CN109733020A - 交通工具用保温材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种交通工具用保温材料，包括依次复合的铝塑复合膜、聚氨酯泡沫层和玻璃纤维毡；所述铝塑复合膜包括基体膜以及复合于基体膜上的尼龙网格线；所述基体膜包括PVF膜和单面镀铝的VMPET膜，所述PVF膜复合于VMPET膜的PET面上，所述尼龙网格线复合于VMPET膜的镀铝面上；所述聚氨酯泡沫层复合于尼龙网格线上，所述玻璃纤维毡复合于聚氨酯泡沫层上。本发明还公开了所述交通工具用保温材料的制备方法。本发明的交通工具用保温材料，密封性好和阻隔性强，隔热保温和隔音性能好。
Description
技术领域
本发明涉及保温材料技术领域，具体涉及一种交通工具用保温材料及其制备方法。
背景技术
高速铁路作为当代高新技术的集成，具有运能大、能耗低、污染小、安全舒适等众多优势，是一种非常有发展前景的运输模式之一。
我国高速铁路建设在国家的大力支持下得到跨越式发展，各地区的高速铁路列车速度不断提升。但是，随着列车速度的不断提升，列车的防寒保温、噪声和震动问题日益突出，已成为制约高速铁路发展的关键因素。
目前，传统的动车组列车用保温材料使用塑料保温壳包裹玻璃纤维毡，填充到车体内部表面，但是由于塑料保温壳强度较低，玻璃纤维毡掉粉严重，保温壳密封性差，气体水分从缝隙进入导致玻璃纤维毡失效等诸多缺点，单一玻璃纤维棉毡吸音效果差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种交通工具用保温材料，以解决现有的保温材料存在的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种交通工具用保温材料，包括依次复合的铝塑复合膜、聚氨酯泡沫层和玻璃纤维毡；
所述铝塑复合膜包括基体膜以及复合于基体膜上的尼龙网格线；所述基体膜包括PVF膜和单面镀铝的VMPET膜，所述PVF膜复合于VMPET膜的PET面上，所述尼龙网格线复合于VMPET膜的镀铝面上；所述聚氨酯泡沫层复合于尼龙网格线上，所述玻璃纤维毡复合于聚氨酯泡沫层上。
本发明中，尼龙网格线是外保护层，起支撑作用，具有抗冲击性、耐穿刺、耐热及绝缘性能好的优点，保护中间镀铝层不受机械损伤，织物以承载骨架的形式强化了复合膜的力学性能，保证产品的成品率。优选的，所述尼龙网格线是由尼龙66纱线以正交的方式排布的。更优选的，所述尼龙66纱线选自110D、150D和233D中的一种或多种。
本发明中，PVF(聚氟乙烯薄膜)具有突出的耐老化性、耐候性，良好的耐化学腐蚀、耐污染性，并且阻燃、自熄、少烟。优选的，所述PVF膜的厚度为20～30μm。
本发明中，VMPET，又称PET镀铝膜，是通过真空镀铝工艺制备的阻隔性薄膜，其具有强韧性、耐摩擦性和阻隔性(阻气阻氧)等优点，其上的镀铝层是采用纯度超过99.6％的电解铝压延制作而成的面心立方最密堆积的金属晶体。优选的，所述VMPET膜的厚度为10～15μm，VMPET膜上的镀铝层厚度为30～50nm。
本发明中，由于聚氨酯泡沫中有大量气泡存在，密度低，为集装箱轻便创造了前提。此外，由于大量气泡的存在，泡孔内气体的热导率比塑料低很多，隔音效果好。且比强度高于非发泡制品，起到良好的支撑作用。当应用到列车组上，聚氨酯泡沫能大大提升了减震性，提高了乘客的舒适度。
玻璃纤维棉毡具有价格低廉、比表面积大、化学稳定性高、耐温强和易加工等优点。玻璃纤维基材与棉麻相比，更耐高温和耐腐蚀；与化学纤维相比，强度更高和尺寸更加稳定。尤其是耐高温、不着火、不燃烧，更是天然纤维、化学纤维无法比拟的。采用火焰喷吹法制备的玻璃纤维，纤维直径小和强度高，以其为原料制备的过滤用玻璃纤维棉毡，可达到较高隔热保温性能。优选地，所述玻璃纤维毡的厚度为50-500μm。
在本发明的一种实施方式中，玻璃纤维棉毡上还依次复合有PET层和硅酸铝纤维层，其中硅酸铝纤维层的厚度优选为100-300μm。硅酸铝纤维层具有保温隔热、减振隔音、吸声降噪、阻燃的功能。
本发明另一方面还提供了上述交通工具用保温材料的制备方法，包括以下步骤：
在VMPET膜的PET面上涂胶，采用热压复合的方式将PVF膜贴合于所述PET面上，经熟化后得到所述基体膜；
将浸渍有胶液的尼龙网格线贴覆于基体膜中的镀铝面上，热压复合，得到所述铝塑复合膜；
将聚氨酯发泡材料与玻璃纤维毡热压复合，得到复合层；
将所述复合层热压复合于铝塑复合膜的尼龙网格线上，得到所述交通工具用保温材料。
在基体膜的复合工艺中，优选的，涂胶的气压为0.1～0.4MPa，涂胶的厚度为30～40μm；复合的气压为0.4～0.7MPa，复合辊的温度为60～80℃；熟化温度为45～55℃，熟化时间为24～48h。
优选的，采用RHGF-1000A型干式复合机对VMPET膜和PVF膜进行复合。
优选的，还包括配胶的步骤。更优选的，所述配胶具体为：将D5910A/B双组份胶粘剂的主剂倒入配胶桶，缓慢开动搅拌，将转速提升至600r/min；再倒入乙酸乙酯溶剂进行稀释，搅拌均匀30min之后，加入固化剂，边加边搅拌；再次搅拌60min后，停止搅拌，将所得胶液用250目滤网过滤，静置60min直至气泡排尽，检测粘度为10～30mPa·s合格即用。优选的，在胶液配置中，主剂：固化剂：溶剂的质量配比为1:0.06:1.28。
优选的，在涂胶后还包括对涂覆胶水的VMPET膜进行烘干的步骤。更优选的，所述烘干具体为：控制辊轮线速度为20～33m/min，使涂覆胶水的VMPET薄膜缓慢经过烘道，烘道三段的温度分别控制在60～75℃、75～90℃、恒温90℃三个梯度。
优选的，复合后还包括冷却收卷的步骤。更优选的，所述冷却收卷具体为：复合后的基体膜在室温下经冷却辊冷却后，调整收卷张力，使收卷张力略大于放卷张力，进行收卷。
在尼龙网格与基体膜的复合工艺中，优选的，浸渍胶液时胶液温度为20～25℃，浸渍时间为3～5s；热压温度为70～80℃，压强为0.4～0.5MPa，热压时间为5-15s。更优选的，热压时间为10s。
优选的，采用马来酸改性氯醋树脂和聚氨酯混合的胶粘剂进行尼龙网格与PVF/VMPET基体膜镀铝层侧粘接复合。更优选的，马来酸含量为3-8wt％，胶液固含量为20-25％，聚氨酯含量为6-10wt％。
优选的，还包括配胶的步骤。更优选的，所述配胶具体为：将丙酮倒入配胶桶内，缓慢开动搅拌；再按比例倒入马来酸改性氯醋树脂粉末，将搅拌机的搅拌速率设置为800r/min，直至将树脂完全分散溶解；此时胶液呈淡黄色，搅拌均匀20min后，按比例加入LH-8505A/B聚氨酯铝塑胶粘剂，继续搅拌10min停止搅拌。
优选的，还包括编网的步骤。更优选的，所述编网具体为：尼龙66纱线通过编网器进行编网，按照先经向后纬向的方式排布尼龙66纱线。
在聚氨酯发泡材料与玻璃纤维毡的复合工艺中，优选地，真空辊的温度为160～180℃，真空度为0.03～0.05MPa。
在复合层与铝塑复合膜的复合工艺中，优选地，真空辊的温度为160～180℃，真空度为0.03～0.05MPa。
本发明的有益效果：
本发明的交通工具用保温材料，密封性好和阻隔性强，隔热保温和隔音性能好，适合应用于列车上，能够提高列车的防寒保温能力，降低列车的震动和噪音，提高旅客乘坐的舒适性。
附图说明
图1是本发明的交通工具用保温材料的结构示意图；
图2是图1中VMPET/PVF基体膜的制备工艺流程；
图3是本发明中尼龙网格线的排布方式；
其中：1、玻璃纤维毡；2、聚氨酯发泡层；3、尼龙网格线；4、基体膜；41、PVF膜；42、VMPET膜；421、镀铝层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
参见图1，本实施例公开了一种交通工具用保温材料，包括依次复合的铝塑复合膜、聚氨酯发泡层2和玻璃纤维毡1。其中，铝塑复合膜包括基体膜4以及复合于基体膜4上的尼龙网格线5。基体膜4包括PVF膜41和单面镀铝的VMPET膜42，VMPET膜42的厚度为10～15μm，VMPET膜42上的镀铝层421的厚度为30～50nm。PVF膜41复合于VMPET膜42的PET面上，其厚度为20～30μm。所述尼龙网格线3复合于VMPET膜42的镀铝层421上，其是由尼龙66纱线以正交的方式排布的。聚氨酯发泡层2复合于尼龙网格线31上，玻璃纤维毡1复合于聚合物发泡层2上，其厚度为50～500μm。
在另外一种实施例中，玻璃纤维棉毡上还依次复合有PET层和硅酸铝纤维层，其中硅酸铝纤维层的厚度优选为100～300μm。硅酸铝纤维层具有保温隔热、减振隔音、吸声降噪、阻燃的功能。
本实施例的交通工具用保温材料具体的制备工艺如下：
实施例2：基体膜PVF/VMPET复合工艺
参见附图2，本实施例采用RHGF-1000A型干式复合机对VMPET膜和PVF膜进行复合，制备VMPET/PVF基体膜，其具体过程如下：
(1)配胶：先将D5910A/B双组份胶粘剂的主剂倒入配胶桶，缓慢开动搅拌，将转速提升至600r/min，再倒入乙酸乙酯溶剂进行稀释，搅拌均匀30min之后，加入固化剂，边加边搅拌，再次搅拌60min后，停止搅拌，将所得胶液用250目滤网过滤，静置60min直至气泡排尽，检测粘度为10～30mPa·s合格即用；胶液配置中主剂：固化剂：溶剂质量配比为1:0.06:1.28。
(2)基材放卷：将待复合的VMPET膜和PVF膜分别放在放卷部上，根据基材的性能、品种、厚度等确定各个放卷部的张力，使基材稳定平整地放出。
(3)涂胶：调节复合机摆臂气压、刮刀气压及涂胶辊气压为0.2MPa，使涂胶装置中的网纹辊将胶水均匀连续涂覆在VMPET薄膜的PET表面，湿涂厚度为30～40μm。
(4)烘干：控制辊轮线速度为28m/min，使涂覆胶水烘干；控制辊轮线速度为28m/min，使涂覆胶水的VMPET薄膜缓慢经过烘道，烘道三段的温度分别控制在60～75℃、75～90℃、恒温90℃三个梯度。
(5)复合：将复合气压调节为0.5MPa，复合辊温度调节为70℃，使两薄膜在加热加压条件下进行热贴合，得VMPET/PVF基体膜。
(6)冷却收卷：基体膜室温下经冷却辊冷却后，调整收卷张力，使收卷张力略大于放卷张力，进行收卷。
(7)熟化：复合好的膜卷在熟化室内进行熟化，熟化温度为45℃，熟化时间为36h。
实施例3：尼龙网格线与基体膜复合工艺
采用马来酸改性氯醋树脂和聚氨酯混合的胶粘剂进行尼龙网格与PVF/VMPET基体膜镀铝层侧粘接复合，马来酸含量为5wt％，胶液固含量为22％，聚氨酯含量为8wt％。
采用热压机进行尼龙网格增强体与VMPET镀铝面的复合，其具体过程如下：
(1)配胶：先将丙酮倒入配胶桶内，缓慢开动搅拌，再按比例倒入马来酸改性氯醋树脂粉末，将搅拌机的搅拌速率设置为800r/min，直至将树脂完全分散溶解，此时胶液呈淡黄色，搅拌均匀20min后，按比例加入LH-8505A/B聚氨酯铝塑胶粘剂，继续搅拌10min停止搅拌。
(2)编网：尼龙66纱线通过编网器进行编网，按照先经向后纬向的方式排布尼龙66纱线，网格线排布方式如图3所示。
(3)网格浸渍：将编好的尼龙网格置于胶液内浸渍，控制胶液温度为20～22℃，浸渍时间为3～5s。
(4)网格复合：将VMPET/PVF基体膜平铺于热压机的加热板上，镀铝面朝上，再将浸渍胶粘剂的尼龙网格贴覆在基体膜上，随即使用热压机的上压板进行热压，热压温度控制在70～80℃，压强为0.4MPa，热压时间为10s。
实施例4：聚氨酯发泡层与玻璃纤维毡的复合
采用热融层压技术，在牵引复合辊的作用下，在线将超细玻璃纤维棉毡与聚氨酯发泡材料热压复合，最终制得复合层。其中，控制真空辊的温度为160～170℃，真空度为0.04～0.05MPa。
实施例5：复合层与铝塑复合膜的复合
采用热熔层压技术，在牵引复合辊的作用下，将上述复合层与铝塑复合膜热压上下两层复合，最终制得本发明的交通工具用保温材料。其中，控制真空辊的温度为160～170℃，真空度为0.04～0.05MPa。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (9)
1.一种交通工具用保温材料，其特征在于，包括依次复合的铝塑复合膜、聚氨酯泡沫层和玻璃纤维毡；
所述铝塑复合膜包括基体膜以及复合于基体膜上的尼龙网格线；所述基体膜包括PVF膜和单面镀铝的VMPET膜，所述PVF膜复合于VMPET膜的PET面上，所述尼龙网格线复合于VMPET膜的镀铝面上；所述聚氨酯泡沫层复合于尼龙网格线上，所述玻璃纤维毡复合于聚氨酯泡沫层上。
2.如权利要求1所述的交通工具用保温材料，其特征在于，所述PVF膜的厚度为20～30μm；所述VMPET膜的厚度为10～15μm，VMPET膜上的镀铝层厚度为30～50nm。
3.如权利要求1所述的交通工具用保温材料，其特征在于，所述尼龙网格线是由尼龙66纱线以正交的方式排布的。
4.如权利要求1所述的交通工具用保温材料，其特征在于，所述尼龙66纱线选自110D、150D和233D中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的交通工具用保温材料，其特征在于，所述玻璃纤维毡的厚度为50～500μm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的交通工具用保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在VMPET膜的PET面上涂胶，采用热压复合的方式将PVF膜贴合于所述PET面上，经熟化后得到所述基体膜；
将浸渍有胶液的尼龙网格线贴覆于基体膜中的镀铝面上，热压复合，得到所述铝塑复合膜；
将聚氨酯发泡材料与玻璃纤维毡热压复合，得到复合层；
将所述复合层热压复合于铝塑复合膜的尼龙网格线上，得到所述交通工具用保温材料。
7.如权利要求6所述的交通工具用保温材料的制备方法，其特征在于，基体膜的复合工艺中，涂胶的气压为0.1～0.4MPa，涂胶的厚度为30～40μm；复合的气压为0.4～0.7MPa，复合辊的温度为60～80℃；熟化温度为45～55℃，熟化时间为24～48h。
8.如权利要求6所述的交通工具用保温材料的制备方法，其特征在于，在尼龙网格与基体膜的复合工艺中，浸渍胶液时胶液温度为20～25℃，浸渍时间为3～5s；热压温度为70～80℃，压强为0.4～0.5MPa，热压时间为5-15s。
9.如权利要求6所述的交通工具用保温材料的制备方法，其特征在于，在聚氨酯发泡材料与玻璃纤维毡的复合工艺中，真空辊的温度为160～180℃，真空度为0.03-0.05MPa。
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