CN109021430A - 一种耐寒性保温材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种耐寒性保温材料，包括如下重量份原料：NBR90～110份；PVC80～100份；BR90～110份；CPE20～25份；耐寒增塑剂100～150份；防老剂1～6份；硫化剂2～4份；发泡剂80～120份。所述耐寒性保温材料能在‑40℃以下的温度下使用，更进一步推进了橡塑发泡保温材料在低温下的运用，在‑50℃低温下依然保持弹性、产品不硬化不龟裂。

Description

一种耐寒性保温材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及橡塑材料领域，特别涉及一种耐寒性保温材料及其制备方法。
背景技术
NBR/PVC体系橡塑发泡保温材料已经广泛应用于中央空调系统的保温、管道系统的隔热等领域。目前的PVC/NBR橡塑保温材料使用温度通常在-40℃～105℃之间，再低的温度会破坏橡塑发泡保温材料的结构，使得橡塑发泡材料变硬，甚至变脆、开裂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种耐寒性保温材料。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种耐寒性保温材料，其特征在于，包括如下重量份原料：
进一步地，包括如下重量份原料：
进一步地，还包括如下重量份原料：
进一步地，所述发泡剂包括偶氮二甲酰胺。
进一步地，所述耐寒增塑剂包括DOA、DIDA、DOZ和DOS中的至少一种。
进一步地，所述硫化剂包括硫磺、含硫化合物中的至少一种。
进一步地，所述硫化促进剂包括10～15重量份的PZ和3～5重量份的DPTT。
进一步地，所述硫化活性剂包括5～10重量份的氧化锌和6～8重量份的硬脂酸。
进一步地，所述橡胶增塑剂包括2～4重量份的CaSt和40～50重量份的DOP。
进一步地，包括如下制备步骤：
将NBR、BR投入密炼机内，得到混合物A，将混合物A通过密炼机塑炼40～60s；
向混合物A中加入PVC、软化剂、CPE和防老剂，得到混合物B，将混合物B在密炼机内塑练，且将混合物B升温至130℃～140℃；
向混合物B中加入发泡剂，得到混合物C，将混合物C通过密炼机的下顶栓压制55s～65s成型，得到一次密炼橡胶；
将一次密炼橡胶通过开炼机开炼4～6min，得到一次开炼橡胶；
将一次开炼橡胶投入密炼机内，并向密炼机内加入硫化促进剂、硫化剂、硫化活性剂，得到密炼物A，使密炼物A通过密炼机塑练40～80s后，将密炼物A通过密炼机的下顶栓压制成型，得到二次密炼橡胶；
将二次密炼橡胶通过开炼机开炼4～6min，得到二次开炼橡胶；
将二次开炼橡胶通过挤出机挤压成型，成型后的二次开炼橡胶通过烘箱烘烤，冷却，得到所述耐寒性保温材料。
本发明的有益效果是：所述耐寒性保温材料能在-40℃以下的温度下使用，更进一步推进了橡塑发泡保温材料在低温下的运用，在-50℃低温下依然保持弹性、产品不硬化不龟裂。
附图说明
图1为一个实施例的耐寒性保温材料的制备方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明提供的所述耐寒性保温材料，其可能包括的原料简称对应的具体名称如下，NBR(Nitrile Butadiene Rubber，丁腈橡胶)、PVC(Polyvinyl chloride，聚氯乙烯)、BR(cis-polybutadiene，顺丁橡胶)、CPE(Chlorinated Polyethylene，氯化聚乙烯)、DOA(Dioctyl adipate，己二酸二辛酯)，DIDA(Diisodecyl adipate，diisodecyl adipate)、DOZ{dioctyl azelate(di-2-ethylhexyl azelate)，壬二酸二辛酯}、DOS{dioctylsebacate(di-2-ethylhexyl sebacate)，癸二酸二辛酯}、PZ(二甲基二硫代氨基甲酸锌)、DPTT(四硫化双戊撑秋兰姆)。
本发明提供一种耐寒性保温材料，包括如下重量份原料：
具体地，所述耐寒性保温材料包括如下重量份原料：
在一个实施例中，所述耐寒性保温材料还包括10～20重量份硫化促进剂、10～20重量份份硫化活性剂，以使硫化过程更加快速并使得硫化更为充分。
在一个实施例中，所述耐寒性保温材料还包括如下重量份原料：
具体地，所述发泡剂包括偶氮二甲酰胺。
具体地，所述耐寒增塑剂包括DOA、DIDA、DOZ和DOS中的至少一种。
具体地，所述防老剂包括0.1～0.2重量份的防老剂4020和0.2～0.4重量份的防老剂4010NA。
具体地，所述硫化剂包括硫磺、含硫化合物中的至少一种。
具体地，所述硫化促进剂包括10～15重量份的PZ和3～5重量份的DPTT。
具体地，所述硫化活性剂包括5～10重量份的氧化锌和6～8重量份的硬脂酸。
具体地，所述橡胶增塑剂包括2～4重量份的CaSt和40～50重量份的DOP。
具体地，所述阻燃剂包括氢氧化铝、三氧化二锑、硼酸锌中的至少一种。具体地，所述阻燃剂包括250～300重量份的氢氧化铝、35～45份的三氧化二锑和50～70份重量份的硼酸锌。
本发明还提供了一种耐寒性保温材料的制备方法，包括如下制备步骤：
将NBR、BR投入密炼机内，得到混合物A，将混合物A通过密炼机塑炼40～60s。
向混合物A中加入PVC、软化剂、CPE和防老剂，得到混合物B，将混合物B在密炼机内塑练，且将混合物B升温至130℃～140℃。
向混合物B中加入发泡剂，得到混合物C，将混合物C通过密炼机的下顶栓压制55s～65s成型，得到一次密炼橡胶。
将一次密炼橡胶通过开炼机开炼4～6min，使用风机冷却开炼后的一次密炼橡胶，得到一次开炼橡胶。
将一次开炼橡胶投入密炼机内，并向密炼机内加入硫化促进剂、硫化剂、硫化活性剂，得到密炼物A，使密炼物A通过密炼机塑练40～80s后，将密炼物A通过密炼机的下顶栓压制成型，得到二次密炼橡胶。
将二次密炼橡胶通过开炼机开炼4～6min，使用风机冷却开炼后的二次密炼橡胶，得到二次开炼橡胶。
将二次开炼橡胶通过挤出机挤压成型，成型后的二次开炼橡胶通过烘箱烘烤，冷却，得到所述耐寒性保温材料。
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
NBR 9kg；
PVC 10kg；
BR 9kg；
CPE 2.5kg；
耐寒增塑剂DOA 10kg；
防老剂：防老剂4020 0.05，防老4010NA 0.05；
硫化剂：硫磺0.4kg；
发泡剂：偶氮二甲酰胺12kg。
实施例2：
NBR 10kg；
PVC 9kg；
BR 10kg；
CPE 2.2kg；
耐寒增塑剂：DOA 12.5kg；
防老剂：防老剂4020 0.15kg，防老剂4010NA 0.3kg；硫化剂：硫磺0.3kg；
发泡剂：偶氮二甲酰胺10.5kg。
实施例3：
NBR 11kg；
PVC 8kg；
BR 11kg；
CPE 2kg；
耐寒增塑剂：DOA 15kg；
防老剂：防老剂4020 0.25kg，防老剂4010NA0.25kg；
硫化剂：硫磺0.2kg；
发泡剂：偶氮二甲酰胺8kg。
实施例4：
NBR 9.5kg；
PVC 9.5kg；
BR 9.5kg；
CPE 2.5kg；
耐寒增塑剂：DOA 0.55kg，DIDA 0.55kg；
防老剂：防老剂4020 0.2kg，防老剂4010NA 0.2kg；
硫化剂：一氯化硫0.2kg；
发泡剂：偶氮二甲酰胺11kg。
实施例5：
NBR 10.5kg；
PVC 8.5kg；
BR 10.5kg；
CPE 2kg；
耐寒增塑剂：DIDA 6kg，DOZ 7kg；
防老剂：防老剂4010NA 0.2kg；
硫化剂：氧化硫0.4kg；
发泡剂：偶氮二甲酰胺9kg。
实施例6：
NBR 9kg；
PVC 8kg；
BR 9kg；
CPE 2kg；
耐寒增塑剂：DOZ 10kg；
防老剂：防老剂4010NA 0.1kg；
硫化剂：硫磺0.1kg，一氯化硫0.1kg；
发泡剂：偶氮二甲酰胺8kg。
实施例7：
NBR 11kg；
PVC 10kg；
BR 11kg；
CPE 2.5kg；
耐寒增塑剂：DIDA 15kg；
防老剂：防老剂4020 0.4kg，防老4010NA 0.2kg；
硫化剂：硫磺0.2kg，氧化硫0.2kg；
发泡剂：偶氮二甲酰胺12kg。
实施例8：
NBR 10kg；
PVC 9kg；
BR 10kg；
CPE 2.2kg；
耐寒增塑剂：DOS 12.5kg；
防老剂：防老剂4020 0.45kg；
硫化剂：硫磺0.3kg；
发泡剂：偶氮二甲酰胺10.5kg。
上述实施例1～实施例8中，所述耐寒性保温材料的制备方法包括如下步骤：
S11：将NBR、BR投入密炼机内，得到混合物A，将混合物A通过密炼机塑炼40～60s。
S12：向混合物A中加入PVC、软化剂、CPE和防老剂，得到混合物B，将混合物B在密炼机内塑练，且将混合物B升温至130℃～140℃。
S13：向混合物B中加入发泡剂，得到混合物C，将混合物C通过密炼机的下顶栓压制55s～65s成型，得到一次密炼橡胶。
S14：将一次密炼橡胶通过开炼机开炼4～6min，使用风机冷却开炼后的一次密炼橡胶，得到一次开炼橡胶。
S15：将一次开炼橡胶投入密炼机内，并向密炼机内加入硫化促进剂、硫化剂、硫化活性剂，得到密炼物A，使密炼物A通过密炼机塑练40～80s后，将密炼物A通过密炼机的下顶栓压制成型，得到二次密炼橡胶。
S16：将二次密炼橡胶通过开炼机开炼4～6min，使用风机冷却开炼后的二次密炼橡胶，得到二次开炼橡胶。
S17：将二次开炼橡胶通过挤出机挤压成型，成型后的二次开炼橡胶通过烘箱烘烤，冷却，得到所述耐寒性保温材料。
实施例9：
NBR 9kg；
PVC 10kg；
BR 9kg；
CPE 2.5kg；
耐寒增塑剂：DOA 10kg；
防老剂：防老剂4020 0.05，防老4010NA 0.05；
硫化剂：硫磺0.4kg；
发泡剂：偶氮二甲酰胺12kg；
硫化促进剂：PZ 0.8kg，DPTT0.2kg；
硫化活性剂：氧化锌0.5kg，硬脂酸0.5kg；
阻燃剂：硼酸锌5kg，氢氧化铝14kg，三氧化二锑6kg；
橡胶增塑剂：CaSt0.8，DOP3.2；
软化剂：WAX 1.6kg，油膏0.4kg。
实施例10：
NBR 10kg；
PVC 9kg；
BR 10kg；
CPE 2.2kg；
耐寒增塑剂：DOA 12.5kg；
防老剂：防老剂4020 0.15kg，防老4010NA 0.3kg；
硫化剂：硫磺0.3kg；
发泡剂：偶氮二甲酰胺10.5kg
硫化促进剂：PZ 1.2kg，DPTT 0.4kg
硫化活性剂：氧化锌0.7kg，硬脂酸0.7kg
阻燃剂：硼酸锌6kg，氢氧化铝28kg，三氧化二锑4kg
橡胶增塑剂：CaSt 0.32kg，DOP 4.5kg
软化剂：WAX 2.5kg，油膏0.7kg
实施例11：
NBR 11kg；
PVC 8kg；
BR 11kg；
CPE 2kg；
耐寒增塑剂：DOA 15kg；
防老剂：防老剂4020 0.25kg，防老4010NA 0.25kg；
硫化剂：硫磺0.2kg；
发泡剂：偶氮二甲酰胺8kg；
硫化促进剂：PZ 1.4kg，DPTT 0.6kg；
硫化活性剂：氧化锌1kg，硬脂酸1kg；
阻燃剂：硼酸锌8kg，氢氧化铝28kg，三氧化二锑4kg；
橡胶增塑剂：CaSt 1kg，DOP 5kg；
软化剂：WAX 3kg，油膏1kg。
实施例12：
NBR 9.5kg；
PVC 9.5kg；
BR 9.5kg；
CPE 2.5kg；
耐寒增塑剂：DOA 0.55kg，DIDA 0.55kg；
防老剂：防老剂4020 0.2kg，防老剂4010NA 0.2kg；
硫化剂：一氯化硫0.2kg；
发泡剂：偶氮二甲酰胺11kg；
硫化促进剂：PZ 1.6kg；
硫化活性剂：氧化锌0.6kg，硬脂酸0.8kg；
阻燃剂：氢氧化铝30kg；
橡胶增塑剂：DOP 4.5kg；
软化剂：WAX 32kg。
实施例9～实施例12中，所述耐寒性保温材料的制备方法包括如下步骤：
将NBR、BR投入密炼机内，得到混合物A，将混合物A通过密炼机塑炼40～60s；
向混合物A中加入PVC、软化剂、CPE、第一预设量的橡胶增塑剂、第一预设量的阻燃剂和防老剂，得到混合物B，将混合物B在密炼机内塑练，且将混合物B升温至130℃～140℃；
向混合物B中加入第二预设量的橡胶增塑剂和第二预设量的阻燃剂，并将混合物B通过密炼机升温至145℃～155℃；
向混合物B中加入发泡剂，得到混合物C，将混合物C通过密炼机的下顶栓压制55s～65s成型，得到一次密炼橡胶；
将一次密炼橡胶通过开炼机开炼4～6min，使用风机冷却开炼后的一次密炼橡胶，得到一次开炼橡胶；
将一次开炼橡胶投入密炼机内，并向密炼机内加入硫化促进剂、硫化剂、硫化活性剂，得到密炼物A，使密炼物A通过密炼机塑练40～80s后，将密炼物A通过密炼机的下顶栓压制成型，得到二次密炼橡胶；
将二次密炼橡胶通过开炼机开炼4～6min，使用风机冷却开炼后的二次密炼橡胶，得到二次开炼橡胶；
将二次开炼橡胶通过挤出机挤压成型，成型后的二次开炼橡胶通过烘箱烘烤，冷却，得到所述耐寒性保温材料。
上述实施例中，成型后的二次开炼橡胶通过烘箱在30～100℃的温度范围内烘烤。具体地，成型后的二次开炼橡胶通过烘箱在30～60℃的温度范围内烘烤。
将上述各实施例中的所述耐寒性保温材料制成1m*1m*0.05m的板材，置于低温环境(-40℃、-50℃、-100℃、-150℃、-200℃、-250℃)冷藏72h，取出后，将所述耐寒性保温材料的两端固定在平台上，中部浮空，使用冲压机以300N/m^2的压力向所述耐寒性保温材料的中部进行局部施压，测试是否出现材料开裂现象。
值得一提的是，为和现有技术进行比对，通过专利CN103788430A的说明书中的实施例1所提供的配方以及方法制备了一种耐低温橡塑发泡保温材料作为实验的对照组，且规格亦为1m*1m*0.05m的板材，下表1中简称为对照组。
实施例1～实施例12以及对照组的实验结果如下表1所示。
表1
*注：NA(not applicable，表1中NA指未做相应实验)
由表1得知，实施例1～实施例12在各温度下进行实验，在-50℃的温度下实验均不开裂并保持弹性、产品不硬化。通过和对照组相比，可知与现有技术相比，本发明的提供的所述耐寒性保温材料在-50℃时展现出更优异的耐低温性能，具有更佳的柔性。在较优的实施例10中，在-200℃的温度下实验不开裂，具有良好的耐寒性。
在实际中试运用过程中，传统保冷系统通常需要耗时耗力由几种不同材料分层安装施工来满足，而本发明提供的耐寒性保温材料能单独使用，且在低温下保持弹性，能使保冷系统具备内在吸收管道设备振动和外力冲击的能力，为深冷管线、储罐和设备的保冷绝热提供了持久耐用、维护维修率低的长期保障。
值得一题的是，所述耐寒性保温材料的氧指数≧40，达到GB/T 8624—2012中A级标准，且烟密度≦50。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐寒性保温材料，其特征在于，包括如下重量份原料：
2.如权利要求1所述的耐寒性保温材料，其特征在于，包括如下重量份原料：
3.如权利要求1所述的耐寒性保温材料，其特征在于，还包括如下重量份原料：
4.如权利要求1所述的耐寒性保温材料，其特征在于，所述发泡剂包括偶氮二甲酰胺。
5.如权利要求1或2所述的耐寒性保温材料，其特征在于，所述耐寒增塑剂包括DOA、DIDA、DOZ和DOS中的至少一种。
6.如权利要求1或2所述的耐寒性保温材料，其特征在于，所述硫化剂包括硫磺、含硫化合物中的至少一种。
7.如权利要求2所述的耐寒性保温材料，其特征在于，所述硫化促进剂包括10～15重量份的PZ和3～5重量份的DPTT。
8.如权利要求2所述的耐寒性保温材料，其特征在于，所述硫化活性剂包括5～10重量份的氧化锌和6～8重量份的硬脂酸。
9.如权利要求2所述的耐寒性保温材料，其特征在于，所述橡胶增塑剂包括2～4重量份的CaSt和40～50重量份的DOP。
10.一种耐寒性保温材料的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
将NBR、BR投入密炼机内，得到混合物A，将混合物A通过密炼机塑炼40～60s；
向混合物A中加入PVC、软化剂、CPE和防老剂，得到混合物B，将混合物B在密炼机内塑练，且将混合物B升温至130℃～140℃；
向混合物B中加入发泡剂，得到混合物C，将混合物C通过密炼机的下顶栓压制55s～65s成型，得到一次密炼橡胶；
将一次密炼橡胶通过开炼机开炼4～6min，得到一次开炼橡胶；
将一次开炼橡胶投入密炼机内，并向密炼机内加入硫化促进剂、硫化剂、硫化活性剂，得到密炼物A，使密炼物A通过密炼机塑练40～80s后，将密炼物A通过密炼机的下顶栓压制成型，得到二次密炼橡胶；
将二次密炼橡胶通过开炼机开炼4～6min，得到二次开炼橡胶；
将二次开炼橡胶通过挤出机挤压成型，成型后的二次开炼橡胶通过烘箱烘烤，冷却，得到所述耐寒性保温材料。
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