式，但本發明的設計構思并不局限于此，凡利用此構思對本發明進行非實質性的改動，均應屬于侵犯本發明保護的范圍的行為。但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何形式的簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發明技術方案的保護范圍。