CN107151418A - 一种防水保温树脂材料及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防水保温树脂材料及其生产工艺，所述树脂材料包括如下重量份的成分：苯酚型酚醛环氧树脂60～80份、聚酯树脂30～50份、聚苯胺15～30份、中空玻璃微珠10～18份、PETG 5～10份、石墨粉6～12份、硅藻土10～20份、壳聚糖双胍盐酸盐5～10份、乙二醇锑3～6份、抗氧剂0.6～2份、阻燃剂0.3～1.2份。该树脂材料的生产工艺首先将硅藻土使用酸浸法提高吸收性和孔隙率，再通过球磨法将石墨粉与硅藻土混合，提高导电性和耐温性，之后进行密炼、熔融注塑。本发明的树脂材料防水保温性能优良，同时具备良好的机械性能、耐候性、耐酸碱性，生产工艺能耗较低，适合作为电力设备的涂层材料或外墙保温装饰材料。

Description

一种防水保温树脂材料及其生产工艺
技术领域
本发明涉及防水保温材料领域，具体涉及一种防水保温树脂材料及其生产工艺。
背景技术
保温材料一般是指导热系数小于或等于0.2的材料。保温材料应用广泛，在工业和建筑中采用良好的保温技术与材料，往往可以起到事半功倍的效果。建筑中每使用一吨矿物棉绝热制品，一年可节约一吨石油。但是纤维类保温材料在使用环境中要使对流传热和辐射传热升高，必须要有较厚的覆层；而型材类无机保温材料要进行拼装施工，存在接缝多、有损美观、防水性差、使用寿命短等缺陷。
目前，在电力防水保温树脂材料领域，主要是用塑料做成板材，其主要是利用单体原料以缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂等合成。此类防水保温材料的耐腐蚀性一般，机械性能、热稳定性、阻燃性、耐候性也欠佳。因此，需要研发出一种以防水保温为主、综合性能优良的树脂材料来满足电力行业的需求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种防水保温树脂材料及其生产工艺，该树脂材料防水保温性能优良，同时具备良好的机械性能、耐候性、耐酸碱性，生产工艺能耗较低，适合作为电力设备的涂层材料或外墙保温装饰材料。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种防水保温树脂材料，包括如下重量份的成分：苯酚型酚醛环氧树脂60～80份、聚酯树脂30～50份、聚苯胺15～30份、中空玻璃微珠10～18份、PETG5～10份、石墨粉6～12份、硅藻土10～20份、壳聚糖双胍盐酸盐5～10份、乙二醇锑3～6份、抗氧剂0.6～2份、阻燃剂0.3～1.2份。
优选地，所述苯酚型酚醛环氧树脂选自NPPN-631、NPPN-638、NPPN-638S中的一种或多种的组合。
优选地，所述聚酯树脂选自335饱和聚酯树脂、345饱和聚酯树脂、301B饱和聚酯树脂、385饱和聚酯树脂中的一种或任意两种以上的组合。
优选地，所述抗氧剂选自2,6-三季丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三季丁基-4-羟基苯基)硫醚、抗氧剂TNP、抗氧剂1076、抗氧剂164中的一种或多种的组合。
优选地，所述阻燃剂选自多聚磷酸胺、密胺聚磷酸盐、季戊四醇二磷酸酯、三聚氰胺氰尿酸盐中的一种或多种的组合。
上述防水保温树脂材料的生产工艺，包括如下步骤：
步骤一：使用质量浓度10～20％的盐酸溶液浸泡硅藻土10～20min后，以1000～1200r/min离心分离3～5min，过滤取滤饼，烘干后送入振动筛磨粉，过200～300目筛得到粉末a；
步骤二：将粉末a与石墨粉混合，搅拌均匀，投入到球磨罐中，加入适量乙醇和氧化铝陶瓷球，20～30℃球磨1～2小时，取出反应物料过滤，滤饼烘干后研磨过200～300目筛得到混合粉末b；
步骤三：将苯酚型酚醛环氧树脂、聚酯树脂、聚苯胺、中空玻璃微珠、PETG、壳聚糖双胍盐酸盐、乙二醇锑混合搅拌均匀，送入密炼机，在150～160℃混炼10～15min，得到混合物料c；
步骤四：将混合粉末b、混合物料c、抗氧剂、阻燃剂混合搅拌均匀，送入离心机以1200～1400r/min离心分离5～8分钟，倒入双螺杆挤出机中挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在260～280℃、5～10Mpa条件下注塑成型得到该高分子材料。
优选地，所述步骤一盐酸溶液的用量以没过硅藻土为宜。
优选地，所述步骤二球磨的球料重量比为25:1～35:1，球料重量比为氧化铝陶瓷球与粉末a和石墨粉混合物的重量比。
优选地，所述步骤四双螺杆挤出机的挤出压力为10～15Mpa，长径比为40～50:1。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1.本发明的防水保温树脂材料，各成分安全无毒，成本较低，对强酸、强碱、含氯试剂等强氧化剂的耐腐蚀性能优良，防水保温，而且具备良好的机械性能、耐候性、耐酸碱性，生产工艺能耗较低，适合作为电力设备的涂层材料或外墙保温装饰材料。
2.本发明防水保温树脂材料成分中，苯酚型酚醛环氧树脂环氧基含量高，黏度较大，固化后产物交联密度高，具有良好的物理机械性能，适合耐化学性和耐温性的防腐体系；聚酯树脂的耐热性较好，电性能优良；聚苯胺具有导电率高且可调范围大、独特的掺杂机理、原料价廉和环境稳定性好等优点；PETG是一种透明、非结晶型共聚酯，具有突出的韧性和高抗冲击强度，其抗冲击强度是改性聚丙烯酸酯类的3～10倍，并具有很高的机械强度和优异的柔性；石墨粉耐高温导电，且耐磨润滑；硅藻土孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热；壳聚糖双胍盐酸盐具有优良的相容性和抑菌能力，能够显著提高树脂材料的抗菌抑菌性能；抗氧剂与阻燃剂将材料与外界空气和热源隔绝，降低了导热系数，进一步提高了保温性能。
3.本发明的防水保温树脂材料的生产工艺，首先将硅藻土使用酸浸法提高吸收性和孔隙率；再通过球磨法将石墨粉与硅藻土混合，提高导电性和耐温性；之后的密炼、熔融注塑使得各成分更加分散，材料的材质更加均匀，且能耗较低，节约能源。
具体实施方式
以下结合具体实施例对发明作进一步详细的描述。
实施例1.
一种防水保温树脂材料，包括如下重量份的成分：
上述防水保温树脂材料的生产工艺，包括如下步骤：
步骤一：使用质量浓度15％的盐酸溶液浸泡硅藻土10min后，以1000～1200r/min离心分离3～5min，过滤取滤饼，烘干后送入振动筛磨粉，过200～300目筛得到粉末a；其中，盐酸溶液的用量以没过硅藻土为宜。
步骤二：将粉末a与石墨粉混合，搅拌均匀，投入到球磨罐中，加入适量乙醇和氧化铝陶瓷球，20℃球磨2小时，取出反应物料过滤，滤饼烘干后研磨过200～300目筛得到混合粉末b；其中，球磨的球料重量比为25:1，球料重量比为氧化铝陶瓷球与粉末a和石墨粉混合物的重量比。
步骤三：将苯酚型酚醛环氧树脂NPPN-631、385饱和聚酯树脂、聚苯胺、中空玻璃微珠、PETG、壳聚糖双胍盐酸盐、乙二醇锑混合搅拌均匀，送入密炼机，在150～160℃混炼10～15min，得到混合物料c；
步骤四：将混合粉末b、混合物料c、双(3,5-三季丁基-4-羟基苯基)硫醚、密胺聚磷酸盐混合搅拌均匀，送入离心机以1200～1400r/min离心分离5～8分钟，倒入双螺杆挤出机中挤压成熔融状态，挤出压力为10～15Mpa，长径比为40～50:1，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在260～280℃、5～10Mpa条件下注塑成型得到该高分子材料。
实施例2.
一种防水保温树脂材料，包括如下重量份的成分：
上述防水保温树脂材料的生产工艺，包括如下步骤：
步骤一：使用质量浓度12％的盐酸溶液浸泡硅藻土20min后，以1000～1200r/min离心分离3～5min，过滤取滤饼，烘干后送入振动筛磨粉，过200～300目筛得到粉末a；其中，盐酸溶液的用量以没过硅藻土为宜。
步骤二：将粉末a与石墨粉混合，搅拌均匀，投入到球磨罐中，加入适量乙醇和氧化铝陶瓷球，25℃球磨1.5小时，取出反应物料过滤，滤饼烘干后研磨过200～300目筛得到混合粉末b；其中，球磨的球料重量比为30:1，球料重量比为氧化铝陶瓷球与粉末a和石墨粉混合物的重量比。
步骤三：将苯酚型酚醛环氧树脂NPPN-638、345饱和聚酯树脂、聚苯胺、中空玻璃微珠、PETG、壳聚糖双胍盐酸盐、乙二醇锑混合搅拌均匀，送入密炼机，在160℃混炼10min，得到混合物料c；
步骤四：将混合粉末b、混合物料c、抗氧剂TNP、季戊四醇二磷酸酯混合搅拌均匀，送入离心机以1200～1400r/min离心分离5～8分钟，倒入双螺杆挤出机中挤压成熔融状态，挤出压力为10～15Mpa，长径比为40～50:1，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在260～280℃、5～10Mpa条件下注塑成型得到该高分子材料。
实施例3.
一种防水保温树脂材料，包括如下重量份的成分：
上述防水保温树脂材料的生产工艺，包括如下步骤：
步骤一：使用质量浓度16％的盐酸溶液浸泡硅藻土18min后，以1000～1200r/min离心分离3～5min，过滤取滤饼，烘干后送入振动筛磨粉，过200～300目筛得到粉末a；其中，盐酸溶液的用量以没过硅藻土为宜。
步骤二：将粉末a与石墨粉混合，搅拌均匀，投入到球磨罐中，加入适量乙醇和氧化铝陶瓷球，30℃球磨1小时，取出反应物料过滤，滤饼烘干后研磨过200～300目筛得到混合粉末b；其中，球磨的球料重量比为32:1，球料重量比为氧化铝陶瓷球与粉末a和石墨粉混合物的重量比。
步骤三：将苯酚型酚醛环氧树脂NPPN-638S、335饱和聚酯树脂、聚苯胺、中空玻璃微珠、PETG、壳聚糖双胍盐酸盐、乙二醇锑混合搅拌均匀，送入密炼机，在160℃混炼10min，得到混合物料c；
步骤四：将混合粉末b、混合物料c、抗氧剂164、多聚磷酸胺混合搅拌均匀，送入离心机以1200～1400r/min离心分离5～8分钟，倒入双螺杆挤出机中挤压成熔融状态，挤出压力为10～15Mpa，长径比为40～50:1，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在260～280℃、5～10Mpa条件下注塑成型得到该高分子材料。
实施例4.
一种防水保温树脂材料，包括如下重量份的成分：
上述防水保温树脂材料的生产工艺，包括如下步骤：
步骤一：使用质量浓度10～20％的盐酸溶液浸泡硅藻土10～20min后，以1000～1200r/min离心分离3～5min，过滤取滤饼，烘干后送入振动筛磨粉，过200～300目筛得到粉末a；其中，盐酸溶液的用量以没过硅藻土为宜。
步骤二：将粉末a与石墨粉混合，搅拌均匀，投入到球磨罐中，加入适量乙醇和氧化铝陶瓷球，20～30℃球磨1～2小时，取出反应物料过滤，滤饼烘干后研磨过200～300目筛得到混合粉末b；其中，球磨的球料重量比为25:1～35:1，球料重量比为氧化铝陶瓷球与粉末a和石墨粉混合物的重量比。
步骤三：将苯酚型酚醛环氧树脂NPPN-638S、301B饱和聚酯树脂、聚苯胺、中空玻璃微珠、PETG、壳聚糖双胍盐酸盐、乙二醇锑混合搅拌均匀，送入密炼机，在150～160℃混炼10～15min，得到混合物料c；
步骤四：将混合粉末b、混合物料c、2,6-三季丁基-4-甲基苯酚、三聚氰胺氰尿酸盐混合搅拌均匀，送入离心机以1200～1400r/min离心分离5～8分钟，倒入双螺杆挤出机中挤压成熔融状态，挤出压力为10～15Mpa，长径比为40～50:1，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在260～280℃、5～10Mpa条件下注塑成型得到该高分子材料。
性能测试：
将上述实施例1-4制备的树脂材料进行了耐酸、耐碱、抗冲击强度、抗弯曲强度的性能测试，具体结果见下表。
从上表可以看出，本发明的高分子材料耐酸、耐碱等抗腐蚀性能优良，机械性能如抗冲击强度、弯曲强度良好，适合作为电力设备的涂层材料或外墙保温装饰材料。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种防水保温树脂材料，其特征在于，包括如下重量份的成分：苯酚型酚醛环氧树脂60～80份、聚酯树脂30～50份、聚苯胺15～30份、中空玻璃微珠10～18份、PETG 5～10份、石墨粉6～12份、硅藻土10～20份、壳聚糖双胍盐酸盐5～10份、乙二醇锑3～6份、抗氧剂0.6～2份、阻燃剂0.3～1.2份。
2.根据权利要求1所述的防水保温树脂材料，其特征在于，所述苯酚型酚醛环氧树脂选自NPPN-631、NPPN-638、NPPN-638S中的一种或多种的组合。
3.根据权利要求1所述的防水保温树脂材料，其特征在于，所述聚酯树脂选自335饱和聚酯树脂、345饱和聚酯树脂、301B饱和聚酯树脂、385饱和聚酯树脂中的一种或任意两种以上的组合。
4.根据权利要求1所述的防水保温树脂材料，其特征在于，所述抗氧剂选自2, 6-三季丁基-4-甲基苯酚、双（3, 5-三季丁基-4-羟基苯基）硫醚、抗氧剂TNP、抗氧剂1076、抗氧剂164中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述的防水保温树脂材料，其特征在于，所述阻燃剂选自多聚磷酸胺、密胺聚磷酸盐、季戊四醇二磷酸酯、三聚氰胺氰尿酸盐中的一种或多种的组合。
6.一种根据权利要求1-5任意一项所述的防水保温树脂材料的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：使用质量浓度10～20%的盐酸溶液浸泡硅藻土10～20min后，以1000～1200r/min离心分离3～5min，过滤取滤饼，烘干后送入振动筛磨粉，过200～300目筛得到粉末a；
步骤二：将粉末a与石墨粉混合，搅拌均匀，投入到球磨罐中，加入适量乙醇和氧化铝陶瓷球，20～30℃球磨1～2小时，取出反应物料过滤，滤饼烘干后研磨过200～300目筛得到混合粉末b；
步骤三：将苯酚型酚醛环氧树脂、聚酯树脂、聚苯胺、中空玻璃微珠、PETG、壳聚糖双胍盐酸盐、乙二醇锑混合搅拌均匀，送入密炼机，在150～160℃混炼10～15min，得到混合物料c；
步骤四：将混合粉末b、混合物料c、抗氧剂、阻燃剂混合搅拌均匀，送入离心机以1200～1400 r/min离心分离5～8分钟，倒入双螺杆挤出机中挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在260～280℃、5～10Mpa条件下注塑成型得到该高分子材料。
7.根据权利要求6所述的防水保温树脂材料的生产工艺，其特征在于，所述步骤一盐酸溶液的用量以没过硅藻土为宜。
8.根据权利要求6所述的防水保温树脂材料的生产工艺，其特征在于，所述步骤二球磨的球料重量比为25:1～35:1，球料重量比为氧化铝陶瓷球与粉末a和石墨粉混合物的重量比。
9.根据权利要求6所述的防水保温树脂材料的生产工艺，其特征在于，所述步骤四双螺杆挤出机的挤出压力为10～15Mpa，长径比为40～50:1。
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