CN108440939A - 一种超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料及其制备方法 - Google Patents

一种超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108440939A
CN108440939A CN201810140736.7A CN201810140736A CN108440939A CN 108440939 A CN108440939 A CN 108440939A CN 201810140736 A CN201810140736 A CN 201810140736A CN 108440939 A CN108440939 A CN 108440939A
Authority
CN
China
Prior art keywords
thermal conductivity
low thermal
composite
particle
foam material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810140736.7A
Other languages
English (en)
Inventor
秦柳
马文良
张聪
姚明龙
李侨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NINGBO GMF TECHNOLOGY Co Ltd
Hubei University for Nationalities
Original Assignee
NINGBO GMF TECHNOLOGY Co Ltd
Hubei University for Nationalities
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NINGBO GMF TECHNOLOGY Co Ltd, Hubei University for Nationalities filed Critical NINGBO GMF TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201810140736.7A priority Critical patent/CN108440939A/zh
Publication of CN108440939A publication Critical patent/CN108440939A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/122—Hydrogen, oxygen, CO2, nitrogen or noble gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/3415—Heating or cooling
    • B29C44/3426—Heating by introducing steam in the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/3442—Mixing, kneading or conveying the foamable material
    • B29C44/3446—Feeding the blowing agent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/60—Measuring, controlling or regulating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/06—CO2, N2 or noble gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2325/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C08J2325/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08J2325/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08J2325/06—Polystyrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

本发明公开了一种超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将热塑性弹性体颗粒、低导热系数材料和阻燃剂进行混料合成造粒，制得待发泡复合颗粒；(2)将发泡复合颗粒放入高压反应釜中，向高压反应釜中通入二氧化碳气体，调节高压反应釜的压强和温度，使二氧化碳处于超临界状态，保压渗透，快速泄压，加热发泡，制得复合发泡颗粒；(3)将复合发泡颗粒进行蒸汽模压成型，制得超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料。本发明复合发泡材料具有密度低、回弹性高、力学性能强、阻燃、导热系数低等特性，其可广泛应用于建筑，工业设备及一些对材料力学性能、回弹性及阻燃性有特殊要求的领域。

Description

一种超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子复合材料发泡领域，具体涉及一种超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料及其制备方法。
背景技术
传统的低导热系数保温隔热材料是以提高气相间隙率，降低导热系数和传导系数为主。纤维类保温材料在使用环境中要提高对流传热和辐射传热，必须有较厚的覆层。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。为此人们一直寻求与研究一种可提高材料保温性能的新型材料。
目前市场上的低导热系数材料主要有聚苯乙烯泡沫、挤塑聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、岩(矿)棉板及玻璃棉毡等材料。这些材料普遍存在节能与防火不兼顾，材料回弹性低等缺点。TPU等热塑性弹性体颗粒通过间歇式泄压升温法所制备的发泡颗粒具有超轻的密度、超高的回弹性、耐磨、耐折及低温性能好等优点。由于TPU等热塑性弹性体颗粒经发泡后所制备的发泡颗粒是多孔介质，其导热系数有所降低，但发泡颗粒易燃烧，用作保温材料存在保温性能差，易燃烧等缺点。所以设计一种结合具有超轻的密度、超高的回弹性、阻燃、导热系数低的复合材料尤为重要，此材料不仅可代替常规的保温材料应用于建筑工业等领域，还可运用于一些回弹性高，压缩变形小的特殊领域。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服背景技术的技术缺陷，提供一种超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料及其制备方法。本发明超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料以超临界二氧化碳作发泡剂，将经共混造粒制备的待发泡复合颗粒经纯物理发泡、间歇式泄压升温法制备复合发泡颗粒，再由蒸汽模压成型制备而成，生产工艺简单环保无污染；本发明超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料具有密度低、回弹性高、力学性能强、阻燃及导热系数低等特性，且由于所述复合发泡材料具有多孔结构，且内部含有大量二氧化碳气体，所以对材料的保温及阻燃性能大幅度提升；本发明超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料解决了传统保温材料力学性能差、回弹性低、易燃烧等难题，其可广泛应用于建筑，工业设备及一些对材料力学性能、回弹性及阻燃性有特殊要求的领域。
本发明解决上述技术问题所采用的技术手段为：
一种用于制备超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料的复合发泡颗粒的制备方法，包括如下步骤：
(1)共混：将热塑性弹性体颗粒、低导热系数材料和阻燃剂进行混料合成造粒，制得待发泡复合颗粒；
(2)颗粒发泡：将步骤(1)所述待发泡复合颗粒放入高压反应釜中，向高压反应釜中通入二氧化碳气体，调节高压反应釜的压强和温度，使二氧化碳处于超临界状态，保压渗透，快速泄压，加热发泡，制得复合发泡颗粒。
优选地，所述步骤(1)中，所述热塑性弹性体为聚氨酯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、苯乙烯类热塑性弹性体中的任意一种。
优选地，所述步骤(1)中，所述热塑性弹性体颗粒粒径为4mm。
优选地，所述低导热系数材料为ZS-1耐高温隔热保温涂料，此耐高温隔热材料具有较低的导热系数，使用温度为-80～1800℃，根据不同的的使用情况分为(-60～1000℃，比重是1100kg/m3)和(-80～1800℃，比重是1800kg/m3)两种，导热系数都只有0.03W/(m·K)，能有效抑制并屏蔽红外线的辐射热和热量的传导，隔热抑制效率可达90％左右，可抑制高温物体的热辐射和热量的散失，对低温物体可有效保冷并能抑制环境辐射热而引起的冷量损失，也可以防止物体冷凝的发生。
优选地，所述低导热系数材料添加量为所述待发泡复合颗粒总重量的5～10％。
优选地，所述阻燃剂为NP-PU07TPU专用无卤阻燃剂，该产品为在TPU(聚酯、聚醚型)中专用的无卤阻燃剂，产品完全符合欧盟RoHS指令、REACH及IEC 61249-2-21法规的要求；其具有添加量低、阻燃效果好(通过3.2mm、1.6mmUL 94V-0级)，在材料中不析出发白，不会被水解且加工性能优异等良好性能，产品可满足电子、电气、电线电缆等诸多领域要求，符合目前对阻燃材料无卤化、低烟无毒、绿色环保的要求；聚酯型TPU中添加5～8％达到3.2mmV0级(UL 94)，9～12％1.6mmV0级(UL 94)。
优选地，所述阻燃剂添加量为所述待发泡复合颗粒总重量的5～10％。
优选地，所述步骤(1)中，所述混料合成造粒时采用Φ150、L/D为15∶1的单螺杆挤出机进行，并设定单螺杆挤出机机身温度为150～160℃，160～190℃，170～200℃，175～205℃，机头温度为180～210℃。
优选地，所述步骤(1)中，所述待发泡复合颗粒粒径为4mm。
优选地，所述步骤(2)中，所述压强为7.38～30MPa；所述压强过低则达不到超临界状态，二氧化碳难以渗透到待发泡颗粒内部，难以发泡；压强过高渗透效果越明显，但超过30MPa渗透效果基本保持一致，因此压强选择7.38～30MPa。
优选地，所述步骤(2)中，所述温度为31～80℃；所述温度过低则达不到超临界状态，二氧化碳难以渗透到待发泡颗粒内部，难以发泡；温度过高则相同压强内的二氧化碳含量降低，其渗透效果不明显，因此温度选择31～80℃。
优选地，所述步骤(2)中，所述渗透时间为1.5～6h；由于二氧化碳在待发泡颗粒内部渗透完全的最短时间为1.5h，时间继续增加渗透效果稍微增加，但超过6h效果愈发不明显，因此渗透时间选择1.5～6h。
优选地，所述步骤(2)中，所述发泡温度为90～160℃；当温度低于90℃，颗粒不易发泡，发泡倍率小，密度大；当温度高于160℃，颗粒过度发泡，由于气泡孔基本都已经炸裂，颗粒基本没有弹性，因此发泡温度选择90～160℃。
优选地，所述步骤(2)中，所述发泡时间为30～90s；发泡时间过短，颗粒没能完全发泡，发泡倍率小，密度过大；时间过长，颗粒膨胀过大，导致气泡孔破裂，颗粒丧失优良的回弹性，因此发泡时间选择30～90s。
优选地，所述步骤(2)中，所述发泡颗粒发泡倍率为4～10倍。
一种超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)共混：将热塑性弹性体颗粒、低导热系数材料和阻燃剂进行混料合成造粒，制得待发泡复合颗粒；
(2)颗粒发泡：将步骤(1)所述待发泡复合颗粒放入高压反应釜中，向高压反应釜中通入二氧化碳气体，调节高压反应釜的压强和温度，使二氧化碳处于超临界状态，保压渗透，快速泄压，加热发泡，制得复合发泡颗粒；
(3)蒸汽模压成型：将步骤(2)所述复合发泡颗粒进行蒸汽模压成型，制得超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料。
优选地，所述步骤(3)中，蒸汽模压成型的具体步骤为：先将模具进行预热，使模具的表面温度达到发泡材料的熔点；发泡颗粒由料枪打入模具腔体内，然后通入高压蒸汽，此时关闭一边的冷凝水阀，打开蒸汽进气阀；同时，使相对面的蒸汽进气阀关闭，冷凝水阀打开，以使蒸汽从相反的方向喷出；在一定压力下，各个颗粒表面相互熔融粘合制得制品；通蒸汽一定时间后，通冷却水冷却，脱模并烘干定型。
优选地，所述步骤(3)中，所述蒸汽模压成型时的温度为120～200℃，压强为0.1～1MPa，时间为2～6min。
一种超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料，采用上述方法制备得到。
本发明的基本原理：
本发明超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料是一种发泡粒子，可通过蒸汽模压成型方式制备各种制品。
进一步地，本发明所述复合发泡材料经超临界二氧化碳微孔发泡制备而得，具有低密度、高回弹性、耐磨、耐折、低温性能好及力学性能强等特性。
进一步地，本发明所述复合发泡材料添加一定量的低导热系数填料，复合材料发泡后，颗粒内部形成大量的微小气泡孔，对材料的保温隔热性能进一步提高。
进一步地，本发明所述复合发泡材料添加一定量的阻燃剂，复合材料发泡后，由于颗粒内部气泡孔是闭孔结构，并且气泡孔内含有大量二氧化碳气体，对材料的阻燃性能进一步提高。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下优点：
(1)本发明超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料以超临界二氧化碳作发泡剂，将经共混造粒制备的待发泡复合颗粒经纯物理发泡、间歇式泄压升温法制备复合发泡颗粒，再由蒸汽模压成型制备而成，生产工艺简单环保无污染；
(2)本发明超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料具有密度低、回弹性高、力学性能强、阻燃及导热系数低等特性，且由于所述复合发泡材料具有多孔结构，且内部含有大量二氧化碳气体，所以对材料的保温及阻燃性能大幅度提升；
(3)本发明超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料解决了传统保温材料力学性能差、回弹性低、易燃烧等难题，其可广泛应用于建筑，工业设备及一些对材料力学性能、回弹性及阻燃性有特殊要求的领域。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的超轻高回弹性低导热系数复合发泡颗粒结构图；
图2为本发明实施例1制得的超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料；
图中各个附图标记的对应的部件名称是：1-超轻高回弹性低导热系数复合发泡颗粒，2-气泡孔，3-气泡孔内部二氧化碳气体，4-所填充的阻燃剂及低导热系数材料，5-超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的内容，下面结合具体实施例和附图作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于对本发明进一步说明，而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容后，该领域的技术人员对本发明作出一些非本质的改动或调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1及对比例1～9所述原料TPU颗粒的理化性质为：硬度75～90A，熔指40～90g/10min(测试条件205℃/5kg)，密度1.0～1.2g/cm3，拉伸断裂强度＞15.3MPa，断裂伸长率＞550％，撕裂强度＞40KN/m，耐黄变等级＞4。
实施例2所述原料TPO颗粒来自东莞捷佳塑胶科技有限公司，TPO-62D。
实施例3所述原料TPEE颗粒来自美国杜邦，7246。
实施例4所述原料TPS颗粒来自东莞捷佳塑胶科技有限公司，TE-60AS。
实施例1
在TPU原料合成时加入10％组分的低导热系数填料及5％组分的阻燃剂进行混料合成造粒，Φ150、L/D为15∶1的单螺杆挤出机机身温度155℃，165℃，175℃，180℃，机头温度185℃，制备出TPU复合材料，粒径大小控制在4mm左右。将TPU复合材料放入超临界二氧化碳渗透釜中，通入二氧化碳并加压，使压强达到15Mpa，温度45℃，此时二氧化碳处于超临界状态。在此状态下保压渗透3h，快速泄压并加热到130℃左右，发泡时间控制在50s，此时TPU复合材料发泡得到E-TPU复合材料发泡颗粒，发泡倍率为7倍。将该发泡颗粒经蒸汽模压成型，将发泡颗粒由料枪打入加热至150℃的模具腔体内，然后通入高压蒸汽，蒸汽压力为0.25MPa，此时关闭一边的冷凝水阀，打开蒸汽进气阀，同时，使相对面的蒸汽进汽阀关闭，冷凝水阀打开，以使蒸汽从相反的方向喷出。通蒸汽3min后，通冷却水140s，后脱模并烘干定型，得到该复合发泡材料制品。
实施例2
在TPO原料合成时加入10％组分的低导热系数填料及5％组分的阻燃剂进行混料合成造粒，Φ150、L/D为15∶1的单螺杆挤出机机身温度175℃，185℃，195℃，200℃，机头温度205℃，制备出TPO复合材料，粒径大小控制在4mm左右。将TPO复合材料放入超临界二氧化碳渗透釜中，通入二氧化碳并加压，使压强达到25Mpa，温度50℃，此时二氧化碳处于超临界状态。在此状态下保压渗透3h，快速泄压并加热到150℃左右，发泡时间控制在80s，此时TPO复合材料发泡得到TPO复合材料发泡颗粒，发泡倍率为5倍。将该发泡颗粒经蒸汽模压成型，将发泡颗粒由料枪打入加热至180℃的模具腔体内，然后通入高压蒸汽，蒸汽压力为0.75MPa，此时关闭一边的冷凝水阀，打开蒸汽进气阀，同时，使相对面的蒸汽进汽阀关闭，冷凝水阀打开，以使蒸汽从相反的方向喷出。通蒸汽5min后，通冷却水140s，后脱模并烘干定型，得到该复合发泡材料制品。
实施例3
在TPEE原料合成时加入10％组分的低导热系数填料及5％组分的阻燃剂进行混料合成造粒，Φ150、L/D为15∶1的单螺杆挤出机机身温度175℃，185℃，195℃，200℃，机头温度205℃，制备出TPEE复合材料，粒径大小控制在4mm左右。将TPEE复合材料放入超临界二氧化碳渗透釜中，通入二氧化碳并加压，使压强达到30Mpa，温度50℃，此时二氧化碳处于超临界状态。在此状态下保压渗透3h，快速泄压并加热到160℃左右，发泡时间控制在90s，此时TPEE复合材料发泡得到TPEE复合材料发泡颗粒，发泡倍率为4.5倍。将该发泡颗粒经蒸汽模压成型，将发泡颗粒由料枪打入加热至180℃的模具腔体内，然后通入高压蒸汽，蒸汽压力为0.7MPa，此时关闭一边的冷凝水阀，打开蒸汽进气阀，同时，使相对面的蒸汽进汽阀关闭，冷凝水阀打开，以使蒸汽从相反的方向喷出。通蒸汽4min后，通冷却水140s，后脱模并烘干定型，得到该复合发泡材料制品。
实施例4
在TPS原料合成时加入10％组分的低导热系数填料及5％组分的阻燃剂进行混料合成造粒，Φ150、L/D为15∶1的单螺杆挤出机机身温度175℃，185℃，195℃，200℃，机头温度205℃，制备出TPS复合材料，粒径大小控制在4mm左右。将TPS复合材料放入超临界二氧化碳渗透釜中，通入二氧化碳并加压，使压强达到25Mpa，温度50℃，此时二氧化碳处于超临界状态。在此状态下保压渗透3h，快速泄压并加热到160℃左右，发泡时间控制在85s，此时TPS复合材料发泡得到TPS复合材料发泡颗粒，发泡倍率为4倍。将该发泡颗粒经蒸汽模压成型，将发泡颗粒由料枪打入加热至180℃的模具腔体内，然后通入高压蒸汽，蒸汽压力为0.8MPa，此时关闭一边的冷凝水阀，打开蒸汽进气阀，同时，使相对面的蒸汽进汽阀关闭，冷凝水阀打开，以使蒸汽从相反的方向喷出。通蒸汽6min后，通冷却水140s，后脱模并烘干定型，得到该复合发泡材料制品。
对比例1
与实施例1的区别在TPU复合材料在高压反应釜渗透过程中于未达到超临界状态，其它步骤与实施例1相同。
对比例2
与实施例1的区别在于TPU在混料过程中未加入任何低导热系数填料，其它步骤与实施例1相同。
对比例3
与实施例1的区别在于TPU在混料过程中加入5％组分的低导热系数填料，其它步骤与实施例1相同。
对比例4
与实施例1的区别在于TPU在混料过程中加入15％组分的低导热系数填料，其它步骤与实施例2相同。
对比例5
与实施例1的区别在于TPU在发泡过程中温度加热到100℃，其它步骤与实施例1相同。
对比例6
与实施例1的区别在于TPU在发泡过程中温度加热到150℃，其它步骤与实施例1相同。
对比例7
与实施例1的区别在于TPU发泡材料蒸汽模压成型过程中，蒸汽压力为0.1MPa，其它步骤与实施例1相同。
对比例8
与实施例1的区别在于TPU发泡材料蒸汽模压成型过程中，蒸汽压力为0.4MPa，其它步骤与实施例1相同。
对比例9
与实施例1的区别在于TPU发泡材料蒸汽模压成型过程中，加热至200℃，其它步骤与实施例1相同。
图1为本发明实施例1制得的超轻高回弹性低导热系数复合发泡颗粒结构图，其中1为超轻高回弹性低导热系数复合发泡颗粒，2为气泡孔，3为气泡孔内部二氧化碳气体，4为所填充的阻燃剂及低导热系数材料。由图1可见，实施例1所述超轻高回弹性低导热系数复合发泡颗粒内部含有大量呈闭孔结构的微小气泡孔，所述气泡孔内含有添加的阻燃剂及低导热系数材料和大量二氧化碳气体。
图2为本发明实施例1制得的超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料，其中5为超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料。由图2可见，实施例1所述超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料是由大量的复合发泡颗粒通过蒸汽模压成型制得。
实施例1～4及对比例1～9制得的超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料的性能指标见表1。其中，密度测试标准为ASTM D792，回弹性测试标准为WJ-34，拉伸强度测试标准为ASTM D412，断裂伸长率测试标准为ASTM D412，阻燃性能测试标准为UL94HB，导热系数测试标准为ASTM-D5470。
表1实施例1～4及对比例1～9制得的超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料的性能指标
上述说明并非对发明的限制，本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于制备超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料的复合发泡颗粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)共混：将热塑性弹性体颗粒、低导热系数材料和阻燃剂进行混料合成造粒，制得待发泡复合颗粒；
(2)颗粒发泡：将步骤(1)所述待发泡复合颗粒放入高压反应釜中，向高压反应釜中通入二氧化碳气体，调节高压反应釜的压强和温度，使二氧化碳处于超临界状态，保压渗透，快速泄压，加热发泡，制得复合发泡颗粒。
2.如权利要求1所述的一种用于制备超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料的复合发泡颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述热塑性弹性体为聚氨酯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、苯乙烯类热塑性弹性体中的任意一种。
3.如权利要求1所述的一种用于制备超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料的复合发泡颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述低导热系数材料为ZS-1耐高温隔热保温涂料，所述低导热系数材料添加量为所述待发泡复合颗粒总重量的5～10％。
4.如权利要求1所述的一种用于制备超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料的复合发泡颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述阻燃剂为NP-PU07 TPU专用无卤阻燃剂，所述阻燃剂添加量为所述待发泡复合颗粒总重量的5～10％。
5.如权利要求1所述的一种用于制备超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料的复合发泡颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述混料合成造粒时采用Φ150、L/D为15∶1的单螺杆挤出机进行，并设定单螺杆挤出机机身温度为150～160℃，160～190℃，170～200℃，175～205℃，机头温度为180～210℃。
6.如权利要求1所述的一种用于制备超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料的复合发泡颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述待发泡复合颗粒粒径为4mm。
7.如权利要求1所述的一种用于制备超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料的复合发泡颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述压强为7.38～30MPa，所述温度为31～80℃，所述渗透时间为1.5～6h。
8.如权利要求1所述的一种用于制备超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料的复合发泡颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述发泡温度为90～160℃，所述发泡时间为30～90s。
9.一种超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料的复合发泡材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)共混：将热塑性弹性体颗粒、低导热系数材料和阻燃剂进行混料合成造粒，制得待发泡复合颗粒；
(2)颗粒发泡：将步骤(1)所述待发泡复合颗粒放入高压反应釜中，向高压反应釜中通入二氧化碳气体，调节高压反应釜的压强和温度，使二氧化碳处于超临界状态，保压渗透，快速泄压，加热发泡，制得复合发泡颗粒；
(3)蒸汽模压成型：将步骤(2)所述复合发泡颗粒进行蒸汽模压成型，制得超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料。
10.一种超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料，采用如权利要求9所述方法制备得到。
CN201810140736.7A 2018-02-11 2018-02-11 一种超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料及其制备方法 Pending CN108440939A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810140736.7A CN108440939A (zh) 2018-02-11 2018-02-11 一种超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810140736.7A CN108440939A (zh) 2018-02-11 2018-02-11 一种超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108440939A true CN108440939A (zh) 2018-08-24

Family

ID=63192396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810140736.7A Pending CN108440939A (zh) 2018-02-11 2018-02-11 一种超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108440939A (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109354707A (zh) * 2018-09-21 2019-02-19 宁波格林美孚新材料科技有限公司 一种发泡尼龙复合材料及其制备方法
CN109401277A (zh) * 2018-09-21 2019-03-01 宁波格林美孚新材料科技有限公司 一种具有抗菌功能的e-tpu复合材料及其制备方法
CN109467917A (zh) * 2018-11-14 2019-03-15 宁波格林美孚新材料科技有限公司 一种超轻高回弹仿生假肢及其成型工艺
CN109485900A (zh) * 2018-10-26 2019-03-19 福建省安职教育服务有限公司 一种抗菌除臭聚氨酯弹体的制备方法
CN109762201A (zh) * 2018-11-27 2019-05-17 浙江众创材料科技有限公司 一种阻燃低导热的发泡聚丙烯及其制备方法
CN110776724A (zh) * 2019-10-23 2020-02-11 青岛科技大学 一种功能性弹性发泡材料及其制备方法和应用
CN110791059A (zh) * 2019-11-12 2020-02-14 常州市顺祥新材料科技股份有限公司 一种热塑性聚酯弹性体发泡颗粒的低压釜式制备方法
CN110965402A (zh) * 2018-09-29 2020-04-07 洛阳双瑞橡塑科技有限公司 一种可控发泡聚氨酯颗粒减振垫
CN111592682A (zh) * 2020-05-27 2020-08-28 宁波格林美孚新材料科技有限公司 一种具有阻燃性能的微孔发泡颗粒的制备工艺及应用
CN114834059A (zh) * 2022-05-05 2022-08-02 湖北科技学院 一种超轻攀岩支点的制备工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1186392A1 (en) * 2000-08-30 2002-03-13 Nitto Denko Corporation Microporous soundproofing material
CN102643490A (zh) * 2012-05-14 2012-08-22 上海富元塑胶科技有限公司 聚苯乙烯树脂发泡板材及其制造方法
CN107118538A (zh) * 2017-05-05 2017-09-01 宁波格林美孚新材料科技有限公司 一种热塑性弹性体/导电纤维复合发泡材料的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1186392A1 (en) * 2000-08-30 2002-03-13 Nitto Denko Corporation Microporous soundproofing material
CN102643490A (zh) * 2012-05-14 2012-08-22 上海富元塑胶科技有限公司 聚苯乙烯树脂发泡板材及其制造方法
CN107118538A (zh) * 2017-05-05 2017-09-01 宁波格林美孚新材料科技有限公司 一种热塑性弹性体/导电纤维复合发泡材料的制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘新红等: "《建筑装饰材料与绿色装修》", 31 October 2014, 河南科学技术出版社 *
李祖德: "《塑料加工技术应用手册》", 30 June 1997, 中国物资出版社 *
西川兼康等: "《传热学》", 31 October 1990, 兵器工业出版社 *
陈照峰: "《无机非金属材料学》", 28 February 2016, 西北工业大学出版社 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109354707A (zh) * 2018-09-21 2019-02-19 宁波格林美孚新材料科技有限公司 一种发泡尼龙复合材料及其制备方法
CN109401277A (zh) * 2018-09-21 2019-03-01 宁波格林美孚新材料科技有限公司 一种具有抗菌功能的e-tpu复合材料及其制备方法
CN110965402A (zh) * 2018-09-29 2020-04-07 洛阳双瑞橡塑科技有限公司 一种可控发泡聚氨酯颗粒减振垫
CN109485900A (zh) * 2018-10-26 2019-03-19 福建省安职教育服务有限公司 一种抗菌除臭聚氨酯弹体的制备方法
CN109467917A (zh) * 2018-11-14 2019-03-15 宁波格林美孚新材料科技有限公司 一种超轻高回弹仿生假肢及其成型工艺
CN109762201A (zh) * 2018-11-27 2019-05-17 浙江众创材料科技有限公司 一种阻燃低导热的发泡聚丙烯及其制备方法
CN110776724A (zh) * 2019-10-23 2020-02-11 青岛科技大学 一种功能性弹性发泡材料及其制备方法和应用
CN110776724B (zh) * 2019-10-23 2022-02-25 青岛科技大学 一种功能性弹性发泡材料及其制备方法和应用
CN110791059A (zh) * 2019-11-12 2020-02-14 常州市顺祥新材料科技股份有限公司 一种热塑性聚酯弹性体发泡颗粒的低压釜式制备方法
CN110791059B (zh) * 2019-11-12 2022-01-28 常州市顺祥新材料科技股份有限公司 一种热塑性聚酯弹性体发泡颗粒的低压釜式制备方法
CN111592682A (zh) * 2020-05-27 2020-08-28 宁波格林美孚新材料科技有限公司 一种具有阻燃性能的微孔发泡颗粒的制备工艺及应用
CN114834059A (zh) * 2022-05-05 2022-08-02 湖北科技学院 一种超轻攀岩支点的制备工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108440939A (zh) 一种超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料及其制备方法
CN104017286B (zh) 膨胀型高阻燃保温聚苯乙烯泡沫成型体及其制造方法
CN104140237B (zh) 一种导热系数低的保温材料的制备方法
CN103803885A (zh) 无机改性保温板及其制备工艺
CN101333111A (zh) 一种可耐高温、高效保温墙体材料及其制造方法
CN108456325A (zh) 一种涂覆的超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料及其制备方法
CN105733173B (zh) 一种高效节能的酚醛泡沫板的制备方法
CN105694253A (zh) 一种具有阻燃功能的泡沫保温板
CN105670150A (zh) 聚苯乙烯泡沫塑料其制备方法及由其制成的复合板
CN103589081A (zh) 一种新型发泡聚苯乙烯树脂
CN105884393A (zh) 一种高阻燃的节能保温板及其制备方法
CN108864584A (zh) 一种建筑外墙体保温板的制备方法
KR101407925B1 (ko) 난연성 발포 폴리스티렌을 이용한 폼재의 제조 방법
CN104355655A (zh) 一种防火泡沫夹芯板的制备方法
CN103613872A (zh) 一种高阻燃聚苯乙烯保温泡沫材料
CN103613873B (zh) 一种改性聚苯乙烯泡沫
CN109294092A (zh) 一种高强度的eps保温板及其制备方法
CN104803657A (zh) 保温隔热节能材料
CN108047583A (zh) 一种无机改性聚苯保温材料及其制备方法
CN108676232A (zh) 一种发泡保温珍珠棉
CN105272088B (zh) 发泡水泥a级防火保温板、用于制作其的组合物及其制备方法
CN109135084A (zh) 一种采用超临界二氧化碳工艺生产的eps保温板
CN103613880A (zh) 一种阻燃发泡材料
CN110982028A (zh) 一种冷库用保温材料
CN204609019U (zh) A级不燃改性eps保温板

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180824