CN108034239A - 一种防老型隔热条 - Google Patents

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许斌
徐珉
陈水
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Abstract

本发明公开了一种防老型隔热条，属于隔热材料技术领域。重量份数计，依次称取60～70份尼龙‑66、20～25份改性玻璃纤维、3～5份偶联剂、4～8份抗氧剂、2～4份润滑剂和8～12份添加剂，将原料移入搅拌机中搅拌混合后，移入双螺杆挤出机中挤出，得挤出料，将挤出料降温后，切粒后移入干燥箱，于温度为70～90℃的条件下干燥20～30min后，得坯料，将坯料移入单螺杆挤出机中挤出，即得防老型隔热条。本发明制备的隔热条具有优异的力学性能和防老化性能，并且使隔热条的隔热性得到提高。

Description

一种防老型隔热条
技术领域
本发明公开了一种防老型隔热条，属于隔热材料技术领域。
背景技术
断桥铝型材作为一种新型节能建材，由于具有优异的节能效果而受到了市场的高度认可，其核心部件尼龙隔热条的质量至关重要。与其他塑料制品一样，不耐老化是塑料制品的通病，据董传钦的研究表明，一般工程塑料在户外少则几个月，多则几年就已明显老化，各种力学性能出现了不种程度的下降。因此，在尼龙隔热条的国家标准中亦对隔热条的耐老化性能进行了规定，在140℃±2℃、1000h的条件处理后其横向抗拉特征值要求大于50MPa。由于尼龙隔热条用于门窗和幕墙，其设计使用寿命指标一般要求20年～30年以上，这也符合现实状况要求。因此，对尼龙隔热条材料的耐老化性能进行深入的研究尤为重要，特别是对尼龙隔热条的静态使用寿命指标的分析预测具有现实意义。根据聚酰胺热氧老化机理，在尼龙隔热条成型加工过程中，可以通过添加不同种类抗氧剂的途径实现对尼龙隔热条材料的防老化处理。传统的受阻酚类、胺类、亚磷酸酯类抗氧剂对提高聚酰胺耐老化性能均有一定的效果，比较典型的包括1010、1076、1098、217、168、216、DLTP等。实际使用中，一般是通过复配使用，充分发挥不同种类抗氧剂之间的协同效应。碳自由基捕获剂作为新型的高效抗氧剂，具有添加量少、抗老化效率高、可“再生”受阻酚类传统抗氧剂等特性，使得传统的主/辅二元复配抗氧体系发展为三元复配体系，并成为塑料抗老化技术发展的新趋势。
因此，如何改善传统隔热条力学性能不佳，耐老化性能差进一步导致隔热性能及力学性能下降的缺点，以获取更高综合性能的隔热条，是其推广与应用，满足工业生产需求亟待解决的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对传统隔热条力学性能不佳，耐老化性能差进一步导致隔热性能及力学性能下降的缺点，提供了一种防老型隔热条。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种防老型隔热条，是由以下重量份数的原料组成：
尼龙-66 60～70份
改性玻璃纤维 20～25份
偶联剂 3～5份
抗氧剂 4～8份
润滑剂 2～4份
添加剂 8～12份
所述改性玻璃纤维的制备方法为：
将玻璃纤维与硅烷偶联剂按质量比1：8～1：12混合，恒温浸泡，过滤，干燥，得预处理玻璃纤维，将预处理玻璃纤维与橡胶乳液按质量比1：5～1：10混合浸泡，过滤，得改性玻璃纤维；
所述添加剂的制备方法为：
将金属纤维与1号石蜡混合球磨，得1号添加剂，将铝片粉碎，得细化铝片，将2号石蜡与次氯酸钾按质量比4：1～8：1混合，并加入2号石蜡质量0.2～0.6倍的细化铝片，冷冻粉碎，得2号添加剂，将1号添加剂与2号添加剂按质量比1：2～1：3混合，得添加剂；
所述防老型隔热条的制备方法为：
（1）按原料组成称量各组分；
（2）将尼龙-66、改性玻璃纤维、偶联剂、抗氧剂、润滑剂和添加剂混合，先由双螺杆挤出机挤出，降温，切粒，干燥，得坯料，将坯料移入单螺杆挤出机中挤出，即得防老型隔热条。
所述偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中任意一种。
所述抗氧剂为抗氧剂1010，抗氧剂168或抗氧剂BHT中任意一种。
所述润滑剂为防玻纤外露剂，油酸酰胺或硬脂酸酰胺中任意一种。
所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550，硅烷偶联剂KH-560或硅烷偶联剂KH-570中任意一种。
所述橡胶乳液为丁腈橡胶乳液，天然橡胶乳液或硅橡胶乳液中任意一种，所述橡胶乳液固含量为55～70%。
所述金属纤维为铝纤维，铜纤维或铁纤维中任意一种。
所述1号石蜡为碳原子数26～30的石蜡混合物。
所述2号石蜡为碳原子数22～24的石蜡混合物。
本发明的有益效果是：
（1）本发明在制备防老型隔热条时加入改性玻璃纤维，首先，玻璃纤维的加入可在隔热条中可在一定程度上提高体系的强度，从而使产品的力学性能得到提高，其次，玻璃纤维在经过改性后，玻璃纤维表现被橡胶大分子包覆，使玻璃纤维的脆性减小，韧性提高，在加入隔热条体系中后可使产品的力学性能和隔热性能进一步提高，并且由于橡胶大分子链可使玻纤相互连接形成一定的网络结构，从而使产品的力学性能进一步提高；
（2）本发明在制备防老型隔热条时加入添加剂，一方面，添加剂中的1号添加剂为石蜡包覆的金属纤维，在加入隔热条体系中后，可在挤出过程中在石蜡和润滑剂的作用下均匀分布于体系中，从而使产品的力学性能得到提高，另一方面，添加剂中含有石蜡包覆的细化铝片，在加入体系中后，细化铝片和金属纤维可在挤出和干燥过程在中，被石蜡中含有的次氯酸钾氧化，从而在细化铝片和金属纤维形成保护膜，进而使产品的隔热性能得到提高，并且次氯酸钾被石蜡包覆可防止体系中橡胶和尼龙-66被氧化，而且被氧化的细化铝片可在石蜡和次氯酸钾的作用下分布于隔热条表面，从而在加入添加剂后产品的防老化性能得到提高。
具体实施方式
将玻璃纤维与硅烷偶联剂按质量比1：8～1：12混合于烧杯中，将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为65～75℃，转速为280～380r/min的条件下，搅拌浸泡4～5h后，过滤，得滤饼，将滤饼移入干燥箱，于温度为80～90℃的条件下，恒温干燥30～40min后，得预处理玻璃纤维，将预处理玻璃纤维与橡胶乳液按质量比1：5～1：10混合于烧瓶中，室温浸泡12～15h后，过滤，得改性玻璃纤维；将金属纤维与1号石蜡混合与球磨机中，并向球磨机中加入金属纤维质量6～8倍的氧化锆球磨珠，混合球磨30～40min，得1号添加剂，将铝片粉碎，得细化铝片，将2号石蜡与次氯酸钾按质量比4：1～8：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入2号石蜡质量0.2～0.6倍的细化铝片，搅拌混合30～40min后，冷冻粉碎，得2号添加剂，将1号添加剂与2号添加剂按质量比1：2～1：3混合搅拌15～30min后，得添加剂；按重量份数计，依次称取60～70份尼龙-66、20～25份改性玻璃纤维、3～5份偶联剂、4～8份抗氧剂、2～4份润滑剂和8～12份添加剂，将原料移入搅拌机中，于转速为240～280r/min的条件下，搅拌混合20～40min后，得混合料，将混合料移入双螺杆挤出机中挤出，得挤出料，将挤出料降温后，切粒后移入干燥箱，于温度为70～90℃的条件下干燥20～30min后，得坯料，将坯料加入单螺杆挤出机中挤出，即得防老型隔热条。所述偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中任意一种。所述抗氧剂为抗氧剂1010，抗氧剂168或抗氧剂BHT中任意一种。所述润滑剂为防玻纤外露剂，油酸酰胺或硬脂酸酰胺中任意一种。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550，硅烷偶联剂KH-560或硅烷偶联剂KH-570中任意一种。所述橡胶乳液为丁腈橡胶乳液，天然橡胶乳液或硅橡胶乳液中任意一种，所述橡胶乳液固含量为55～70%。所述金属纤维为铝纤维，铜纤维或铁纤维中任意一种。所述1号石蜡为碳原子数26～30的石蜡混合物。所述2号石蜡为碳原子数22～24的石蜡混合物。
实例1
将玻璃纤维与硅烷偶联剂按质量比1：12混合于烧杯中，将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为75℃，转速为380r/min的条件下，搅拌浸泡5h后，过滤，得滤饼，将滤饼移入干燥箱，于温度为90℃的条件下，恒温干燥40min后，得预处理玻璃纤维，将预处理玻璃纤维与橡胶乳液按质量比1：10混合于烧瓶中，室温浸泡15h后，过滤，得改性玻璃纤维；将金属纤维与1号石蜡混合与球磨机中，并向球磨机中加入金属纤维质量8倍的氧化锆球磨珠，混合球磨40min，得1号添加剂，将铝片粉碎，得细化铝片，将2号石蜡与次氯酸钾按质量比8：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入2号石蜡质量0.6倍的细化铝片，搅拌混合40min后，冷冻粉碎，得2号添加剂，将1号添加剂与2号添加剂按质量比1：3混合搅拌30min后，得添加剂；按重量份数计，依次称取70份尼龙-66、25份改性玻璃纤维、5份偶联剂、8份抗氧剂、4份润滑剂和12份添加剂，将原料移入搅拌机中，于转速为280r/min的条件下，搅拌混合40min后，得混合料，将混合料移入双螺杆挤出机中挤出，得挤出料，将挤出料降温后，切粒后移入干燥箱，于温度为90℃的条件下干燥30min后，得坯料，将坯料加入单螺杆挤出机中挤出，即得防老型隔热条。所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。所述抗氧剂为抗氧剂1010。所述润滑剂为防玻纤外露剂。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。所述橡胶乳液为丁腈橡胶乳液，所述橡胶乳液固含量为70%。所述金属纤维为铝纤维。所述1号石蜡为碳原子数26～30的石蜡混合物。所述2号石蜡为碳原子数22～24的石蜡混合物。
实例2
将玻璃纤维与硅烷偶联剂按质量比1：12混合于烧杯中，将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为75℃，转速为380r/min的条件下，搅拌浸泡5h后，过滤，得滤饼，将滤饼移入干燥箱，于温度为90℃的条件下，恒温干燥40min后，得预处理玻璃纤维，将预处理玻璃纤维与橡胶乳液按质量比1：10混合于烧瓶中，室温浸泡15h后，过滤，得改性玻璃纤维；将铝片粉碎，得细化铝片，将2号石蜡与次氯酸钾按质量比8：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入2号石蜡质量0.6倍的细化铝片，搅拌混合40min后，冷冻粉碎，得2号添加剂，即得添加剂；按重量份数计，依次称取70份尼龙-66、25份改性玻璃纤维、5份偶联剂、8份抗氧剂、4份润滑剂和12份添加剂，将原料移入搅拌机中，于转速为280r/min的条件下，搅拌混合40min后，得混合料，将混合料移入双螺杆挤出机中挤出，得挤出料，将挤出料降温后，切粒后移入干燥箱，于温度为90℃的条件下干燥30min后，得坯料，将坯料加入单螺杆挤出机中挤出，即得防老型隔热条。所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。所述抗氧剂为抗氧剂1010。所述润滑剂为防玻纤外露剂。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。所述橡胶乳液为丁腈橡胶乳液，所述橡胶乳液固含量为70%。所述金属纤维为铝纤维。所述1号石蜡为碳原子数26～30的石蜡混合物。所述2号石蜡为碳原子数22～24的石蜡混合物。
实例3
将玻璃纤维与硅烷偶联剂按质量比1：12混合于烧杯中，将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为75℃，转速为380r/min的条件下，搅拌浸泡5h后，过滤，得滤饼，将滤饼移入干燥箱，于温度为90℃的条件下，恒温干燥40min后，得预处理玻璃纤维，将预处理玻璃纤维与橡胶乳液按质量比1：10混合于烧瓶中，室温浸泡15h后，过滤，得改性玻璃纤维；将金属纤维与1号石蜡混合与球磨机中，并向球磨机中加入金属纤维质量8倍的氧化锆球磨珠，混合球磨40min，得1号添加剂，即得添加剂；按重量份数计，依次称取70份尼龙-66、25份改性玻璃纤维、5份偶联剂、8份抗氧剂、4份润滑剂和12份添加剂，将原料移入搅拌机中，于转速为280r/min的条件下，搅拌混合40min后，得混合料，将混合料移入双螺杆挤出机中挤出，得挤出料，将挤出料降温后，切粒后移入干燥箱，于温度为90℃的条件下干燥30min后，得坯料，将坯料加入单螺杆挤出机中挤出，即得防老型隔热条。所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。所述抗氧剂为抗氧剂1010。所述润滑剂为防玻纤外露剂。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。所述橡胶乳液为丁腈橡胶乳液，所述橡胶乳液固含量为70%。所述金属纤维为铝纤维。所述1号石蜡为碳原子数26～30的石蜡混合物。所述2号石蜡为碳原子数22～24的石蜡混合物。
实例4
将金属纤维与1号石蜡混合与球磨机中，并向球磨机中加入金属纤维质量8倍的氧化锆球磨珠，混合球磨40min，得1号添加剂，将铝片粉碎，得细化铝片，将2号石蜡与次氯酸钾按质量比8：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入2号石蜡质量0.6倍的细化铝片，搅拌混合40min后，冷冻粉碎，得2号添加剂，将1号添加剂与2号添加剂按质量比1：3混合搅拌30min后，得添加剂；按重量份数计，依次称取70份尼龙-66、25份玻璃纤维、5份偶联剂、8份抗氧剂、4份润滑剂和12份添加剂，将原料移入搅拌机中，于转速为280r/min的条件下，搅拌混合40min后，得混合料，将混合料移入双螺杆挤出机中挤出，得挤出料，将挤出料降温后，切粒后移入干燥箱，于温度为90℃的条件下干燥30min后，得坯料，将坯料加入单螺杆挤出机中挤出，即得防老型隔热条。所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。所述抗氧剂为抗氧剂1010。所述润滑剂为防玻纤外露剂。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。所述橡胶乳液为丁腈橡胶乳液，所述橡胶乳液固含量为70%。所述金属纤维为铝纤维。所述1号石蜡为碳原子数26～30的石蜡混合物。所述2号石蜡为碳原子数22～24的石蜡混合物。
对比例：江阴市橡塑制品有限公司生产的隔热条。
将实例1至4所得防老型隔热条及对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：
1.力学性能：参照GB/T 23615.1对试件拉伸强度进行检测，拉伸速率为10mm/min；
2.耐老化性能：将样品放置于恒温鼓风老化箱中，温度设定140℃，测试1200h后隔热条的横向拉伸强度；
具体检测结果如表1所示：
表1
检测项目 实例1 实例2 实例3 实例4 对比例
横向拉伸强度/MPa 121.1 103.6 106.5 97.4 83.2
老化后（1200h）横向拉伸强度/MPa 71.8 52.1 53.8 47.9 19.4
由表1检测结果可知，本发明技术方案制备的防老型隔热条具有优异的力学性能及耐老化性能的特点，除此之外，其隔热性能较之于传统隔热条也有所提高，在隔热材料行业的发展中具有广阔的前景。

Claims (9)

1.一种防老型隔热条，其特征在于：是由以下重量份数的原料组成：
尼龙-66 60～70份
改性玻璃纤维 20～25份
偶联剂 3～5份
抗氧剂 4～8份
润滑剂 2～4份
添加剂 8～12份
所述改性玻璃纤维的制备方法为：
将玻璃纤维与硅烷偶联剂按质量比1：8～1：12混合，恒温浸泡，过滤，干燥，得预处理玻璃纤维，将预处理玻璃纤维与橡胶乳液按质量比1：5～1：10混合浸泡，过滤，得改性玻璃纤维；
所述添加剂的制备方法为：
将金属纤维与1号石蜡混合球磨，得1号添加剂，将铝片粉碎，得细化铝片，将2号石蜡与次氯酸钾按质量比4：1～8：1混合，并加入2号石蜡质量0.2～0.6倍的细化铝片，冷冻粉碎，得2号添加剂，将1号添加剂与2号添加剂按质量比1：2～1：3混合，得添加剂；
所述防老型隔热条的制备方法为：
（1）按原料组成称量各组分；
（2）将尼龙-66、改性玻璃纤维、偶联剂、抗氧剂、润滑剂和添加剂混合，先由双螺杆挤出机挤出，降温，切粒，干燥，得坯料，将坯料移入单螺杆挤出机中挤出，即得防老型隔热条。
2.根据权利要求1所述的防老型隔热条，其特征在于：所述偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中任意一种。
3.根据权利要求1所述的防老型隔热条，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010，抗氧剂168或抗氧剂BHT中任意一种。
4.根据权利要求1所述的防老型隔热条，其特征在于：所述润滑剂为防玻纤外露剂，油酸酰胺或硬脂酸酰胺中任意一种。
5.根据权利要求1所述的防老型隔热条，其特征在于：所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550，硅烷偶联剂KH-560或硅烷偶联剂KH-570中任意一种。
6.根据权利要求1所述的防老型隔热条，其特征在于：所述橡胶乳液为丁腈橡胶乳液，天然橡胶乳液或硅橡胶乳液中任意一种，所述橡胶乳液固含量为55～70%。
7.根据权利要求1所述的防老型隔热条，其特征在于：所述金属纤维为铝纤维，铜纤维或铁纤维中任意一种。
8.根据权利要求1所述的防老型隔热条，其特征在于：所述1号石蜡为碳原子数26～30的石蜡混合物。
9.根据权利要求1所述的防老型隔热条，其特征在于：所述2号石蜡为碳原子数22～24的石蜡混合物。
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