CN109294013A - 一种耐臭氧耐紫外光的保温材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种耐臭氧耐紫外光的保温材料及其制备方法，通过配方原料中的抗臭氧剂与紫外线吸收剂的共同作用，使得本发明的耐臭氧耐紫外光的保温材料能够有效提高抗臭氧和紫外光吸收性能，从而使其达到最佳使用状态，并延长使用寿命。

Description

一种耐臭氧耐紫外光的保温材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种耐臭氧耐紫外光的保温材料及其制备方法。

背景技术

由于太阳光线中含有大量对有色物体有害的紫外光，这些有害的紫外光通过化学上的氧化还原作用，使颜色分子最后分解褪色。橡胶等制品暴露于含有臭氧的大气中，会因发生龟裂而变质。当今，全球保温隔热材料正朝着高效、节能、隔热、防水外护一体化方向发展，在发展新型保温隔热材料及复合结构保温节能技术的同时，更强调保温材料抗老化、抗紫外线能力，提高保温效率及使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种耐臭氧耐紫外光的保温材料及其制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种耐臭氧耐紫外光的保温材料，包括如下重量份的原料组分：

进一步地，还包括如下重量份的原料组分：

硫化促进剂 13.0-16.0

硫化活性剂 12.0-15.0

防老剂 2.5-3.5

进一步地，所述紫外线吸收剂为UV-320。

进一步地，所述抗臭氧剂为抗臭氧剂CTU。

进一步地，所述防老剂为防老剂4020。

进一步地，所述硫化促进剂包括硫化促进剂PZ和硫化促进剂DPTT中的至少一种。

进一步地，所述硫化活性剂包括硬脂酸和氧化锌中的至少一种。

一种耐臭氧耐紫外光的保温材料的制备方法，包括以下步骤：

将丁晴橡胶和顺丁橡胶投入密炼系统中，塑炼40-60s后，得混合物A；

将PVC-S700、硬脂酸钙、WAX、氢氧化铝、氯化聚乙烯、油膏、防老剂、紫外线吸收剂、抗臭氧剂、硫化活性剂、三氧化二梯、氯化石蜡与所述混合物A 混合，密炼至混合物温度达到130-135℃后，得混合物B；

将氢氧化铝和氯化石蜡与所述混合物B混合，密炼至混合物温度达到 145-155℃后，得混合物C；

将偶氮二甲酰胺与所述混合物C混合，通过下顶栓压制60s后得混合物D；

对所述混合物D通过开炼机开炼，压制成片，冷却后得一次片材；

将硫化促进剂、硫磺、硫化活性剂和一次片材投入密炼系统中，密炼60s 后得混合物E；

对所述混合物E通过开炼机开炼，压制成片，冷却后得二次片材；

将所述二次片材通过挤出机挤出成型，挤出成型后的所述二次片材通过硫化发泡处理后，得到耐臭氧耐紫外光的保温材料。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种耐臭氧耐紫外光的保温材料及其制备方法，通过配方原料中的抗臭氧剂与紫外线吸收剂的共同作用，使得本发明的耐臭氧耐紫外光的保温材料能够有效提高抗臭氧和紫外光吸收性能，从而使其达到最佳使用状态，并延长使用寿命。

附图说明

图1为一个实施例的耐臭氧耐紫外光的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。

本发明提供一种耐臭氧耐紫外光的保温材料，包括如下重量份的原料组分：

本发明提供的含有以上配比原料的保温材料中，通过原料中的抗臭氧剂与紫外线吸收剂的共同作用，使得本发明的耐臭氧耐紫外光的保温材料能够有效提高抗臭氧和紫外光吸收性能，从而使其达到最佳使用状态，并延长使用寿命。

具体地，本发明提供的耐臭氧耐紫外光的保温材料的主体原料为丁晴橡胶和PVC-S700(PVC，Polyvinyl chloride，聚氯乙烯)，顺丁橡胶和氯化聚乙烯为辅助材料、并配以各助剂以制成耐臭氧耐紫外光的保温材料。其中，硬脂酸钙作为增塑剂、热稳定剂和润滑剂在本发明中使用，增塑剂用于削弱聚合物分子之间的次价健，从而增加聚合物分子链的移动性、降低聚合物分子链的结晶性，也即增加聚合物的塑性，热稳定剂用于延缓塑料等的热分解的作用，所述氯化石蜡作为辅助增塑剂和阻燃剂使用，与所述硬脂酸钙配合使用对聚合物增塑，所述氢氧化铝作为阻燃剂和填充剂使用，填充剂用以改善加工性能、制品力学性能，所述三氧化二锑作为填充剂和阻燃剂使用，所述WAX为蜡，作为配合剂使用，所述偶氮二甲酰胺作为发泡剂使用、使产生孔径密而均匀的制品发泡效果，从而增加制品的弹性等物理性能，所述硫磺为硫化剂，用于在线型分子间起架桥作用，从而使多个线型分子相互键合交联成三维网状结构。

其中，紫外线吸收剂作为光稳定剂，能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分，而本身又不发生变化，在一个实施例中，所述紫外线吸收剂为UV-320， UV-320是一种强紫外吸收剂，在300-400nm紫外区内有强吸收性，它与大量基料有优良的相容性，它能使聚酯和有机颜料免受紫外光的辐射，有效保持注塑制品、塑料薄膜、塑料片材等材料的外观及物理性能，且比传统的苯并三唑紫外吸收剂具有更低的挥发性。其中，抗臭氧剂作为防老剂，能够通过化学作用 (或通过物理和化学过程的结合)延缓或阻止物料与臭氧作用的物质，例如，抗臭氧剂能迅速与臭氧反应，在制品表面形成一层氧化保护膜，以阻止臭氧继续向内层渗透，从而起到防老化作用，在一个实施例中，所述抗臭氧剂为抗臭氧剂CTU，抗臭氧剂CTU属于非污染性、低着色性、环保型助剂，CTU分子中除含氮原子之外，还含有能提供电子能力强的取代基，其作用是优先与臭氧反应，从而阻止或抑制臭氧与橡胶的反应，用于胶和塑料制品中，防止和延缓制品由于臭氧作用而引起的龟裂和破坏，且抗臭氧剂CTU与橡胶及塑料有很好的相容性。通过紫外线吸收剂与抗臭氧剂的协同作用，使得该保温材料具有显著优异的耐臭氧、抗紫外线性能。

在一个较佳的实施例中，本发明的耐臭氧耐紫外光的保温材料还包括如下重量份的原料组分：

硫化促进剂 13.0-16.0

硫化活性剂 12.0-15.0

防老剂 2.5-3.5

也就是说，本发明的耐臭氧耐紫外光的保温材料包括如下重量份配比的原料组分：丁晴橡胶120.0-140.0；顺丁橡胶4.5-5.5；偶氮二甲酰胺90.0-105.0；氢氧化铝260.0-300.0；PVC-S700 75.0-95.0；氯化聚乙烯18.0-24.0；三氧化二锑 80.0-90.0；硬脂酸钙2.8-5.5；油膏5.0-7.5；硫磺2.5-4.0；硫化促进剂13.0-16.0；硫化活性剂12.0-15.0；氯化石蜡250.0-280.0；WAX 23.0-28.0；紫外线吸收剂 2.0-5.0；抗臭氧剂1.7-3.2；防老剂2.5-3.5。

所述防老剂用于延缓高分子化合的老化，采用防老剂、紫外线吸收剂和抗臭氧剂并用，能够有效提高抗臭氧、腐蚀、高温、低温脆性、紫外光吸收性能，从而达到最佳使用状态，并延长使用寿命，在一个实施例中，所述防老剂的型号为防老剂4020。

其中，硫化促进剂用于促进硫化，与硫化剂配合使用，促进橡胶与塑胶的交联，具体地，所述硫化促进剂包括硫化促进剂PZ和硫化促进剂DPTT中的至少一种，例如，所述硫化促进剂为促进剂PZ，所述硫化促进剂为硫化促进剂DPTT，所述硫化促进剂为硫化促进剂PZ和硫化促进剂DPTT的混合物。

其中，硫化活性剂用于提高硫化促进剂的活性，使硫化促进剂进一步充分发挥其最大促进作用，具体地，所述硫化活性剂包括硬脂酸和氧化锌中的至少一种，例如，所述硫化活性剂为硬脂酸，例如，所述硫化活性剂为氧化锌，例如，所述硫化活性剂为硬脂酸和氧化锌的混合物。

本发明提供上述耐臭氧耐紫外光的保温材料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤100：

将丁晴橡胶和顺丁橡胶投入密炼系统中，塑炼40-60s后，得混合物A。

具体地，本步骤中，将120.0-140.0重量份的丁晴橡胶和4.5-5.5重量份的顺丁橡胶投入密炼系统中，塑炼40-60s后，得混合物A。

步骤200：

将PVC-S700、硬脂酸钙、WAX、氢氧化铝、氯化聚乙烯、油膏、防老剂、紫外线吸收剂、抗臭氧剂、硫化活性剂、三氧化二梯、氯化石蜡与所述混合物A 混合，密炼至混合物温度达到130-135℃后，得混合物B。

具体地，本步骤中，将75.0-95.0重量份的PVC-S700、2.8-5.5重量份的硬脂酸钙、23.0-28.0重量份的WAX、130.0-150.0重量份的氢氧化铝、18.0-24.0重量份的氯化聚乙烯、5.0-7.5重量份的油膏、2.5-3.5重量份的防老剂、2.0-5.0重量份的紫外线吸收剂、1.7-3.2重量份的抗臭氧剂、6.0-7.5重量份的硫化活性剂、 80.0-90.0重量份的三氧化二梯、125.0-140.0重量份的氯化石蜡加入密炼系统中，与所述混合物A混合，密炼至混合物温度达到130-135℃后，得混合物B。

步骤300：

将氢氧化铝和氯化石蜡与所述混合物B混合，密炼至混合物温度达到 145-155℃后，得混合物C。

具体地，在本步骤中，将剩余的氢氧化铝和氯化石蜡与所述混合物B混合，也就是说，将130.0-150.0重量份的氢氧化铝和125.0-140.0重量份的氯化石蜡投入密炼系统中，与所述混合物B混合，密炼至混合物温度达到145-155℃后，得混合物C。

步骤400：

将偶氮二甲酰胺与所述混合物C混合，通过下顶栓压制60s后得混合物D。

具体地，在本步骤中，将90.0-105.0重量份的偶氮二甲酰胺投入密炼系统中与所述混合物C混合，通过下顶栓压制60秒后得混合物D。

步骤500：

对所述混合物D通过开炼机开炼，压制成片，冷却后得一次片材。

具体地，本步骤的开炼通过开放式炼胶机进行，例如，将密炼后得到的混合物D转移至开炼机上对其开炼4-8min，压制成品后，冷却15-30min，得到一次片材。其中冷却可采用风冷机组对其进行冷却。

步骤600：

将硫化促进剂、硫磺、硫化活性剂和一次片材投入密炼系统中，密炼60s后得混合物E。

具体地，在本步骤中，将上述得到的一次片材转移至密炼系统，并将硫化促进剂、硫磺和剩余的硫化活性剂和一次片材投入密炼系统中，也就是说，将 13.0-16.0重量份硫化促进剂、2.5-4.0重量份的硫磺、6.0-7.5重量份的硫化活性剂投入密炼系统中与一次片材混合，密炼60秒后得到混合物E。

步骤700：

对所述混合物E通过开炼机开炼，压制成片，冷却后得二次片材。

具体地，本步骤的开炼通过开放式炼胶机进行，例如，将密炼后得到的混合物E转移至开炼机上对其开炼4-8min，压制成品后，冷却8-15min，得到二次片材。其中冷却可采用风冷机组对其进行冷却。

步骤800：

将所述二次片材通过挤出机挤出成型，挤出成型后的所述二次片材通过硫化发泡处理后，得到耐臭氧耐紫外光的保温材料。

具体地，本步骤中，该保温材料通过模具成型，具体通过挤出机完成，在挤出机中，二次片材根据生产需要、经特定的模具成型。硫化发泡处理在烘箱中进行，通过挤出机成型的二次片材在烘箱硫化发泡，形成耐臭氧耐紫外光的保温材料。

下面用实施例进一步描述本发明。

实施例1

将130.0重量份的丁晴橡胶和5.0重量份的顺丁橡胶投入密炼系统中，塑炼 40-60s后，得混合物A。

将90.0重量份的PVC-S700、3.2重量份的硬脂酸钙、25.0重量份的WAX、 140.0重量份的氢氧化铝、22.0重量份的氯化聚乙烯、7.0重量份的油膏、3.0重量份的防老剂4020、3.0重量份的UV-320、2.0重量份的抗臭氧剂CTU、7.0重量份的硬脂酸、90.0重量份的三氧化二梯、125.0重量份的氯化石蜡加入密炼系统中，与所述混合物A混合，密炼至混合物温度达到135℃后，得混合物B。

将140.0重量份的氢氧化铝和125.0重量份的氯化石蜡投入密炼系统中，与所述混合物B混合，密炼至混合物温度达到150℃后，得混合物C。

将105.0重量份的偶氮二甲酰胺投入密炼系统中与所述混合物C混合，通过下顶栓压制60秒后得混合物D。

在开炼系统中，将所述混合物D开炼5min，压制成片，对其风冷20min后，得一次片材。

将12.0重量份的硫化促进剂PZ、4.0重量份的硫化促进剂DPTT、3.0重量份的硫磺、7.0重量份的氧化锌投入密炼系统中与一次片材混合，密炼60秒后得到混合物E。

在开炼系统中，将所述混合物E开炼5min，压制成片，对其风冷10min后，得二次片材。

最后，将所述二次片材通过挤出机挤出成型，挤出成型后的所述二次片材通过硫化发泡处理后，得到耐臭氧耐紫外光的保温材料。

经测试，本实施例中制得的耐臭氧耐紫外光的保温材料具有优异的抗臭氧、腐蚀、高温、低温脆性和紫外光吸收性能。其中多种高效防老剂与抗氧剂并用，协同作用突出，抗臭氧抗紫外线效果更明显。且所用防老剂与抗臭氧剂均无毒无味，绿色环保。

以下为本实施例制得的耐臭氧耐紫外光的保温材料的测试实验数据：

表1

实施例2

将140.0重量份的丁晴橡胶和5.0重量份的顺丁橡胶投入密炼系统中，塑炼 40-60s后，得混合物A。

将75.0重量份的PVC-S700、3.2重量份的硬脂酸钙、25.0重量份的WAX、 140.0重量份的氢氧化铝、22.0重量份的氯化聚乙烯、7.0重量份的油膏、3.0重量份的防老剂4020、3.0重量份的UV-320、2.0重量份的抗臭氧剂CTU、7.0重量份的硬脂酸、90.0重量份的三氧化二梯、125.0重量份的氯化石蜡加入密炼系统中，与所述混合物A混合，密炼至混合物温度达到135℃后，得混合物B。

将140.0重量份的氢氧化铝和125.0重量份的氯化石蜡投入密炼系统中，与所述混合物B混合，密炼至混合物温度达到150℃后，得混合物C。

将105.0重量份的偶氮二甲酰胺投入密炼系统中与所述混合物C混合，通过下顶栓压制60秒后得混合物D。

在开炼系统中，将所述混合物D开炼5min，压制成片，对其风冷20min后，得一次片材。

将12.0重量份的硫化促进剂PZ、4.0重量份的硫化促进剂DPTT、3.0重量份的硫磺、7.0重量份的氧化锌投入密炼系统中与一次片材混合，密炼60秒后得到混合物E。

在开炼系统中，将所述混合物E开炼5min，压制成片，对其风冷10min后，得二次片材。

最后，将所述二次片材通过挤出机挤出成型，挤出成型后的所述二次片材通过硫化发泡处理后，得到耐臭氧耐紫外光的保温材料。

经测试，本实施例中制得的耐臭氧耐紫外光的保温材料具有优异的抗臭氧、腐蚀、高温、低温脆性和紫外光吸收性能。其中多种高效防老剂与抗氧剂并用，协同作用突出，抗臭氧抗紫外线效果更明显。且所用防老剂与抗臭氧剂均无毒无味，绿色环保。

以下为本实施例制得的耐臭氧耐紫外光的保温材料的测试实验数据：

表2

经对比试验，实施例1与实施例2之间通过调整橡胶原料与塑料原料之间的配比，具体表现为调整丁晴橡胶与PVC-S700的重量份，使得最后制备得到的耐臭氧耐紫外光的保温材料产生了一定的性能差异，如实施例1成品的导热系数表现为比实施例2成品的低，实施例2成品的压缩回弹率表现为比实施例1 成品高。根据生产需求，可通过调节配方中橡胶原料、塑胶原料与各助剂之间的配比等，制得不同性能的耐臭氧耐紫外光的保温材料。其中，实施例1为本发明提供的一个最佳方案。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种耐臭氧耐紫外光的保温材料，其特征在于，包括如下重量份的原料组分：

2.如权利要求1所述的耐臭氧耐紫外光的保温材料，其特征在于，还包括如下重量份的原料组分：

硫化促进剂 13.0-16.0

硫化活性剂 12.0-15.0

防老剂 2.5-3.5。

3.如权利要求1所述的耐臭氧耐紫外光的保温材料，其特征在于，所述紫外线吸收剂为UV-320。

4.如权利要求1所述的耐臭氧耐紫外光的保温材料，其特征在于，所述抗臭氧剂为抗臭氧剂CTU。

5.如权利要求2所述的耐臭氧耐紫外光的保温材料，其特征在于，所述防老剂为防老剂4020。

6.如权利要求2所述的耐臭氧耐紫外光的保温材料，其特征在于，所述硫化促进剂包括硫化促进剂PZ和硫化促进剂DPTT中的至少一种。

7.如权利要求2所述的耐臭氧耐紫外光的保温材料，其特征在于，所述硫化活性剂包括硬脂酸和氧化锌中的至少一种。

8.一种耐臭氧耐紫外光的保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将丁晴橡胶和顺丁橡胶投入密炼系统中，塑炼40-60s后，得混合物A；

将PVC-S700、硬脂酸钙、WAX、氢氧化铝、氯化聚乙烯、油膏、防老剂、紫外线吸收剂、抗臭氧剂、硫化活性剂、三氧化二梯、氯化石蜡与所述混合物A混合，密炼至混合物温度达到130-135℃后，得混合物B；

将氢氧化铝和氯化石蜡与所述混合物B混合，密炼至混合物温度达到145-155℃后，得混合物C；

将偶氮二甲酰胺与所述混合物C混合，通过下顶栓压制60s后得混合物D；

对所述混合物D通过开炼机开炼，压制成片，冷却后得一次片材；

将硫化促进剂、硫磺、硫化活性剂和一次片材投入密炼系统中，密炼60s后得混合物E；

对所述混合物E通过开炼机开炼，压制成片，冷却后得二次片材；

将所述二次片材通过挤出机挤出成型，挤出成型后的所述二次片材通过硫化发泡处理后，得到耐臭氧耐紫外光的保温材料。