CN107698987A - 一种基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料及其制备方法 - Google Patents

一种基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于保温材料领域，具体来说为一种基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料，由以下重量百分比组分制备得到：丁腈橡胶10‑12％、PVC10‑12％、CPE1‑3％、乙烯基封端甲基乙烯基硅橡胶生胶2‑5％、发泡剂5‑10％、增塑剂20‑25％、填料17‑33％以及余量的阻燃剂；所述的填料为表面接枝松香酸的轻质碳酸钙与陶土的混合物，其中陶土占填料总重量的70‑80％，所述的表面接枝松香酸的轻质碳酸钙占填料总重量的20‑30％，本发明的目的为提出一种湿阻性能优异、真空吸水率低的橡塑绝热发泡材料及其制备方法。

Description

一种基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料及其制 备方法
技术领域
本发明涉及保温绝热材料领域，特别是一种基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料及其制备方法。
背景技术
发泡橡塑保温材料是一种应用非常广泛的材料，特别是对于低温管道、低温房间的隔热保温环境下常用，现有的发泡橡塑保温材料的选用主要参数包括密度、导热系数、燃烧性能、使用温度、吸湿率等。
现有的发泡橡塑保温材料的主要原料为丁腈橡胶、PVC、发泡剂、填料、增塑剂等原料经过密炼、开炼、发泡得到。其国标中规定，对于空调管道的阻燃系数应当达到32以上，真空吸水率低于10。
但是现有产品存在的缺陷在于，市售产品的湿阻因子一般在8000-10000，很少能够达到10000以上，真空吸水率低于5。
发明内容
本发明的目的在于提供一种湿阻性能优异、真空吸水率低的橡塑绝热发泡材料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明的方案如下：一种基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料，由以下重量百分比组分制备得到：
丁腈橡胶10-12％、PVC10-12％、CPE1-3％、乙烯基封端甲基乙烯基硅橡胶生胶2-5％、发泡剂5-10％、增塑剂20-25％、填料17-33％以及余量的阻燃剂；
所述的填料为表面接枝松香酸的轻质碳酸钙与陶土的混合物，其中陶土占填料总重量的70-80％，所述的表面接枝松香酸的轻质碳酸钙占填料总重量的20-30％。
在上述的基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料中，所述的表面接枝松香酸的轻质碳酸钙通过捏合机在105-110℃的条件下捏合30-40min得到。
在上述的基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料中，所述的表面接枝松香酸的轻质碳酸钙的制备原料中松香酸与轻质碳酸钙的重量比例为5-7:93-95。
在上述的基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料中，所述的增塑剂为氯化石蜡油或环氧大豆油。
在上述的基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料中，所述的助剂为阻燃剂，所述的阻燃剂为氢氧化铝，所述的阻燃剂的用量为10-30％。
在上述的基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料中，所述的PVC的分子量为6-9万，所述的CPE为CPE7130、CPE5236、CPE2135中的一种或多种。
在上述的基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料中，所述的发泡剂为碳酸氢钠、ADC发泡剂、AC发泡剂中的一种或多种。
在上述的基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料中，所述的乙烯基封端甲基乙烯基硅橡胶生胶的规格为：乙烯基摩尔含量0.05-0.15％，聚合度4000-5000。
同时，本发明还公开了一种如上所述的基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料，包括以下步骤：
步骤1：密炼，将原材料加入到密炼机中进行密炼；
步骤2：开炼，将步骤1得到的材料加入到开炼机中进行开炼成片；
步骤3：风冷切片，将步骤2得到的片状材料冷却切片；
步骤4：开炼，将步骤3得到的材料进行开炼得到片材；
步骤5：挤出、发泡，将步骤4得到的片材通过螺杆挤出机挤出成预设形状后送入烘箱发泡成型；
步骤6：后处理。
在上述的基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料中，所述的步骤1中密炼的温度为155-165℃。
有益效果：
本橡塑绝热发泡材料阻燃系数大于32，真空吸水率4-5，湿阻因子14000-16000。
具体实施方式
实施例1
一种橡塑绝热发泡材料，通过以下步骤制备得到：
步骤1：密炼，将原材料加入到密炼机中进行密炼，密炼温度155℃；其中，原材料为：
丁腈橡胶10重量份；PVC(分子量为6-9万)12重量份；CPE(7130)2重量份；乙烯基封端甲基乙烯基硅橡胶生胶3重量份(乙烯基摩尔含量0.1％，聚合度4000-5000)；碳酸氢钠8重量份；氯化石蜡油22重量份；陶土26重量份；松香酸改性碳酸钙7重量份；氢氧化铝10重量份；
松香酸改性碳酸钙需要预先通过捏合机即配即用，捏合温度105-110℃，捏合时间30min；原材料中，松香酸与轻质碳酸钙的重量比例为5:95。
步骤2：开炼，将步骤1得到的材料加入到开炼机中进行开炼成片；
步骤3：风冷切片，将步骤2得到的片状材料冷却至室温切片；
步骤4：开炼，将步骤3得到的材料进行开炼得到片材；
步骤5：挤出、发泡，将步骤4得到的片材通过螺杆挤出机挤出成预设形状后送入烘箱发泡成型；发泡阶段温度为逐渐上升的温度曲线，其从115-165℃逐渐上升。
步骤6：后处理，后处理包括冷却和分割包装。
实施例2
一种橡塑绝热发泡材料，通过以下步骤制备得到：
步骤1：密炼，将原材料加入到密炼机中进行密炼，密炼温度158℃；其中，原材料为：
丁腈橡胶12重量份；PVC(分子量为6-9万)10重量份；CPE(7130)1重量份；乙烯基封端甲基乙烯基硅橡胶生胶5重量份(乙烯基摩尔含量0.15％，聚合度4000-5000)；ADC发泡剂10重量份；环氧大豆油25重量份；陶土13重量份；松香酸改性碳酸钙4重量份；氢氧化铝20重量份；
松香酸改性碳酸钙需要预先通过捏合机即配即用，捏合温度105-110℃，捏合时间40min；原材料中，松香酸与轻质碳酸钙的重量比例为7:93。
步骤2：开炼，将步骤1得到的材料加入到开炼机中进行开炼成片；
步骤3：风冷切片，将步骤2得到的片状材料冷却至室温切片；
步骤4：开炼，将步骤3得到的材料进行开炼得到片材；
步骤5：挤出、发泡，将步骤4得到的片材通过螺杆挤出机挤出成预设形状后送入烘箱发泡成型；发泡阶段温度为逐渐上升的温度曲线，其从115-165℃逐渐上升。
步骤6：后处理，后处理包括冷却和分割包装。
实施例2
一种橡塑绝热发泡材料，通过以下步骤制备得到：
步骤1：密炼，将原材料加入到密炼机中进行密炼，密炼温度160℃；其中，原材料为：
丁腈橡胶11重量份；PVC(分子量为6-9万)11重量份；CPE(5236)3重量份；乙烯基封端甲基乙烯基硅橡胶生胶2重量份(乙烯基摩尔含量0.05％，聚合度4000-5000)；AC发泡剂5重量份；氯化石蜡油22重量份；陶土15重量份；松香酸改性碳酸钙6重量份；；氢氧化铝25重量份；
松香酸改性碳酸钙需要预先通过捏合机即配即用，捏合温度105-110℃，捏合时间35min；原材料中，松香酸与轻质碳酸钙的重量比例为6:94。
步骤2：开炼，将步骤1得到的材料加入到开炼机中进行开炼成片；
步骤3：风冷切片，将步骤2得到的片状材料冷却至室温切片；
步骤4：开炼，将步骤3得到的材料进行开炼得到片材；
步骤5：挤出、发泡，将步骤4得到的片材通过螺杆挤出机挤出成预设形状后送入烘箱发泡成型；发泡阶段温度为逐渐上升的温度曲线，其从115-165℃逐渐上升。
步骤6：后处理，后处理包括冷却和分割包装。
本实施例1-3制备得到的橡塑绝热发泡材料阻燃系数大于32，真空吸水率4-5，湿阻因子14000-16000。
究其原因在于，本发明通过对填料进行改进，使整个绝热材料的胶料骨架中分布的填料粒子具有一定的阻湿和防水的性能，传统的填料仅能够进行骨架强度的加强，但是本申请的复合填料的使用，使骨架中填料具有一定的厌水性能。
同时，本发明通过带有乙烯基以及乙烯基封端基团的硅橡胶，使之在密炼过程中能与PVC、CPE以及丁腈橡胶产生末端分子链的连接和交织，使之在潮湿环境中形成阻水网络，同时由于硅橡胶的阻燃特性使之能够在提高阻燃系数的同时，通过硅橡胶的憎水性，有效提高湿阻因子。
以上所述的仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料，其特征在于，由以下重量百分比组分制备得到：
丁腈橡胶10-12％、PVC10-12％、CPE1-3％、乙烯基封端甲基乙烯基硅橡胶生胶2-5％、发泡剂5-10％、增塑剂20-25％、填料17-33％以及余量的阻燃剂；
所述的填料为表面接枝松香酸的轻质碳酸钙与陶土的混合物，其中陶土占填料总重量的70-80％，所述的表面接枝松香酸的轻质碳酸钙占填料总重量的20-30％。
2.根据权利要求1所述的基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料，其特征在于，所述的表面接枝松香酸的轻质碳酸钙通过捏合机在105-110℃的条件下捏合30-40min得到。
3.根据权利要求2所述的基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料，其特征在于，所述的表面接枝松香酸的轻质碳酸钙的制备原料中松香酸与轻质碳酸钙的重量比例为5-7:93-95。
4.根据权利要求1所述的基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料，其特征在于，所述的增塑剂为氯化石蜡油或环氧大豆油。
5.根据权利要求1所述的基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料，其特征在于，所述的助剂为阻燃剂，所述的阻燃剂为氢氧化铝，所述的阻燃剂的用量为10-30％。
6.根据权利要求1所述的基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料，其特征在于，所述的PVC的分子量为6-9万，所述的CPE为CPE7130、CPE5236、CPE2135中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料，其特征在于，所述的发泡剂为碳酸氢钠、ADC发泡剂、AC发泡剂中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料，其特征在于，所述的乙烯基封端甲基乙烯基硅橡胶生胶的规格为：乙烯基摩尔含量0.05-0.15％，聚合度4000-5000。
9.一种如权利要求1-8任一所述的基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：密炼，将原材料加入到密炼机中进行密炼；
步骤2：开炼，将步骤1得到的材料加入到开炼机中进行开炼成片；
步骤3：风冷切片，将步骤2得到的片状材料冷却切片；
步骤4：开炼，将步骤3得到的材料进行开炼得到片材；
步骤5：挤出、发泡，将步骤4得到的片材通过螺杆挤出机挤出成预设形状后送入烘箱发泡成型；
步骤6：后处理。
10.根据权利要求9所述的基于松香酸改性碳酸钙填料的橡塑绝热发泡材料，其特征在于，所述的步骤1中密炼的温度为155-165℃。
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