CN101550244A - 复合型柔性保温材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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CN101550244A CNA2009100377219A CN200910037721A CN101550244A CN 101550244 A CN101550244 A CN 101550244A CN A2009100377219 A CNA2009100377219 A CN A2009100377219A CN 200910037721 A CN200910037721 A CN 200910037721A CN 101550244 A CN101550244 A CN 101550244A
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张渊明
敖宁建
未友国
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Jinan University
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Abstract

本发明公开了一种天然橡胶-植物纤维-粘土复合保温材料及其制备方法和应用。该复合保温材料包括如下按重量份计的组分:天然橡胶或胶乳(以干胶计)100份,改性植物纤维微粉1~20份,粘土1~15份,硫磺0.5~3.3份,促进剂1.2~4.3份,防老剂1~3份及其它加工助剂。制备方法是利用天然橡胶为原料,在常规的原料配合工序中,将改性植物纤维微粉连同粘土及其他配料一起加入天然橡胶,再经发泡成型、硫化等工序制成含改性植物纤维微粉和粘土的天然橡胶复合保温材料与制品。本发明所得复合保温材料及制品可在制备柔性保温板、柔性保温管、柔性保温套等制品中应用,其具有环境优化、保温效能高、柔软可任意折叠,性能优异等特点。

Description

复合型柔性保温材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及保温材料,具体涉及以天然橡胶、植物纤维、粘土等为原料的环境友好的复合型柔性保温材料及其制备方法,以及其在制备柔性保温板、柔性保温管、柔性保温套等保温制品中的应用。
背景技术
我国已成为能源消耗大国,但能源利用率低问题却没有解决。目前,我国能源利用率只有30%,能源消耗系数比发达国家高4-8倍,我国建材及建筑的能耗占能源总消耗的47.3%,建筑单位面积采暖能耗是国际上气候条件相近发达国家的2-3倍,加上其它电力、化工、石油、冶金、轻纺、交通等部门的热工设备和管道、空调等方面的消耗,数量巨大。国家《节能中长期专项规划》规定了“十一五”期间新建筑执行节能标准,将对现有建筑实行节能改造。
保温材料是一种减缓由传导、对流、辐射产生热流速率的材料或复合材料。使用保温材料有如下优点:(1)可大量节约能源花费,减小机械设备(空调、暖气)规模,节约设备花费。(2)减少设备排放污染气体量,减少对环境的影响。(3)减小室内温度波动及外界噪音,保持室温平稳舒适,。(4)延长仪器设备及建筑物、管道等物件的使用寿命,有助隔热和阻燃,减少人员伤亡和财物损失。统计数据表明,建筑中每使用一吨绝热制品每年可节约一吨石油。
目前国内外大量使用以下几种保温材料:
(1)膨胀珍珠岩及制品:以膨胀珍珠岩为骨料制备的产品,发展速度较快,价格和施工性能上有优势,在建筑和工业保温材料中占较大比重。
(2)复合硅酸盐保温材料:采用火山灰玻璃、珍珠岩等矿物和轻质非金属材料复合制成,具有可塑性强、导热系数低、容重轻、粘接性强、施工方便、不污染环境等特点。
(3)酚醛树脂泡沫保温材料:具有热导率低、力学性能好、尺寸稳定性好、吸水率低、耐热性好、电绝缘性优良、难燃等优点,尤其适合特殊场合作隔热保温材料或其他功能性材料,耐热优于聚氨酯发泡材料。
(4)聚苯乙烯泡沫保温材料:由聚苯乙烯经发泡制成。具有密度范围宽、价格低、保温隔热性优良、吸水性较小、蒸气渗透性低等优点,是外墙及饰面系统首选绝热材料。
(5)硬质聚氨酯泡沫保温材料:应用于建筑物屋顶、地面,节能效果显著。
(6)丁腈橡胶与聚氯乙烯共发泡材料,主要应用于管道保温与隔热。
(7)纳米孔硅保温材料:其组成材料的大部分气孔尺寸小于50nm,价格高,应用尚不普遍。
从目前国内外保温材料工业的现有产品来看,无论在产品构成、生产工艺和产品质量上,还是在应用技术和应用领域等方面都还存在着明显的不足,远远满足不了社会发展的需要,存在主要问题有如下几方面:
(1)珍珠岩、岩棉、硅酸钙类保温材料吸水率高,含水后失去绝热保温作用,且会腐蚀管道;现场操作困难,粉末与纤维会污染身体及衣物。
(2)聚苯乙烯保温材料在高温下易软化变形,安全使用温度为70℃,最高使用温度为90℃,防火性能差,不能用于防火要求较高部位。
(3)聚氨酯泡沫保温材料隔热性能优良,但使用发泡剂氟利昂,会破坏臭氧层和引起温室效应,同时,聚氨酯保温材料价格昂贵,是其它橡塑保温材料的2-3倍;其管道接头材料由挥发性化学原料配制,属有毒作业,会严重伤害作业人员身体健康;施工工艺复杂,作业难度大,工程费用高。
此外,硅酸钙纤维保温材料在含湿状态下存在腐蚀性氧化钙,且不宜在低温环境使用;泡沫玻璃保温材料对热冲击敏感,不宜用于温度急剧变化状态。聚氨酯、聚苯乙烯、丁腈橡胶与聚氯乙烯等泡沫保温材料均不宜用于高温,且易燃、易收缩、燃烧会产生毒气,又都以石油为原料生产,原料利用、生产过程以及废弃产品都对环境造成极为不利影响,不符合可持续发展。
同时,这些保温材料普遍存在抗压、抗拉强度不够、容易破碎、热传导率大、抗老化性能差或有飞絮刺鼻、施工、安装不便等。
以石化产品为原料的合成材料将面临石化资源枯竭而衰退,积极寻求及利用可再生资源,开发环境友好、容重小、绝热性能良好、污染小、使用寿命长的新型高性能绝热保温材料,是节约能源与资源的最有效途径。
因此,充分利用光、热、土地等相对无限资源性生产的天然橡胶开发研制各种新型材料及制品更凸现其现实意义。此外,天然橡胶具有高弹性、低生热、高耐磨性、绝缘性、气密性和耐曲折性能等优异性能,其加工也属低能耗、低环境污染的环保型生产。而且,通过对天然橡胶的改性,可产生一系列可替代合成橡胶的产品。因此,它被广泛应用于许多工业领域和行业,并且进入千家万户。
作为一个农业大国,农作物副产品---植物纤维是我国的第一大可再生资源。植物纤维具有强度高、初始模量高、易染色、加工成本低、加工机械化程度高、劳动强度小、无三废污染、经济效益高等特点,特别是生物降解性好,能够适应全球的绿色环保潮流。但在我国,植物纤维的利用率却很低。
利用橡胶与天然植物纤维复合制备新型复合材料的研究,已成为材料科学研究的热点。橡胶-纤维复合材料具有重量轻、强度高、导热系数小、隔音和隔热性能优良等特点,同时制造成本低,应用范围广,且在自然条件下可迅速降解,因此,利用天然植物纤维大力发展循环经济,既可提高农业经济效益,更可大量补充人类面临的不可再生资源的短缺,其生产具有生态效益、经济效益和社会效益的三统一性,对人类可持续发展有重大的战略意义。
发明内容
为了解决上述的现有各类保温材料存在的缺陷和不足,本发明的首要目的是提供一种天然橡胶/植物纤维/粘土复合型柔性保温材料,该材料具有更优良的保温性能、抗拉伸、抗撕裂性能、热稳定性和耐水性,同时又具有制备简单、无污染和环境友好的特点。
本发明的另一目的在于提供上述复合型柔性保温材料的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述复合型柔性保温材料的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现:一种复合型柔性保温材料,主要由以下重量份的原料组分制备得到:天然橡胶或胶乳(以干胶计)100份,改性植物纤维微粉1~20份,粘土1~15份,硫磺0.5~3.3份,促进剂1.2~4.3份,防老剂1~3份。
为了更好地实现本发明,所述原料组分中还可包括如下加工助剂中的至少一种:氧化锌0.5~4份;乳化剂OP(烷基酚聚氧乙烯醚)0.3份;乳化剂T(失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚)0.3份;平平加O(脂肪醇聚氧乙烯醚)0.3份;ZnCO3 1份;干酵素0.1~0.5份;KOH 0.05~0.15份;二苯胍0.2份;Na2SiF6 0.15~0.5份;硫酸铵1.2份;甲醛1.5份;高耐磨炉黑1~20份;半补强炭黑1~20份;再生胶30~100份;硬脂酸3份;重油5~14份;水杨酸0.2份;凡士林10份;颜料1-15份;发泡剂H(二亚硝基五亚甲基四胺)1~6份。
所述促进剂优选包括促进剂PX(N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌)、促进剂ZDC(二乙基二硫代氨基甲酸锌)、促进剂DM(二硫化苯并噻唑)、促进剂TT(二硫化四甲基秋兰姆)、促进剂PX(N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌)、促进剂M(硫醇基苯并噻唑)、促进剂CZ(N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)和促进剂D(二苯胍)中的至少一种。
所述防老剂优选包括防老剂264(2,6-二叔丁基对甲酚)、防老剂DBH(对笨二酚二苄醚)、防老剂MB(2-硫基苯并咪唑)、防老剂A(N-苯基-1-萘胺)、防老剂DFC(苯乙基二苯胺)和防老剂D(N-苯基-β-萘胺)中的至少一种。
所述改性植物纤维微粉优选按下述方法制备而成:在植物纤维中加入化学改性剂,然后采用力化学方法处理0.5~24小时,再经过微波处理获得改性植物纤维微粉;所述化学改性剂添加量为植物纤维质量的5~15%;所述微波处理为植物纤维经改性剂作用后,在微波功率300-1600瓦、微波频率2450MHZ下处理1-20分钟。所得改性植物纤维微粉的粒径优选控制在50纳米至30微米。
所述植物纤维优选包括菠萝叶纤维、剑麻纤维、椰子壳纤维、香蕉杆茎纤维、秸秆纤维、棉花纤维、丝纤维、苎麻纤维、竹纤维、黄麻纤维和甘蔗纤维中的至少一种。
所述化学改性剂优选乙酸酐、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、马来酸和邻苯二甲酸中的至少一种,添加量优选为植物纤维质量的0~15%。
所述粘土优选为膨润土、高岭土、滑石等粘土类矿物,并经过力化学处理形成片层厚度为50纳米至300微米的层状结构。
所述力化学方法可以是磨盘型力化学反应器碾磨、球磨法、胶体磨法、砂磨法、震动磨法或冲击磨法等。
本发明的复合型柔性保温材料的制备方法,包括如下步骤:按重量配比将上述原料组分中的改性植物纤维微粉、粘土、硫磺、促进剂、防老剂及其它加工助剂加入天然橡胶或胶乳中,均匀地分散到天然橡胶或胶乳中,再通过预硫化、熟成、发泡、硫化干燥等步骤制成含有改性植物纤维微粉及粘土的天然橡胶保温材料。
本发明所得复合型柔性保温材料可应用于制备柔性保温板、柔性保温管、柔性保温套等制品。
作为一种优选方案,所述原料组分中:所述改性植物纤维为5~10份重量,粘土为5~10份重量,天然橡胶或胶乳为100份重量(以干胶计),其它原料按上述配比。此方案尤其适用于制备柔性保温板。
作为又一种优选方案,所述改性植物纤维以10~12份重量,粘土为1~5份重量、天然橡胶或胶乳为100份重量(以干胶计),其它原料按上述配比。此方案尤其适用于制备柔性保温管。
作为又一种优选方案,所述改性植物纤维以12~15份重量,粘土为1~5份重量、天然橡胶或胶乳为100份重量(以干胶计),其它原料按上述配比。此方案尤其适用于制备乳柔性保温套。
本发明天然橡胶-植物纤维-粘土复合型柔性保温材料是利用来自农业副产品的植物纤维,以及粘土类矿物,经过力化学与化学改性剂和助磨剂改性的方法处理而获得的改性植物纤维和粘土;以天然胶乳为原料,在原料配合工序中,将上述所得改性植物纤维微粉、粘土连同其他配料一起均匀地加入天然胶乳中,再通过发泡、硫化等工序制成的天然橡胶保温材料与制品。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
由于采用了包括磨盘碾磨、球磨法、胶体磨法、砂磨法、震动磨法或冲击磨等力化学方法对植物纤维及粘土进行处理,并且结合采用添加化学改性剂的加工方式,因此能够产生如下几方面的明显效果:能够更有效实现植物纤维的细化,同时使纤维能够快速与改性产生作用,并在微波处理时能够形成均匀的具有孔洞结构的纤维,从而极大提高材料的保温性能,更重要的是采用的制备方法具有简单、无废弃物产生、无污染且环境友好的特点。
通过植物纤维与粘土的应用,可在橡胶泡孔结构中形成纤维网和粘土片层的骨架支撑,从而使材料的抗拉伸、撕裂强度提高,保证了体系稳定抗形变能力,提高材料的定伸强度、伸长率和永久变形性能,同时,植物纤维的微孔结构,以及粘土的阻隔作用,可进一步提高材料的保温性能。而且,植物纤维经过物理化学改性,改变了其化学稳定性和热稳定性,使其在加工中不容易变色,热收缩性和吸水性小、阻燃、耐化学腐蚀、不虫蛀、抗静电、使用寿命长。此外,该植物纤维和粘土以及天然橡胶都是来自大自然,生产成本低,环境友好无污染,因此,可称之为绿色保温材料及制品。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
原料组分的重量配比如下:天然橡胶或胶乳(以干胶计)100份,改性菠萝叶纤维微粉1份,高岭土1份,硫磺0.5份,促进剂CZ 1.2份,防老剂MB 1份。
产品的制备步骤:
(1)改性菠萝叶纤维微粉的制备:在菠萝叶纤维中加入5%纤维质量的乙酸酐,然后采用球磨法处理0.5小时,再经过微波频率2450MHZ,功率300瓦,处理时间20分钟,获得改性菠萝叶纤维微粉;所得微粉的粒径控制在50纳米至30微米。
(2)按重量配比将上述原料组分中的改性菠萝叶纤维微粉、高岭土、硫磺、促进剂CZ、防老剂MB加入到浓缩天然胶乳中,均匀地分散到天然胶乳中,再通过预硫化0.5-1小时,熟成24小时,发泡与硫化干燥2小时等步骤制成含有改性植物纤维微粉及粘土的大然橡胶材料。该材料保温效果显著,物理机械性能优异,导热系数为0.02w/m.k,压缩率大于60%,密度为80Kg/m3,使用温度范围为负60度到150度。
实施例2
原料组分的重量配比如下:天然橡胶或胶乳(以干胶计)100份,改性菠萝叶纤维微粉10份、改性苎麻纤维10份,高岭土5份,滑石10份,硫磺3.3份,促进剂CZ 2.3份,促进剂PX 2份,防老剂MB 1份,防老剂PFC 2份。
产品的制备步骤:
(1)改性菠萝叶纤维微粉的制备:在菠萝叶纤维中加入15%菠萝叶纤维质量的乙酸酐和马来酸酐的组合物(质量比1∶1),然后采用胶体磨法处理24小时,再经过微波频率2450MHZ,功率1600瓦,处理时间1分钟,获得改性菠萝叶纤维微粉;所得微粉的粒径控制在50纳米至30微米。
改性苎麻纤维微粉的制备采用同上的方法。
(2)按重量配比将上述原料组分中的改性菠萝叶纤维微粉、改性苎麻纤维微粉、高岭土、滑石、硫磺、促进剂CZ、促进剂PX、防老剂MB、防老剂PFC加入到浓缩天然胶乳中,均匀地分散到天然胶乳中,再通过预硫化0.5-1小时,熟成24小时,发泡与硫化干燥2小时等步骤制成含有改性植物纤维微粉及粘土的天然橡胶保温材料。该材料保温效果显著,物理机械性能优异,导热系数为0.04w/m.k,压缩率大于50%,密度为110Kg/m3,使用温度范围为负50度到150度。
实施例3
原料组分的重量配比如下:天然胶乳(以干胶计)100份,改性竹纤维微粉10份,膨润土7份,硫磺2份,促进剂ZDC 3份,防老剂A 2份。
产品的制备步骤:
(1)改性竹纤维微粉的制备:在菠萝叶纤维中加入10%纤维质量的邻苯二甲酸酐,然后采用砂磨法处理12小时,再经过微波频率2450MHZ,功率700瓦,处理时间10分钟,获得改性竹纤维微粉;所得微粉的粒径控制在50纳米至30微米。
(2)按重量配比将上述原料组分中的改性竹纤维微粉、膨润土、硫磺、促进剂ZDC、防老剂A加入到浓缩天然胶乳中,均匀地分散到天然胶乳中,再通过预硫化0.5-1小时,熟成24小时,发泡与硫化干燥2小时等步骤制成含有改性植物纤维微粉及粘土的天然橡胶保温材料。该材料保温效果显著,物理机械性能优异,导热系数为0.03w/m.k,压缩率大于60%,密度为90Kg/m3,使用温度范围为负50度到150度。
实施例4生产柔性保温板
原料组份的重量配比(重量份):
浓缩天然胶乳(以干胶计)                 100
改性秸秆纤维粉                         1
蒙脱土                                 5
分散剂(乳化剂OP:烷基酚聚氧乙烯醚)     0.3
干酵素                                     0.1
KOH                                        0.15
硫磺                                       1.2
促进剂PX(N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌)    0.8
促进剂ZDC(二乙基二硫代氨基甲酸锌)          0.4
防老剂264(2,6-二叔丁基对甲酚)             1
ZnO                                        0.6
产品的制备步骤:
首先取秸秆纤维,加入15%马来酸酐化学改性剂(以秸秆纤维质量计),然后采用磨盘型力化学反应器碾磨方法对秸秆纤维进行处理0.5小时,再经过微波功率700瓦、频率2450MHZ处理20分钟,获得改性秸秆纤维微粉。
取浓缩天然胶乳100份(以干胶计),加入0.3份分散剂,再加入1份上述所得改性秸秆纤维微粉,加入5份蒙脱土,配制成稳定乳液。按上述配方将硫磺、促进剂PX、促进剂ZDC、防老剂264、ZnO分别用去离子水制成浓度为20%的分散体;将氢氧化钾用去离子水制成浓度为1%的分散体;将干酪素用去离子水制成浓度为5%的分散体。然后将上述各组份加入到胶乳中,倒入40cm×40cm的玻璃板框中,经过预硫化、熟成、发泡与硫化干燥等步骤制成成品。该材料保温效果显著,物理机械性能优异,导热系数为0.02w/m.k,压缩率大于60%,密度为80Kg/m3,使用温度范围为负60度到150度。
实施例5生产柔性保温板
原料组分的配方与实施例3的差别在于100份天然胶乳中加入5份改性椰子壳纤维粉和10份陶土。
产品的制备步骤为:取浓缩天然胶乳100份(以干胶计),加入0.3份分散剂,再加入5份上述所得改性椰子壳纤维微粉,加入10份陶土,配制成稳定乳液。按上述配方将硫磺、促进剂PX、促进剂ZDC、防老剂264、ZnO分别用去离子水制成浓度为60%的分散体;将氢氧化钾用去离子水制成浓度为30%的分散体;将干酪素用去离子水制成浓度为15%的分散体。然后将上述各组份加入到胶乳中,倒入40cm×40cm的玻璃板框中,经过预硫化、熟成、发泡与硫化干燥等步骤制成柔性保温板成品。该材料保温效果显著,物理机械性能优异,导热系数为0.05w/m.k,压缩率大于60%,密度为100Kg/m3,使用温度范围为负50度到150度。
实施例6生产柔性保温管
原料组分的重量配比(按重量份计):
浓缩天然胶乳(以干胶计)                     100
改性剑麻纤维粉                             10
滑石粉                                     1
分散剂(乳化剂OP:烷基酚聚氧乙烯醚)         0.3
干酵素                                     0.5
KOH                                        0.1
硫磺                                       0.5
促进剂PX(N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌)    0.8
促进剂ZDC(二乙基二硫代氨基甲酸锌)          0.5
防老剂264(2,6-二叔丁基对甲酚)             0.5
防老剂MB(2-硫基苯并咪唑)                   0.5
ZnO                                        0.5
产品的制备步骤:
首先取剑麻纤维,加入15%邻苯二甲酸酐化学改性剂(以植物纤维质量计),然后采用球磨机碾磨方法对植物纤维进行处理1小时,再经过微波功率700瓦、频率2450MHZ10分钟,获得改性植物纤维微粉。
取浓缩天然胶乳100份(以干胶计),加入0.3份分散剂,再加入10份上述所得改性植物纤维微粉,加入1份滑石粉,配制成稳定乳液。按上述配方将硫磺、促进剂PX、促进剂ZDC、防老剂264、防老剂MB、ZnO分别用去离子水制成浓度为40%的分散体;将氢氧化钾用去离子水制成浓度为20%的分散体;将干酪素用去离子水制成浓度为10%的分散体。然后将上述各组份加入到胶乳中,倒入管状金属模具中,经过预硫化、熟成、发泡与硫化干燥等步骤制成成品。该材料保温效果显著,物理机械性能优异,导热系数为0.03w/m.k,压缩率大于60%,密度为80Kg/m3,使用温度范围为负60度到150度。
实施例7生产柔性保温管
与实施例6的区别在于100份天然胶乳中加入12份改性菠萝叶纤维微粉和5份蒙脱土。
该材料保温效果显著,物理机械性能优异,导热系数为0.05w/m.k,压缩率大于60%,密度为90Kg/m3,使用温度范围为负50度到150度。
实施例8生产柔性保温套
原料组分的重量配比(按重量份计):
浓缩天然胶乳(以干胶计)                    100
改性秸秆纤维粉                            12
陶土                                      1
分散剂(乳化剂OP:烷基酚聚氧乙烯醚)        0.3
干酵素                                    0.5
KOH                                       0.1
硫磺                                      0.6
促进剂PX(N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌)   0.8
促进剂ZDC(二乙基二硫代氨基甲酸锌)         0.5
防老剂264(2,6-二叔丁基对甲酚)            0.5
防老剂MB(2-硫基苯并咪唑)                  0.5
ZnO                                       0.5
产品的制备步骤:
首先取植物秸秆纤维,加入8%硬脂酸化学改性剂(以秸秆纤维质量计),然后采用震动磨机碾磨方法对秸秆纤维进行处理0.5~1小时,再经过微波功率700瓦、频率2450MHZ处理1-20分钟,获得改性秸秆纤维微粉。
取浓缩天然胶乳100份(以干胶计),加入0.3份分散剂,再加入12份上述所得改性秸秆纤维微粉,加入1份陶土,配制成稳定乳液。按上述配方将硫磺、促进剂PX、促进剂ZDC、防老剂264、防老剂MB、ZnO分别用去离子水制成浓度为60%的分散体;将氢氧化钾用去离子水制成浓度为30%的分散体;将干酪素用去离子水制成浓度为15%的分散体。然后将上述各组份加入到胶乳中,倒入套型金属模具中,经过预硫化、熟成、发泡与硫化干燥等步骤制成成品。该材料保温效果显著,物理机械性能优异,导热系数为0.03w/m.k,压缩率大于60%,密度为80Kg/m3,使用温度范围为负60度到150度。
实施例9生产柔性保温套
与实施例8的区别在于100份天然胶乳中加入15份改性竹纤维微粉和5份高岭土。
产品的制备步骤:
首先取植物竹纤维,加入15%硬脂酸化学改性剂(以竹纤维质量计),然后采用震动磨机碾磨方法对竹纤维进行处理0.5~1小时,再经过微波功率700瓦、频率2450MHZ处理1-20分钟,获得改性竹纤维微粉。
取浓缩天然胶乳100份(以干胶计),加入0.3份分散剂,再加入15份上述所得改性竹纤维微粉,加入5份高岭土,配制成稳定乳液。按上述配方将硫磺、促进剂PX、促进剂ZDC、防老剂264、ZnO分别用去离子水制成浓度为60%的分散体;将氢氧化钾用去离子水制成浓度为30%的分散体;将干酪素用去离子水制成浓度为15%的分散体。然后将上述各组份加入到胶乳中,倒入套型金属模具中,经过预硫化、熟成、发泡与硫化干燥等步骤制成成品。
该材料保温效果显著,物理机械性能优异,导热系数为0.04w/m.k,压缩率大于70%,密度为80Kg/m3,使用温度范围为负50度到150度。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种复合型柔性保温材料,其特征在于主要由以下重量份的原料组分制备得到:天然橡胶或胶乳(以干胶计)100份,改性植物纤维微粉1~20份,粘土1~20份,硫磺0.5~3.3份,促进剂1.2~4.3份和防老剂1~3份。
2、根据权利要求1所述的复合型柔性保温材料,其特征在于:所述原料组分中还包括以下重量份的加工助剂中的至少一种:氧化锌0.5~4份;烷基酚聚氧乙烯醚0.3份;失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚0.3份;脂肪醇聚氧乙烯醚0.3份;ZnCO3 1份;干酵素0.1~0.5份;KOH 0.05~0.15份;二苯胍0.2份;Na2SiF6 0.15~0.5份;硫酸铵1.2份;甲醛1.5份;高耐磨炉黑1~20份;半补强炭黑1~20份;再生胶30~100份;硬脂酸3份;重油5~14份;水杨酸0.2份;凡士林10份;颜料1-15份和二亚硝基五亚甲基四胺1~6份。
3、根据权利要求1所述的复合型柔性保温材料,其特征在于:所述促进剂包括N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二硫化苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌、硫醇基苯并噻唑、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和二苯胍中的至少一种。
4、根据权利要求1所述的复合型柔性保温材料,其特征在于:所述防老剂包括2,6-二叔丁基对甲酚、对笨二酚二苄醚、2-硫基苯并咪唑、N-苯基-1-萘胺、苯乙基二苯胺和N-苯基-β-萘胺中的至少一种。
5、根据权利要求1所述的复合型柔性保温材料,其特征在于:所述改性植物纤维微粉按下述方法制备而成:在植物纤维中加入化学改性剂,然后采用力化学方法处理0.5~24小时,再经过微波处理获得改性植物纤维微粉;所述化学改性剂添加量为植物纤维质量的5~15%;所述微波处理为植物纤维经改性剂作用后,在300-1600瓦、频率2450MHZ微波下处理1-20分钟。
6、根据权利要求5所述的复合型柔性保温材料,其特征在于:所述化学改性剂为乙酸酐、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、马来酸和邻苯二甲酸中的至少一种,添加量为植物纤维质量的5~15%。
7、根据权利要求1所述的复合型柔性保温材料,其特征在于:所述植物纤维包括秸秆纤维、剑麻纤维、竹纤维、菠萝叶纤维、椰子壳纤维、香蕉杆茎纤维、棉花纤维、丝纤维、苎麻纤维、黄麻纤维和甘蔗纤维中的至少一种;所述粘土为膨润土、高岭土、滑石或其组合物,并经过力化学处理形成片层厚度为50纳米至300微米的层状结构。
8、根据权利要求5-7中任一项所述的复合型柔性保温材料,其特征在于:所述力化学方法是磨盘型力化学反应器碾磨、球磨法、胶体磨法、砂磨法、震动磨法或冲击磨法。
9、权利要求1或2所述的复合型柔性保温材料的制备方法,包括如下步骤:按重量配比将上述原料中的改性植物纤维微粉、粘土、硫磺、促进剂、防老剂及加工助剂加入天然橡胶或胶乳中,均匀地分散到天然橡胶或胶乳中,再通过预硫化、熟成、发泡、硫化干燥步骤制成含有改性植物纤维微粉和粘土的复合型柔性保温材料。
10、权利要求1或2所述的复合型柔性保温材料用于制备保温制品。
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