CN110405998B - 三聚氰胺隔热材料的制备工艺 - Google Patents

三聚氰胺隔热材料的制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了三聚氰胺隔热材料的制备工艺，属于三聚氰胺制备领域，三聚氰胺隔热材料的制备工艺，它可以实现舍弃预压步骤，不需要配备专门的模具和压机，通过将三聚氰胺粉末溶于特定的有机溶剂中，获得三聚氰胺溶液，再向三聚氰胺溶液中加入适量的粘合剂和植物纤维，再将三聚氰胺溶液装入预成型磨具中，对预成型模具进行水浴加热，使三聚氰胺溶液内有机溶剂挥发，剩余的三聚氰胺通过粘合剂和植物纤维粘合制备成块的三聚氰胺粗成品块，最后在压制步骤中去除粘合剂获得三聚氰胺隔热材料成品，在压制过程中，利用压制保温的温度使粘合剂失效液化，使粘合剂和三聚氰胺隔热材料分离，大幅缩减三聚氰胺隔热材料的制备成本。

Description

三聚氰胺隔热材料的制备工艺
技术领域
本发明涉及三聚氰胺制备领域，更具体地说，涉及三聚氰胺隔热材料的制备工艺。
背景技术
三聚氰胺，俗称密胺、蛋白精，是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，被用作化工原料，由于三聚氰胺在常温下性质稳定，且为不燃材料，故三聚氰胺制品经常被当成低温阻燃隔热材料，而低温阻燃隔热材料的三聚氰胺制品通常采用压缩模塑的方法制造。
压缩塑模通常包含预压、预热和模压三个步骤，其中预压为改善制品质量和提高模塑效率等，将粉料或纤维状模塑料预先压成一定形状的操作，而预热则为改善模塑料的加工性能和缩短成型周期等，把模塑料在成型前先行加热的操作，最后，模压是在模具内加入所需量的塑料，闭模、排气，在模塑温度和压力下保持一段时间，然后脱模清模的操作。
为了提高模压的成品率，同时降低模压的工作难度，预压这步是必不可少的，然而预压需要制备专门的模具，另外还需配置专门的压机，而专门的模具和压机会极大的增加三聚氰胺隔热隔热材料的生产成本，特别是在少量生产的时候，生产成本的问题便显得尤为突出，而如果少量生产三聚氰胺的厂商为了节约成品，舍弃预压步骤时，又会造成模压成品率低下，同时还会增加模压工作的难度。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供三聚氰胺隔热材料的制备工艺，它可以实现舍弃预压步骤，不需要配备专门的模具和压机，大幅缩减三聚氰胺隔热材料的生产成本，通过将三聚氰胺粉末溶于特定的有机溶剂中，获得三聚氰胺溶液，再向三聚氰胺溶液中加入适量的粘合剂和植物纤维，再将三聚氰胺溶液装入预成型磨具中，对预成型模具进行水浴加热，使三聚氰胺溶液内有机溶剂挥发，剩余的三聚氰胺通过粘合剂和植物纤维粘合制备成块的三聚氰胺粗成品块，最后在压制步骤中去除粘合剂获得三聚氰胺隔热材料成品，在压制过程中，利用压制保温的温度使粘合剂失效液化，从三聚氰胺隔热材料制品内的微孔中流出，使粘合剂和三聚氰胺隔热材料分离，可以实现大幅缩减三聚氰胺隔热材料的制备成本。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
三聚氰胺隔热材料的制备工艺，包括以下制备工序：
S1、原料预处理，首先是原料烘干，取用适量三聚氰胺粉状原料，低温烘干，烘干温度约为八十摄氏度，再将烘干的三聚氰胺粉状原料球磨去块，将部分因长时间放置而粘接成块的三聚氰胺研磨成粉末状，最后再利用筛网框进行过筛；
S2、掺入粘合剂，用甲醇溶剂溶解经过筛网过筛的三聚氰胺粉末，在想三聚氰胺甲醇溶剂汇中加入适量的粘合剂，搅拌均匀；
S3、原料预成型，将三聚氰胺甲醇溶剂倒入预成型模具中，闭合预成型模具，并将预成型模具放置到密闭环境中，在水浴加热三小时，水浴温度为六十五摄氏度；
S4、获得粗成品，将经过水浴加热的预成型模具取出，从预成型模具中取出三聚氰胺粗成品；
S5、成品装模，将三聚氰胺粗成品加入压制模具中；
S6、保温压制，利用压机对三聚氰胺粗成品进行压制，压制压力为五十到一百千克，并将压制模具保温在七十到一百摄氏度，保温压制十到三十分钟。
S7、成品脱模，将压制成型的成品从压制模具中取出，获得三聚氰胺隔热材料。
可以实现舍弃预压步骤，不需要配备专门的模具和压机，大幅缩减三聚氰胺隔热材料的生产成本，通过将三聚氰胺粉末溶于特定的有机溶剂中，获得三聚氰胺溶液，再向三聚氰胺溶液中加入适量的粘合剂和植物纤维，再将三聚氰胺溶液装入预成型磨具中，对预成型模具进行水浴加热，使三聚氰胺溶液内有机溶剂挥发，剩余的三聚氰胺通过粘合剂和植物纤维粘合制备成块的三聚氰胺粗成品块，最后在压制步骤中去除粘合剂获得三聚氰胺隔热材料成品，在压制过程中，利用压制保温的温度使粘合剂失效液化，从三聚氰胺隔热材料制品内的微孔中流出，使粘合剂和三聚氰胺隔热材料分离，可以实现大幅缩减三聚氰胺隔热材料的制备成本。
进一步的，所述S1原料预处理中，球磨去块中使用的球磨机可以选用尺寸不同的两种磨球同时进行研磨，通过利用两种不同尺寸的磨球进行研磨可以加快三聚氰胺原料研磨的速度和细度。
进一步的，所述S1原料预处理中，晒网框应选用140目。
进一步的，所述S2掺入粘合剂中，甲醇与三聚氰胺的质量比为三比一，粘合剂的质量为三聚氰胺粉末重量的六分之一，粘合剂选用橡胶粘合剂RC，橡胶粘合剂RC的失效温度为八十摄氏度左右。
进一步的，所述S2掺入粘合剂中可加入少量植物纤维碎片，如小麦秸秆，其中植物纤维碎片长度不长于5mm，宽度不宽于1mm，植物纤维可以增加三聚氰胺粗成品的成型率和韧度，使三聚氰胺粗制品不易崩塌变形。
进一步的，S3原料预成型中，所述预成型模具包括模具箱主体，所述模具箱主体的上端合页连接有与模具箱主体相匹配的模具箱箱盖，所述模具箱主体与模具箱箱盖之间连接有卡扣，且卡扣与模具箱箱盖固定连接，所述模具箱主体与模具箱箱盖之间通过卡扣固定连接，所述模具箱主体内铺设有硅胶垫，所述硅胶垫的两端分别位于模具箱主体上端两侧，所述模具箱主体的上端开凿有一对定位孔，所述硅胶垫的下端固定连接有与定位孔相匹配的锁定球，且锁定球插接在定位孔内，所述模具箱主体的远离卡扣的一端固定连接有水洗箱，所述水洗箱内装填有蒸馏水，所述水洗箱的上壁固定连接有导气管，且导气管的一端贯穿水洗箱的上壁并延伸至水洗箱内，并插入蒸馏水液面之下，所述导气管与远离水洗箱的一端固定连接有玻璃螺旋管，且玻璃螺旋管固定连接有水洗箱的上端，所述玻璃螺旋管远离导气管的固定连接有硅胶管，所述模具箱箱盖内开凿有与硅胶管相匹配的排气通道，且模具箱箱盖闭合时，模具箱主体与模具箱箱盖之间形成的内腔通过排气通道与外界相连通，所述硅胶管远离玻璃螺旋管的一端插接在排气通道内，所述水洗箱的上壁开凿有排气孔，所述排气孔内壁之间固定连接有滤网，利用预成型模具使三聚氰胺甲醇溶液固化为三聚氰胺粗成品块，在六十五摄氏度的水浴温度下，三聚氰胺甲醇溶液中的甲醇快速挥发，得到三聚氰胺粉末和粘合剂的混合物，其中粘合剂可以使三聚氰胺粉末成型为三聚氰胺粗成品，不易崩坏。而挥发的甲醇气体一次经过排气通道、硅胶管、玻璃螺旋管和导气管进入水洗箱内，与水洗箱内装填的蒸馏水互溶，对预成型模具中拍出的废气进行洗气。
进一步的，所述硅胶垫的两端开凿有与定位孔相匹配的手指槽，所述手指槽的内壁开凿有防滑纹，方便工作人员从模具箱主体上取下硅胶垫，方便工作员将三聚氰胺粗成品从模具箱主体内脱模。
进一步的，所述滤网的上表面稍高于水洗箱的上壁，且滤网的上端呈凸起状，使滤网的上端不易积攒灰尘等杂物，使排气孔不易堵塞。
进一步的，所述水洗箱远离模具箱主体的一端开凿有观望窗，且水洗箱内腔通过观望窗与外界相连通，所述观望窗内固定连接有与观望窗相匹配的透明亚克力板，工作人员可以通过观望窗和透明亚克力板对水洗箱内实际工作情况进行观测。
进一步的，所述水洗箱内预制的蒸馏水应少于水洗箱总容积的四分之一，在水洗箱内留有足够空间用于对预成型模具中拍出的废气进行洗气。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：本发明在三聚氰胺隔热材料制备的过程中舍弃预压步骤，不需要配备专门的模具和压机，大幅缩减三聚氰胺隔热材料的生产成本，通过将三聚氰胺粉末溶于特定的有机溶剂中，获得三聚氰胺溶液，再向三聚氰胺溶液中加入适量的粘合剂和植物纤维，再将三聚氰胺溶液装入预成型磨具中，对预成型模具进行水浴加热，使三聚氰胺溶液内有机溶剂挥发，剩余的三聚氰胺通过粘合剂和植物纤维粘合制备成块的三聚氰胺粗成品块，最后在压制步骤中去除粘合剂获得三聚氰胺隔热材料成品，在压制过程中，利用压制保温的温度使粘合剂失效液化，从三聚氰胺隔热材料制品内的微孔中流出，使粘合剂和三聚氰胺隔热材料分离，可以实现大幅缩减三聚氰胺隔热材料的制备成本。
附图说明
图1为本发明中三聚氰胺隔热材料制备的主要流程框图；
图2为本发明的材料预处理中使用的粗成品模具箱的侧面剖视图；
图3为图2中A处的结构示意图；
图4为图2中B处的结构示意图；
图5为本发明的硅胶垫的局部结构示意图。
图中标号说明：
1模具箱主体、2模具箱箱盖、3硅胶垫、4定位孔、5锁定球、6手指槽、 7水洗箱、8观望窗、9透明亚克力板、10排气孔、11滤网、12导气管、13玻璃螺旋管、14硅胶管、15排气通道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/ 底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1，三聚氰胺隔热材料的制备工艺，包括以下制备工序：
S1、原料预处理，首先是原料烘干，取用适量三聚氰胺粉状原料，低温烘干，烘干温度约为八十摄氏度，再将烘干的三聚氰胺粉状原料球磨去块，将部分因长时间放置而粘接成块的三聚氰胺研磨成粉末状，最后再利用筛网框进行过筛；
S2、掺入粘合剂，用甲醇溶剂溶解经过筛网过筛的三聚氰胺粉末，在想三聚氰胺甲醇溶剂汇中加入适量的粘合剂，搅拌均匀；
S3、原料预成型，将三聚氰胺甲醇溶剂倒入预成型模具中，闭合预成型模具，并将预成型模具放置到密闭环境中，在水浴加热三小时，水浴温度为六十五摄氏度；
S4、获得粗成品，将经过水浴加热的预成型模具取出，从预成型模具中取出三聚氰胺粗成品；
S5、成品装模，将三聚氰胺粗成品加入压制模具中；
S6、保温压制，利用压机对三聚氰胺粗成品进行压制，压制压力为五十到一百千克，并将压制模具保温在七十到一百摄氏度，保温压制十到三十分钟。
S7、成品脱模，将压制成型的成品从压制模具中取出，获得三聚氰胺隔热材料。
可以实现舍弃预压步骤，不需要配备专门的模具和压机，大幅缩减三聚氰胺隔热材料的生产成本。
S1原料预处理中，球磨去块中使用的球磨机可以选用尺寸不同的两种磨球同时进行研磨，通过利用两种不同尺寸的磨球进行研磨可以加快三聚氰胺原料研磨的速度和细度，S1原料预处理中，晒网框应选用140目，S2掺入粘合剂中，甲醇与三聚氰胺的质量比为三比一，粘合剂的质量为三聚氰胺粉末重量的六分之一，粘合剂选用橡胶粘合剂RC，橡胶粘合剂RC的失效温度为八十摄氏度左右， S2掺入粘合剂中可加入少量植物纤维碎片，如小麦秸秆，其中植物纤维碎片长度不长于5mm，宽度不宽于1mm，植物纤维可以增加三聚氰胺粗成品的成型率和韧度，使三聚氰胺粗制品不易崩塌变形。
请参阅图2-5，S3原料预成型中，预成型模具包括模具箱主体1，模具箱主体1的上端合页连接有与模具箱主体1相匹配的模具箱箱盖2，模具箱主体1与模具箱箱盖2之间连接有卡扣，且卡扣与模具箱箱盖2固定连接，模具箱主体1 与模具箱箱盖2之间通过卡扣固定连接，模具箱主体1内铺设有硅胶垫3，硅胶垫3的两端分别位于模具箱主体1上端两侧，模具箱主体1的上端开凿有一对定位孔4，硅胶垫3的下端固定连接有与定位孔4相匹配的锁定球5，且锁定球 5插接在定位孔4内，模具箱主体1的远离卡扣的一端固定连接有水洗箱7，水洗箱7内装填有蒸馏水，水洗箱7的上壁固定连接有导气管12，且导气管12的一端贯穿水洗箱7的上壁并延伸至水洗箱7内，并插入蒸馏水液面之下，导气管12与远离水洗箱7的一端固定连接有玻璃螺旋管13，且玻璃螺旋管13固定连接有水洗箱7的上端，玻璃螺旋管13可以防止水洗箱7内水与甲醇混合液回流到预成型模具内，不易污染预成型模具内的三聚氰胺粗成品，玻璃螺旋管13 远离导气管12的固定连接有硅胶管14，模具箱箱盖2内开凿有与硅胶管14相匹配的排气通道15，且模具箱箱盖2闭合时，模具箱主体1与模具箱箱盖2之间形成的内腔通过排气通道15与外界相连通，硅胶管14远离玻璃螺旋管13的一端插接在排气通道15内，水洗箱7的上壁开凿有排气孔10，排气孔10内壁之间固定连接有滤网11，利用预成型模具使三聚氰胺甲醇溶液固化为三聚氰胺粗成品块，在六十五摄氏度的水浴温度下，三聚氰胺甲醇溶液中的甲醇快速挥发，得到三聚氰胺粉末和粘合剂的混合物，其中粘合剂可以使三聚氰胺粉末成型为三聚氰胺粗成品，不易崩坏。而挥发的甲醇气体一次经过排气通道15、硅胶管14、玻璃螺旋管13和导气管12进入水洗箱7内，与水洗箱7内装填的蒸馏水互溶，对预成型模具中拍出的废气进行洗气，特别的，在预成型模具水浴过程中，排气孔10需始终位于水浴液面之上，防止水浴液进入水洗箱7内，减小对水洗箱7水浴效果的影响。
请参阅图2-4，硅胶垫3的两端开凿有与定位孔4相匹配的手指槽6，手指槽6的内壁开凿有防滑纹，方便工作人员从模具箱主体1上取下硅胶垫3，方便工作员将三聚氰胺粗成品从模具箱主体1内脱模，滤网11的上表面稍高于水洗箱7的上壁，且滤网11的上端呈凸起状，使滤网11的上端不易积攒灰尘等杂物，使排气孔10不易堵塞，水洗箱7远离模具箱主体1的一端开凿有观望窗8，且水洗箱7内腔通过观望窗8与外界相连通，观望窗8内固定连接有与观望窗8 相匹配的透明亚克力板9，工作人员可以通过观望窗8和透明亚克力板9对水洗箱7内实际工作情况进行观测，水洗箱7内预制的蒸馏水应少于水洗箱7总容积的四分之一，在水洗箱7内留有足够空间用于对预成型模具中拍出的废气进行洗气。
可以实现舍弃预压步骤，不需要配备专门的模具和压机，大幅缩减三聚氰胺隔热材料的生产成本，通过将三聚氰胺粉末溶于特定的有机溶剂中，获得三聚氰胺溶液，再向三聚氰胺溶液中加入适量的粘合剂和植物纤维，再将三聚氰胺溶液装入预成型磨具中，对预成型模具进行水浴加热，使三聚氰胺溶液内有机溶剂挥发，剩余的三聚氰胺通过粘合剂和植物纤维粘合制备成块的三聚氰胺粗成品块，最后在压制步骤中去除粘合剂获得三聚氰胺隔热材料成品，在压制过程中，利用压制保温的温度使粘合剂失效液化，从三聚氰胺隔热材料制品内的微孔中流出，使粘合剂和三聚氰胺隔热材料分离，可以实现大幅缩减三聚氰胺隔热材料的制备成本。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.三聚氰胺隔热材料的制备工艺，其特征在于：包括以下制备工序：
S1、原料预处理，首先是原料烘干，取用适量三聚氰胺粉状原料，低温烘干，烘干温度为八十摄氏度，再将烘干的三聚氰胺粉状原料球磨去块，将部分因长时间放置而粘接成块的三聚氰胺研磨成粉末状，最后再利用筛网框进行过筛；
S2、掺入粘合剂，用甲醇溶剂溶解经过筛网过筛的三聚氰胺粉末，在想三聚氰胺甲醇溶剂汇中加入适量的粘合剂，搅拌均匀；
S3、原料预成型，将三聚氰胺甲醇溶剂倒入预成型模具中，闭合预成型模具，并将预成型模具放置到密闭环境中，在水浴加热三小时，水浴温度为六十五摄氏度；
S4、获得粗成品，将经过水浴加热的预成型模具取出，从预成型模具中取出三聚氰胺粗成品；
S5、成品装模，将三聚氰胺粗成品加入压制模具中；
S6、保温压制，利用压机对三聚氰胺粗成品进行压制，压制压力为五十到一百千克，并将压制模具保温在七十到一百摄氏度，保温压制十到三十分钟；
S7、成品脱模，将压制成型的成品从压制模具中取出，获得三聚氰胺隔热材料。
2.根据权利要求1所述的三聚氰胺隔热材料的制备工艺，其特征在于：所述S1原料预处理中，球磨去块中使用的球磨机可以选用尺寸不同的两种磨球同时进行研磨。
3.根据权利要求1所述的三聚氰胺隔热材料的制备工艺，其特征在于：所述S1原料预处理中，晒网框应选用140目。
4.根据权利要求1所述的三聚氰胺隔热材料的制备工艺，其特征在于：所述S2掺入粘合剂中，甲醇与三聚氰胺的质量比为三比一，粘合剂的质量为三聚氰胺粉末重量的六分之一，粘合剂选用。
5.根据权利要求1所述的三聚氰胺隔热材料的制备工艺，其特征在于：所述S2掺入粘合剂中可加入少量植物纤维碎片，其中植物纤维碎片长度不长于5mm，宽度不宽于1mm。
6.根据权利要求1所述的三聚氰胺隔热材料的制备工艺，其特征在于：所述S3原料预成型中，所述预成型模具包括模具箱主体(1)，所述模具箱主体(1)的上端合页连接有与模具箱主体(1)相匹配的模具箱箱盖(2)，所述模具箱主体(1)与模具箱箱盖(2)之间连接有卡扣，且卡扣与模具箱箱盖(2)固定连接，所述模具箱主体(1)与模具箱箱盖(2)之间通过卡扣固定连接，所述模具箱主体(1)内铺设有硅胶垫(3)，所述硅胶垫(3)的两端分别位于模具箱主体(1)上端两侧，所述模具箱主体(1)的上端开凿有一对定位孔(4)，所述硅胶垫(3)的下端固定连接有与定位孔(4)相匹配的锁定球(5)，且锁定球(5)插接在定位孔(4)内，所述模具箱主体(1)的远离卡扣的一端固定连接有水洗箱(7)，所述水洗箱(7)内装填有蒸馏水，所述水洗箱(7)的上壁固定连接有导气管(12)，且导气管(12)的一端贯穿水洗箱(7)的上壁并延伸至水洗箱(7)内，并插入蒸馏水液面之下，所述导气管(12)与远离水洗箱(7)的一端固定连接有玻璃螺旋管(13)，且玻璃螺旋管(13)固定连接有水洗箱(7)的上端，所述玻璃螺旋管(13)远离导气管(12)的固定连接有硅胶管(14)，所述模具箱箱盖(2)内开凿有与硅胶管(14)相匹配的排气通道(15)，且模具箱箱盖(2)闭合时，模具箱主体(1)与模具箱箱盖(2)之间形成的内腔通过排气通道(15)与外界相连通，所述硅胶管(14)远离玻璃螺旋管(13)的一端插接在排气通道(15)内，所述水洗箱(7)的上壁开凿有排气孔(10)，所述排气孔(10)内壁之间固定连接有滤网(11)。
7.根据权利要求6所述的三聚氰胺隔热材料的制备工艺，其特征在于：所述硅胶垫(3)的两端开凿有与定位孔(4)相匹配的手指槽(6)，所述手指槽(6)的内壁开凿有防滑纹。
8.根据权利要求6所述的三聚氰胺隔热材料的制备工艺，其特征在于：所述滤网(11)的上表面稍高于水洗箱(7)的上壁，且滤网(11)的上端呈凸起状。
9.根据权利要求8所述的三聚氰胺隔热材料的制备工艺，其特征在于：所述水洗箱(7)远离模具箱主体(1)的一端开凿有观望窗(8)，且水洗箱(7)内腔通过观望窗(8)与外界相连通，所述观望窗(8)内固定连接有与观望窗(8)相匹配的透明亚克力板(9)。
10.根据权利要求6所述的三聚氰胺隔热材料的制备工艺，其特征在于：所述水洗箱(7)内预制的蒸馏水应少于水洗箱(7)总容积的四分之一。
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