CN106496862A - 橡塑发泡保温材料母料及制备橡塑发泡保温材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种橡塑发泡保温材料母料，涉及橡塑发泡保温材料领域，以质量份计，包括以下组分：丁腈橡胶(NBR)5～18份；聚氯乙烯(PVC)10～18份；氯化石蜡0～15份；耐老化改性剂3～15份；耐老化增塑剂3～20份；阻燃剂25～40份；发泡剂10～15份；填充剂10～25份；防老剂为0.1～2％份。采用丁基橡胶、三元乙丙橡胶一种或两种的混合物作为耐老化改性剂，采用邻苯二甲酸二丙基庚酯作为耐老化增塑剂，防老化性能明显提高，能长期保持其弹性，不会发生开裂现象，增加使用寿命。本发明还公开了一种橡塑发泡保温材料的制备方法。

Description

橡塑发泡保温材料母料及制备橡塑发泡保温材料的方法
技术领域
本发明涉及橡塑发泡保温材料领域，具体涉及一种橡塑发泡保温材料母料及制备橡塑发泡保温材料的方法。
背景技术
目前，NBR/PVC体系橡塑发泡保温材料已经广泛应用于空调、冰箱等家用电器和和室外管道保温等领域。现有的橡塑发泡材料在高温下易老化，丧失弹性甚至发生开裂现象，造成使用寿命问题缩短。
同时，随着欧盟对进入其市场的所有化学品进行预防性管理的REACH法规的出台，空调冰箱等家用电器出口时需特别控制其保温材料中短链氯化石蜡和偶氮二甲酰胺的含量不要超出REACH法规中的标准。现有的橡塑发泡材料中短链氯化石蜡和偶氮二甲酰胺的含量一般很容易超标。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种橡塑发泡保温材料母料及制备橡塑发泡保温材料的方法，能长期保持其弹性，不会发生开裂现象，增加使用寿命。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种橡塑发泡保温材料母料，以质量份计，包括以下组分：丁腈橡胶(NBR)5～18份；聚氯乙烯(PVC)10～18份；氯化石蜡0～15份；耐老化改性剂3～15份；耐老化增塑剂3～20份；阻燃剂25～40份；发泡剂10～15份；填充剂10～25份；防老剂为0.1～2份。
在上述技术方案的基础上，所述氯化石蜡为0份；耐老化增塑剂10～20份。
在上述技术方案的基础上，所述耐老化改性剂为丁基橡胶、三元乙丙橡胶中的一种或两种的混合物。
在上述技术方案的基础上，所述耐老化增塑剂为邻苯二甲酸二丙基庚酯。
在上述技术方案的基础上，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑中的一种或几种的混合物。
在上述技术方案的基础上，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
在上述技术方案的基础上，所述填充剂为滑石粉、陶土、碳酸钙、硬脂酸钙中的一种或几种的混合物。
在上述技术方案的基础上，所述防老剂为防老剂MB、防老剂RD、防老剂DNP中的一种或几种的混合物。
本发明还公开了一种采用所述一种橡塑发泡保温材料母料的制备橡塑发泡保温材料的方法，包括以下步骤：
将丁腈橡胶、聚氯乙烯、氯化石蜡和耐老化改性剂放入密炼机中混炼；
将阻燃剂、发泡剂和防老剂投入密炼机中，并将至少一半的耐老化增塑剂加入密炼机，在120～130度温度条件下混炼；
将剩余部分的耐老化增塑剂和填充剂加入密炼机中，混炼至温度达150～160度出料；
将密炼机混炼出的混炼胶料倒入开炼机冷却后出片，放置2至3天；
取放置后的混炼胶料，投入密炼机中，并加入硫化剂和促进剂，混炼均匀后倒入开炼机冷却出片，然后通过挤出机定型，放入140度～150度的烘箱中烘干15～20分钟；
取出烘箱中半成品，在空气中放置冷却后，再放入160～170度烘箱下烘干15～20分钟，待完全发泡后取出，冷却定型。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、采用丁基橡胶、三元乙丙橡胶一种或两种的混合物作为耐老化改性剂，采用邻苯二甲酸二丙基庚酯作为耐老化增塑剂，防老化性能明显提高，能长期保持其弹性，不会发生开裂现象，增加使用寿命。
2、采用邻苯二甲酸二丙基庚酯作为耐老化增塑剂，不再采用氯化石蜡，有效避免氯化石蜡中的短链氯化石蜡超标，能够满足欧盟REACH法规的要求。
3、其制备方法中采用两次不同温度条件下烘干并冷却定型，可保证偶氮二甲酰胺充分分解，遂保证欧盟REACH检测中偶氮二甲酰胺的含量不超标。
具体实施方式
本发明实施例提供一种橡塑发泡保温材料母料，以质量份计，包括以下组分：丁腈橡胶(NBR)5～18份；聚氯乙烯(PVC)10～18份；氯化石蜡0～15份；耐老化改性剂3～15份；耐老化增塑剂3～20份；阻燃剂25～40份；发泡剂10～15份；填充剂10～25份；防老剂为0.1～2％份。采用丁基橡胶、三元乙丙橡胶一种或两种的混合物作为耐老化改性剂，采用邻苯二甲酸二丙基庚酯作为耐老化增塑剂，防老化性能明显提高，能长期保持其弹性，不会发生开裂现象，增加使用寿命。
氯化石蜡为0份；耐老化增塑剂10～20份。采用邻苯二甲酸二丙基庚酯作为耐老化增塑剂，不再采用氯化石蜡，有效避免氯化石蜡中的短链氯化石蜡超标，能够满足欧盟REACH法规的要求。
耐老化改性剂为丁基橡胶、三元乙丙橡胶中的一种或两种的混合物。耐老化增塑剂为邻苯二甲酸二丙基庚酯。阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑中的一种或几种的混合物。发泡剂为偶氮二甲酰胺。填充剂为滑石粉、陶土、碳酸钙、硬脂酸钙中的一种或几种的混合物。防老剂为防老剂MB(2～巯基苯并咪唑)、防老剂RD(2，2，4～三甲基～1，2～二氢化喹啉聚合体)、防老剂DNP(N,N'～二(β～萘基)对苯二胺)中的一种或几种的混合物。
本发明还公开了一种的采用橡塑发泡保温材料母料制备橡塑发泡保温材料的方法，包括以下步骤：
将丁腈橡胶、聚氯乙烯、氯化石蜡和耐老化改性剂放入密炼机中混炼；
将阻燃剂、发泡剂和防老剂投入密炼机中，并将至少一半的耐老化增塑剂加入密炼机，在120～130度温度条件下混炼；
将剩余部分的耐老化增塑剂和填充剂加入密炼机中，混炼至温度达150～160度出料；
将密炼机混炼出的混炼胶料倒入开炼机冷却后出片，放置2至3天；
取放置后的混炼胶料，投入密炼机中，并加入硫化剂和促进剂，混炼均匀后倒入开炼机冷却出片，然后通过挤出机定型，放入140度～150度的烘箱中烘干15～20分钟；
取出烘箱中半成品，在空气中放置冷却后，再放入160～170度烘箱下烘干15～20分钟，待完全发泡后取出，冷却定型。
该制备方法中采用两次不同温度条件下烘干并冷却定型，可保证偶氮二甲酰胺充分分解，遂保证欧盟REACH检测中偶氮二甲酰胺的含量不超标。
以下结合实例对本发明做进一步详细说明：
实施例1.一种橡塑发泡保温材料母料，包括以下组分：
主体材料：NBR8份，PVC15份，氯化石蜡7份
耐老化增塑剂：邻苯二甲酸二丙基庚酯7份
耐老化改性剂：丁基橡胶7份
阻燃剂：氢氧化铝18份、氢氧化镁9份、三氧化二锑1份
发泡剂：偶氮二甲酰胺12份
填充剂：滑石粉10份、陶土3份、碳酸钙1份、硬脂酸钙1份
防老剂：防老剂MB0.4份、防老剂RD0.6份
将本实施例中橡塑发泡保温材料母料的按以下制备方法制成橡塑发泡保温材料：
1、将丁腈橡胶、聚氯乙烯、氯化石蜡和耐老化改性剂放入密炼机中混炼；
2、将阻燃剂、发泡剂和防老剂投入密炼机中，并将至少一半的耐老化增塑剂加入密炼机，在120～130度温度条件下混炼；
3、将剩余部分的耐老化增塑剂和填充剂加入密炼机中，混炼至温度达150～160度出料；
4、将密炼机混炼出的混炼胶料倒入开炼机冷却后出片，放置2至3天；
5、取放置后的混炼胶料，投入密炼机中，并加入硫化剂和促进剂，混炼均匀后倒入开炼机冷却出片，然后通过挤出机定型，放入140度～150度的烘箱中烘干15～20分钟；
6、取出烘箱中半成品，在空气中放置冷却后，再放入160～170度烘箱下烘干15～20分钟，待完全发泡后取出，冷却定型。
实施例2.一种橡塑发泡保温材料母料，包括以下组分：
主体材料：NBR8份，PVC15份，氯化石蜡7份
耐老化增塑剂：邻苯二甲酸二丙基庚酯7份
耐老化改性剂：三元乙丙橡胶7份
阻燃剂：氢氧化铝18份、氢氧化镁9份、三氧化二锑1份
发泡剂：偶氮二甲酰胺12份
填充剂：滑石粉10份、陶土3份、碳酸钙1份、硬脂酸钙1份
防老剂：防老剂MB0.4份、防老剂RD0.6份
本实施例中，按上述组分称取母料，按实施例1的制备方法制得橡塑发泡保温材料。
实施例3.一种橡塑发泡保温材料母料，包括以下组分：
主体材料：NBR8份，PVC15份，
耐老化增塑剂：邻苯二甲酸二丙基庚酯14份
耐老化改性剂：丁基橡胶7份
阻燃剂：氢氧化铝18份、氢氧化镁9份、三氧化二锑1份
发泡剂：偶氮二甲酰胺12份
填充剂：滑石粉10份、陶土3份、碳酸钙1份、硬脂酸钙1份
防老剂：防老剂MB0.4份、防老剂RD0.6份
本实施例中，按上述组分称取母料，按实施例1的制备方法制得橡塑发泡保温材料。
实施例4.一种橡塑发泡保温材料母料，包括以下组分：
主体材料：NBR8份，PVC15份，
耐老化增塑剂：邻苯二甲酸二丙基庚酯14份
耐老化改性剂：三元乙丙橡胶7份
阻燃剂：氢氧化铝18份、氢氧化镁9份、三氧化二锑1份
发泡剂：偶氮二甲酰胺12份
填充剂：滑石粉10份、陶土3份、碳酸钙1份、硬脂酸钙1份
防老剂：防老剂MB0.4份、防老剂RD0.6份
本实施例中，按上述组分称取母料，按实施例1的制备方法制得橡塑发泡保温材料。
实施例5.一种橡塑发泡保温材料母料，包括以下组分：
主体材料：NBR5份，PVC15份，
耐老化增塑剂：邻苯二甲酸二丙基庚酯14份
耐老化改性剂：三元乙丙橡胶5份，丁基橡胶5份
阻燃剂：氢氧化铝18份、氢氧化镁9份、三氧化二锑1份
发泡剂：偶氮二甲酰胺12份
填充剂：滑石粉10份、陶土3份、碳酸钙1份、硬脂酸钙1份
防老剂：防老剂MB0.4份、防老剂RD0.6份
本实施例中，按上述组分称取母料，按实施例1的制备方法制得橡塑发泡保温材料。
实施例6.一种橡塑发泡保温材料母料，包括以下组分：
主体材料：NBR5份，PVC13份，
耐老化增塑剂：邻苯二甲酸二丙基庚酯14份
耐老化改性剂：三元乙丙橡胶12份
阻燃剂：氢氧化铝18份、氢氧化镁9份、三氧化二锑1份
发泡剂：偶氮二甲酰胺12份
填充剂：滑石粉10份、陶土3份、碳酸钙1份、硬脂酸钙1份
防老剂：防老剂MB0.4份、防老剂RD0.6份
本实施例中，按上述组分称取母料，按实施例1的制备方法制得橡塑发泡保温材料。
实施例7.一种橡塑发泡保温材料母料，包括以下组分：
主体材料：NBR5份，PVC10份，
耐老化增塑剂：邻苯二甲酸二丙基庚酯15份
耐老化改性剂：丁基橡胶11份
阻燃剂：氢氧化铝10份、氢氧化镁15份、三氧化二锑1份
发泡剂：偶氮二甲酰胺12份
填充剂：滑石粉14份、陶土3份、碳酸钙1份、硬脂酸钙1份
防老剂：防老剂MB0.4份、防老剂RD0.6份
本实施例中，按上述组分称取母料，按实施例1的制备方法制得橡塑发泡保温材料。
实施例8.一种橡塑发泡保温材料母料，包括以下组分：
主体材料：NBR5份，PVC18份，
耐老化增塑剂：邻苯二甲酸二丙基庚酯13份
耐老化改性剂：三元乙丙橡胶8份
阻燃剂：氢氧化铝5份、氢氧化镁10份、三氧化二锑2份
发泡剂：偶氮二甲酰胺12份
填充剂：滑石粉15份、陶土3份、碳酸钙5份、硬脂酸钙1份
防老剂：防老剂MB0.4份、防老剂RD0.6份
本实施例中，按上述组分称取母料，按实施例1的制备方法制得橡塑发泡保温材料。
对比例1.传统橡塑保温材料(空白对比)，包括以下组分：
主体材料：NBR15份，PVC15份，氯化石蜡14份
阻燃剂：氢氧化铝18份、氢氧化镁9份、三氧化二锑1份
发泡剂：偶氮二甲酰胺12份
填充剂：滑石粉15份
防老剂：防老剂MB0.4份、防老剂RD0.6份
本对比例中，按上述组分称取母料，按实施例1的制备方法制得橡塑发泡保温材料。
上述实施例和对比例制得的橡塑发泡保温材料，送做REACH检测并通过氙灯老化试验来表征其老化性能，具体方法如下：
根据GB/16422～2014，氙灯老化试验使用Daylight滤光镜，在波长为340nm，光源辐照度550W/m2的条件下，取样品放入氙灯老化箱中，通过龟裂时间来判断其老化性能好坏。
表1.橡塑发泡保温材料Reach检测结果及氙灯老化结果
老化性能分析：
从上述实施例和对比例中发现，三元乙丙橡胶对老化性能影响最大，在于邻苯二甲酸二丙基庚酯一起并用时，随着其用量增加，老化性能明显提高。可能是由于邻苯二甲酸二丙基庚酯进入了三元乙丙橡胶中的非共轭二烯烃分子链中，在交联反应时，由于邻苯二甲酸二丙基庚酯很难以挥发，形成的相嵌互穿的网状结构。而在老化性能达到一定程度后，防老剂的提升不大。三元乙丙橡胶和邻苯二甲酸二丙基庚酯的并用时，性能最佳。
环保性能分析：
橡塑发泡保温材料母料含有氯化石蜡时，制备的橡塑发泡保温材料产物中的短链氯化石蜡的含量易超标，因此，对比例1和实施例1、2、3均不满足Reach标准中对短链氯化石蜡的含量的要求。实施例4-8中，不采用氯化石蜡，增加耐老化增塑剂的含量来替代氯化石蜡的作用，制备的橡塑发泡保温材料产物能够满足Reach标准中对短链氯化石蜡的含量的要求。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种橡塑发泡保温材料母料，其特征在于：以质量份计，包括以下组分：丁腈橡胶(NBR)5～18份；聚氯乙烯(PVC)10～18份；氯化石蜡0～15份；耐老化改性剂3～15份；耐老化增塑剂3～20份；阻燃剂25～40份；发泡剂10～15份；填充剂10～25份；防老剂为0.1～2份。
2.如权利要求1所述的一种橡塑发泡保温材料母料，其特征在于：所述氯化石蜡为0份；耐老化增塑剂10～20份。
3.如权利要求1所述的一种橡塑发泡保温材料母料，其特征在于：所述耐老化改性剂为丁基橡胶、三元乙丙橡胶中的一种或两种的混合物。
4.如权利要求1所述的一种橡塑发泡保温材料母料，其特征在于：所述耐老化增塑剂为邻苯二甲酸二丙基庚酯。
5.如权利要求1所述的一种橡塑发泡保温材料母料，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑中的一种或几种的混合物。
6.如权利要求1所述的一种橡塑发泡保温材料母料，其特征在于：所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
7.如权利要求1所述的一种橡塑发泡保温材料母料，其特征在于：所述填充剂为滑石粉、陶土、碳酸钙、硬脂酸钙中的一种或几种的混合物。
8.如权利要求1所述的一种橡塑发泡保温材料母料，其特征在于：所述防老剂为防老剂MB、防老剂RD、防老剂DNP中的一种或几种的混合物。
9.一种采用如权利要求1～8任意一项所述一种橡塑发泡保温材料母料的制备橡塑发泡保温材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将丁腈橡胶、聚氯乙烯、氯化石蜡和耐老化改性剂放入密炼机中混炼；
将阻燃剂、发泡剂和防老剂投入密炼机中，并将至少一半的耐老化增塑剂加入密炼机，在120～130度温度条件下混炼；
将剩余部分的耐老化增塑剂和填充剂加入密炼机中，混炼至温度达150～160度出料；
将密炼机混炼出的混炼胶料倒入开炼机冷却后出片，放置2至3天；
取放置后的混炼胶料，投入密炼机中，并加入硫化剂和促进剂，混炼均匀后倒入开炼机冷却出片，然后通过挤出机定型，放入140度～150度的烘箱中烘干15～20分钟；
取出烘箱中半成品，在空气中放置冷却后，再放入160～170度烘箱下烘干15～20分钟，待完全发泡后取出，冷却定型。
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