CN111040162A - 一种疏水型聚酰亚胺泡沫及疏水型高铁列车复合防寒材与其应用 - Google Patents

一种疏水型聚酰亚胺泡沫及疏水型高铁列车复合防寒材与其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111040162A
CN111040162A CN201911404063.2A CN201911404063A CN111040162A CN 111040162 A CN111040162 A CN 111040162A CN 201911404063 A CN201911404063 A CN 201911404063A CN 111040162 A CN111040162 A CN 111040162A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydrophobic
polyimide foam
cold
parts
proof
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
CN201911404063.2A
Other languages
English (en)
Inventor
周光远
聂赫然
黄志成
顾铭茜
周鹤
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.)
Changzhou Fulong New Technology Materials Co ltd
Original Assignee
Changzhou Tiansheng New Material Research Co ltd
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 Changzhou Tiansheng New Material Research Co ltd filed Critical Changzhou Tiansheng New Material Research Co ltd
Priority to CN201911404063.2A priority Critical patent/CN111040162A/zh
Publication of CN111040162A publication Critical patent/CN111040162A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1003—Preparatory processes
    • C08G73/1035—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diisocyanates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/046—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/085—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyolefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/088—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyamides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/09—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyesters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/18—Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/065—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/10—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of paper or cardboard
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/34—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • B32B27/365—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters comprising polycarbonates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B29/00—Layered products comprising a layer of paper or cardboard
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
    • B32B3/12—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a layer of regularly- arranged cells, e.g. a honeycomb structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/0036—Heat treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1057—Polyimides containing other atoms than carbon, hydrogen, nitrogen or oxygen in the main chain
    • C08G73/106—Polyimides containing other atoms than carbon, hydrogen, nitrogen or oxygen in the main chain containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1057—Polyimides containing other atoms than carbon, hydrogen, nitrogen or oxygen in the main chain
    • C08G73/1064—Polyimides containing other atoms than carbon, hydrogen, nitrogen or oxygen in the main chain containing sulfur
    • 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
    • C08J9/14—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 organic
    • C08J9/142—Compounds containing oxygen but no halogen atom
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B2038/0052—Other operations not otherwise provided for
    • B32B2038/0076—Curing, vulcanising, cross-linking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/304—Insulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/306—Resistant to heat
    • B32B2307/3065—Flame resistant or retardant, fire resistant or retardant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/718—Weight, e.g. weight per square meter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/724—Permeability to gases, adsorption
    • B32B2307/7242—Non-permeable
    • B32B2307/7246—Water vapor barrier
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/73—Hydrophobic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/10—Trains
    • 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
    • C08J2203/12—Organic compounds only containing carbon, hydrogen and oxygen atoms, e.g. ketone or alcohol
    • 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
    • C08J2379/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2361/00 - C08J2377/00
    • C08J2379/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08J2379/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • 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
    • C08J2485/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon; Derivatives of such polymers
    • C08J2485/02—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon; Derivatives of such polymers containing phosphorus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/5399—Phosphorus bound to nitrogen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明提供了一种疏水型聚酰亚胺泡沫材料，原料包括，100重量份的主料；所述主料包括50～60重量份的极性溶剂和40～50重量份的芳香二酐；1～8重量份的发泡剂；5～30重量份的活性端基硅油；3～8重量份的阻燃剂；0.5～2重量份的催化剂和105～120重量份的异氰酸酯。本发明设计了具有高疏水性能的聚酰亚胺泡沫，并作为内层材料复合防水防寒的外层材料，得到疏水型聚酰亚胺泡沫高铁列车复合防寒材。本发明提供的疏水型聚酰亚胺泡沫材料和复合防寒材具有高疏水性、质轻、阻燃效果优、导热系数低等优点，而且还具有制造工艺简单、易于工业化连续生产、低能耗和绿色环保等特点，非常利于在高铁列车制造行业内应用与推广。

Description

一种疏水型聚酰亚胺泡沫及疏水型高铁列车复合防寒材与其 应用
技术领域
本发明属于隔热防寒材料技术领域，涉及一种疏水型聚酰亚胺泡沫及疏水型复合防寒材与其应用，尤其涉及一种疏水型聚酰亚胺泡沫及疏水型高铁列车复合防寒材与其应用。
背景技术
随着社会的日益发展，人们工作与生活的节奏不断加快，高铁出行因具有快速，便利等优点而成为备受人们青睐的一种重要交通方式。在我国每天都有成百上千辆高铁列车穿梭于祖国各地之间，而随着我国高铁事业的蓬勃发展，随之对高铁列车的设计、性能要求亦在不断发展与进步，日趋严格。高铁列车行驶的速度、使用的寿命、选用的材料都是直接关系到列车运行时的安全性、可靠性和乘车的舒适性的重要因素。尤其在我国东北、西北等地区，冬季特殊的严寒气候环境下，为了保证高铁列车可以正常、高效的运输，对高铁列车进行防寒保温显得尤为重要。此外，高铁列车运行的低能耗、材料的轻量化、环境友好等，一直以来都是高铁列车制造的不懈追求。
高铁列车的防寒材通常为高分子材料，一般均设置在列车侧墙、顶板、地板的中间夹层部位，以及列车上其他一些需要防寒保温的场所，通过阻隔或者降低车厢外界与车厢内部的热量交换，实现对车厢内部的防寒保温作用。关于我国客运列车防寒材的使用已经有了几十年的历史，发展到如今已历经了多次换代升级，从最初的毛毡，到聚氨酯泡沫材料、到后来的聚苯乙烯泡沫材料、随后应用的聚乙烯泡沫材料、到现在应用较多的玻璃棉材料，每一次的更新换代都是为了实现更好的防寒保温效果。虽然玻璃棉防寒材料具有难燃、无毒、导热系数低等优点，但是值得注意的是，玻璃棉的吸水率较高。当玻璃棉防寒材料随着使用时间延长不断吸水，或者长期处于较为潮湿的冰雪环境下，玻璃棉由于吸水会导致防寒保温效果的严重下降，其本体强度也会较大程度的降低，长此以往最终会导致此防寒材的失效。
因此如何通过对材料进行一定的改性，实现开发一种新型高铁列车防寒材料来替代玻璃棉防寒材，解决其吸水率较高的问题；同时能够延续玻璃棉防寒材的其他优势性能，如阻燃效果好、导热系数低、质轻等，已成为国内高铁列车生产企业以及一线研究人员亟待解决的问题之一。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种疏水型聚酰亚胺泡沫及疏水型复合防寒材与其应用，特别是一种疏水型聚酰亚胺泡沫及疏水型高铁列车复合防寒材。本发明提供的疏水型聚酰亚胺泡沫，对其进行了特定活性端基改性，形成特殊疏水结构，制备出具有高疏水性能的聚酰亚胺泡沫。再将其作为防寒内层材料，结合特定的复合防寒材结构，得到了疏水型聚酰亚胺泡沫高铁列车防寒材。本发明提供的疏水型复合防寒材具有高疏水性、质轻、阻燃效果优、导热系数低、制备工艺简单等优点，非常利于在高铁列车制造行业内应用与推广。
本发明提供了一种疏水型聚酰亚胺泡沫材料，原料包括：
主料 100 重量份；
所述主料包括50～60重量份的极性溶剂和40～50重量份的芳香二酐；
Figure BDA0002348139660000021
优选的，所述芳香二酐包括均苯四酸二酐、3,3＇,4,4＇-二苯甲酮四羧基二酐、3,3＇,4,4＇-联苯基四羧基二酐、3,3＇,4,4＇-二苯醚四酸二酐和3,3＇,4,4＇-联苯基砜四羧酸二酐中的一种或多种；
所述极性溶剂包括N,N＇-二甲基甲酰胺、N,N＇-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮和二甲基亚砜中的一种或多种；
所述催化剂包括有机胺类催化剂和/或有机金属催化剂；
所述阻燃剂包括磷系阻燃剂。
优选的，所述活性端基硅油包括端羟基硅油、端氨基硅油、端巯基硅油和端羧基硅油的一种或多种；
所述发泡剂包括水、丙酮、甲醇和乙醇中的一种或多种；
所述催化剂包括五甲基二乙烯三胺、二甲基乙醇胺、四甲基乙二胺、苄基二甲胺、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡和异辛酸铋中的一种或多种；
所述阻燃剂包括聚磷酸酯、聚磷酸铵、磷腈化合物和磷酸三苯酯中的一种或多种；
所述异氰酸酯包括多苯基多亚甲基多异氰酸酯、4,4＇-二苯甲烷二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。
本发明提供了一种疏水型复合防寒材，包括内层材料和复合在内层材料至少一面上的外层金属材料；
所述内层材料为上述技术方案任意一项所述的疏水型聚酰亚胺泡沫材料。
优选的，所述金属材料包括铝箔、锡箔、不锈钢箔、钛箔、铜箔和铁箔中的一种或多种；
所述复合的方式包括粘接；
所述内层材料的厚度为10～100mm；
所述外层金属材料的厚度为0.01～0.1mm；
所述内层材料与所述外层金属材料之间还设置有疏水气体腔层；
所述疏水气体腔的上、下腔壁之间，在疏水气体腔内设置有疏水气体腔支撑壁；
所述疏水气体腔具有密封结构；
所述疏水气体腔的上腔壁为第一密封层，所述疏水气体腔的下腔壁为第二密封层；
所述第一密封层、第二密封层和多个疏水气体腔支撑壁形成独立的密封的疏水气体仓；
所述疏水气体腔为蜂窝结构疏水气体腔。
优选的，所述粘接用的胶黏剂包括环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂、丙烯酸酯胶黏剂、热熔胶胶黏剂和聚酰亚胺胶黏剂中的一种或多种；
所述粘接形成的粘接层的厚度为0.05～0.1mm；
所述疏水型聚酰亚胺泡沫材料为经活性端基硅油改性的疏水型聚酰亚胺泡沫材料；
所述蜂窝包括芳纶蜂窝、纸蜂窝、聚丙烯蜂窝、PET蜂窝和聚碳酸酯蜂窝中的一种或多种；
所述疏水气体仓的尺寸为10～30mm；
所述第一密封层的厚度为0.1～0.5mm；
所述第二密封层的厚度为0.1～0.5mm；
所述密封层的材质包括聚四氟乙烯膜、聚酰亚胺膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚碳酸酯薄膜和尼龙薄膜中的一种或多种；
所述疏水气体腔内填充有气体；
所述疏水气体腔的高度为3～15mm；
所述疏水气体包括空气、氮气和惰性气体中的一种或多种。
本发明提供了一种如上述技术方案任意一项所述的疏水型复合防寒材的制备方法，包括以下步骤：
1)将主料、催化剂、发泡剂、阻燃剂和活性端基硅油进行混合后，得到发泡混合液；
2)将上述步骤得到的发泡混合液和异氰酸酯经再次混合后，置于模具中经过自由发泡成型，然后进行预固化和后固化后，得到聚酰亚胺泡沫材料；
3)在聚酰亚胺泡沫材料的表面涂布胶黏剂，再复合外层金属材料后，得到疏水型复合防寒材。
优选的，所述混合的温度为5～40℃；
所述混合的时间为2～4h；
所述混合的转速为300～1000r/min；
所述再次混合的温度为5～40℃；
所述再次混合的时间为5～20s；
所述再次混合的转速为1000～3500r/min；
所述模具包括敞开式发泡模具；
所述自由发泡的时间为5～30min。
优选的，所述预固化的方式包括微波预固化和/或烘箱预固化；
所述预固化后还包括脱模步骤；
所述微波预固化的时间为10～30min；
所述微波预固化的微波功率阶段性梯度设置为300～1000W；
所述后固化的温度阶段性梯度设置为200～250℃；
所述后固化的时间为2～4h。
本发明提供了上述技术方案任意一项所述的疏水型聚酰亚胺泡沫材料、上述技术方案任意一项所述的疏水型复合防寒材或上述技术方案任意一项所述的制备方法所制备的疏水型复合防寒材在车辆或轨道交通方面上的应用。
本发明提供了一种疏水型聚酰亚胺泡沫材料，原料包括，100重量份的主料；所述主料包括50～60重量份的极性溶剂和40～50重量份的芳香二酐；1～8重量份的发泡剂；5～30重量份的活性端基硅油；3～8重量份的阻燃剂；0.5～2重量份的催化剂和105～120重量份的异氰酸酯。与现有技术相比，本发明针对防寒材料，特别是高铁列车上使用的防寒材日益提高的综合性能方向上的高要求。而现有的防寒材大多在疏水性能方面存在局限性。
本发明基于两种对普通材料的疏水性能改性的一般做法进行了改进，综合了物理改性中，通过在需改性的材料表面包覆疏水性材料来达到疏水改性的效果。和化学改性中，通过化学反应将疏水性结构或者材料以化学键的形式连接到需改性的材料上两者的综合优势。本发明创造性的设计了一种特殊的疏水型聚酰亚胺泡沫材料。利用特定的活性端基硅油中的活性端基与体系中-NCO、-COOH等官能团反应，使硅油以化学键的形式链接入聚酰亚胺高分子链上，形成一种特殊疏水结构，制备出具有高疏水性能的聚酰亚胺泡沫，完成了对材料的化学改性。本发明又将疏水型聚酰亚胺泡沫作为防寒内层材料，通过复合防水防寒的外层材料，制备出疏水型聚酰亚胺泡沫高铁列车复合防寒材。
本发明又提供了一种疏水型聚酰亚胺泡沫高铁列车防寒材，包括具有阻挡水汽、阻隔热量、反射热辐射等作用的外层和具有优异疏水性能的聚酰亚胺泡沫内层。利用硅油中的活性端基与体系中-NCO、-COOH等官能团反应，使硅油以化学键的形式链接入聚酰亚胺高分子链上，形成一种特殊疏水结构，制备出具有高疏水性能的聚酰亚胺泡沫。以该疏水型聚酰亚胺泡沫作为防寒内层材料，通过复合具有阻挡水汽、阻隔热量、反射热辐射等作用的防寒金属外层材料，制备出疏水型聚酰亚胺泡沫高铁列车防寒材。与现有玻璃棉高铁列车防寒材相比，本发明除了可以继续保持质轻、低导热系数、优异的阻燃性能和保温性能等优点外，可以有效解决玻璃棉高铁列车防寒材容易吸潮而导致防寒性能变差的问题。
本发明提供的疏水型聚酰亚胺泡沫材料和复合防寒材具有高疏水性、质轻、阻燃效果优、导热系数低等优点，而且还具有制造工艺简单、易于工业化连续生产等特点，都更加符合高速列车低能耗、绿色环保的需求，非常利于在高铁列车制造行业内应用与推广。
实验结果表明，本发明提供的疏水型聚酰亚胺泡沫高铁列车防寒材具有轻质的特性，密度为10～18kg/m3；阻燃性能较好，氧指数可达32％～38％；隔热性能优异，导热系数可达0.035～0.040W/(m·K)；疏水性性能优异，憎水率高达95％～99％。
附图说明
图1为本发明制备的复合防寒材的结构示意简图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对发明权利要求的限制。
本发明所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
本发明所有原料，对其纯度没有特别限制，本发明优选采用工业纯或防寒材料制备领域使用的常规纯度。
本发明所有原料，其牌号和简称均属于本领域常规牌号和简称，每个牌号和简称在其相关用途的领域内均是清楚明确的，本领域技术人员根据牌号、简称以及相应的用途，能够从市售中购买得到或常规方法制备得到。
本发明所有工艺，其简称均属于本领域的常规简称，每个简称在其相关用途的领域内均是清楚明确的，本领域技术人员根据简称，能够理解其常规的工艺步骤。
本发明提供了一种疏水型聚酰亚胺泡沫材料，原料包括：
主料 100 重量份；
所述主料包括50～60重量份的极性溶剂和40～50重量份的芳香二酐；
Figure BDA0002348139660000061
Figure BDA0002348139660000071
在本发明中，重量份与质量百分含量仅是表述方式的不同，其本质含义是相同的，本领域技术人员能够基于基本常识清楚其正确含义，而且能够唯一确定。
本发明所述主料中包括50～60重量份的极性溶剂和40～50重量份的芳香二酐。所述芳香二酐的加入量为40～50重量份，优选为42～48重量份，更优选为44～46重量份。所述极性溶剂的加入量为50～60重量份，优选为52～58重量份，更优选为54～56重量份。
本发明原则上对所述芳香二酐的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、应用要求以及质量控制进行选择和调整，本发明为更好的提高泡沫材料的疏水性能，保证材料主体的结构，具有更低的密度、更好的隔热性能和力学性能等综合性能，所述芳香二酐优选包括均苯四酸二酐、3,3＇,4,4＇-二苯甲酮四羧基二酐、3,3＇,4,4＇-联苯基四羧基二酐、3,3＇,4,4＇-二苯醚四酸二酐和3,3＇,4,4＇-联苯基砜四羧酸二酐中的一种或多种，更优选为均苯四酸二酐(PMDA)、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧基二酐(BTDA)、3,3’,4,4’-联苯基四羧基二酐(BPDA)或3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐(ODPA)，，最优选为3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧基二酐。
本发明原则上对所述极性溶剂的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、应用要求以及质量控制进行选择和调整，本发明为更好的提高泡沫材料的疏水性能，保证材料主体的结构，具有更低的密度、更好的隔热性能和力学性能等综合性能，所述极性溶剂优选包括N,N＇-二甲基甲酰胺、N,N＇-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮和二甲基亚砜中的一种或多种，更优选为N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N’-二甲基乙酰胺(DMAc)。N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)或二甲基亚砜(DMSO)，最优选为N,N’-二甲基甲酰胺。
本发明所述发泡剂的加入量为1～8重量份，优选为2～7重量份，更优选为3～6重量份，更优选为4～5重量份。本发明原则上对所述发泡剂的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、应用要求以及质量控制进行选择和调整，本发明为更好的提高泡沫材料的疏水性能，保证材料主体的结构，具有更低的密度、更好的隔热性能和力学性能等综合性能，所述发泡剂优选包括水、丙酮、甲醇和乙醇中的一种或多种，更优选为水、丙酮、甲醇或乙醇，最优选为丙酮。
本发明所述活性端基硅油的加入量为5～30重量份，优选为8～28重量份，更优选为10～25重量份，更优选为12～23重量份，更优选为15～20重量份。本发明原则上对所活性端基硅油的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、应用要求以及质量控制进行选择和调整，本发明为更好的提高泡沫材料的疏水性能，保证材料主体的结构，具有更低的密度、更好的隔热性能和力学性能等综合性能，所述活性端基硅油特别选择优选包括端羟基硅油、端氨基硅油、端巯基硅油和端羧基硅油中的一种或多种，更优选为端羟基硅油、端氨基硅油、端巯基硅油或端羧基硅油，最优选为端巯基硅油。
本发明所述阻燃剂的加入量为3～8重量份，优选为4～7重量份，更优选为5～6重量份。本发明原则上对所述阻燃剂的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、应用要求以及质量控制进行选择和调整，本发明为更好的提高泡沫材料的疏水性能，保证材料主体的结构，具有更低的密度、更好的隔热性能和力学性能等综合性能，所述阻燃剂优选包括磷系阻燃剂，更优选为聚磷酸酯、聚磷酸铵、磷腈化合物和磷酸三苯酯中的一种或多种，更优选为聚磷酸酯、聚磷酸铵、磷腈化合物或磷酸三苯酯，最优选为磷腈化合物。
本发明所述催化剂的加入量为0.5～2重量份，优选为0.7～1.8重量份，更优选为0.9～1.6重量份，更优选为1.1～1.4重量份。本发明原则上对所述催化剂的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、应用要求以及质量控制进行选择和调整，本发明为更好的提高泡沫材料的疏水性能，保证材料主体的结构，具有更低的密度、更好的隔热性能和力学性能等综合性能，所述催化剂优选包括有机胺类催化剂和/或有机金属催化剂，更优选为五甲基二乙烯三胺、二甲基乙醇胺、四甲基乙二胺、苄基二甲胺、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡和异辛酸铋中的一种或多种，更优选为五甲基二乙烯三胺、二甲基乙醇胺、四甲基乙二胺、苄基二甲胺、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡或异辛酸铋。
本发明所述异氰酸酯的加入量为105～120重量份，优选为107～118重量份，更优选为109～116重量份，更优选为111～114重量份。本发明原则上对所述异氰酸酯的具体选择和相关参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、应用要求以及质量控制进行选择和调整，本发明为更好的提高泡沫材料的疏水性能，保证材料主体的结构，具有更低的密度、更好的隔热性能和力学性能等综合性能，所述异氰酸酯优选包括多苯基多亚甲基多异氰酸酯、4,4＇-二苯甲烷二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种，更优选为多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)、4,4＇-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)或六亚甲基二异氰酸酯(HDI)，最优选为多苯基多亚甲基多异氰酸酯。
本发明提供了一种疏水型复合防寒材，包括内层材料和复合在内层材料至少一面上的外层金属材料；
所述内层材料为上述技术方案任意一项所述的疏水型聚酰亚胺泡沫材料。
本发明所述疏水型复合防寒材中，所述原料的选择和比例及其优选范围，与前述聚酰亚胺泡沫材料中的原料的选择和比例及其优选范围优选可以一一对应，在此不再一一赘述。
本发明原则上对所述内层材料的具体参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的配合疏水型聚酰亚胺泡沫材料的疏水性能，保证复合防寒材具有较低的密度、较好的防寒保温性能和力学性能等综合性能，所述内层材料的厚度优选为10～100mm，更优选为30～80mm，更优选为50～70mm。
本发明原则上对所述外层金属材料的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的配合疏水型聚酰亚胺泡沫材料的疏水性能，保证复合防寒材具有较低的密度、较好的防寒保温性能和力学性能等综合性能，所述金属材料优选包括铝箔、锡箔、不锈钢箔、钛箔、铜箔和铁箔中的一种或多种，更优选为铝箔、锡箔、不锈钢箔、钛箔、铜箔或铁箔，最优选为铝箔或不锈钢箔。
本发明原则上对所述外层金属材料的具体参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的配合疏水型聚酰亚胺泡沫材料的疏水性能，保证复合防寒材具有较低的密度、较好的防寒保温性能和力学性能等综合性能，所述外层金属材料的厚度优选为0.01～0.1mm，更优选为0.03～0.08mm，更优选为0.05～0.06mm。
本发明提供的外层金属材料具有阻挡水汽、阻隔热量、反射热辐射等作用。
本发明原则上对所述复合的具体方式没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的配合疏水型聚酰亚胺泡沫材料的疏水性能，保证复合防寒材具有较低的密度、较好的防寒保温性能和力学性能等综合性能，所述复合的方式优选包括粘接。
本发明原则上对所述粘接的具体选择和参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的配合疏水型聚酰亚胺泡沫材料的疏水性能，保证复合防寒材具有较低的密度、较好的防寒保温性能和力学性能等综合性能，所述粘接用的胶黏剂优选包括环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂、丙烯酸酯胶黏剂、热熔胶胶黏剂和聚酰亚胺胶黏剂中的一种或多种，更优选为环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂、丙烯酸酯胶黏剂、热熔胶胶黏剂或聚酰亚胺胶黏剂，最优选为环氧树脂胶黏剂或聚酰亚胺胶黏剂。所述粘接形成的粘接层的厚度优选为0.05～0.1mm，更优选为0.06～0.09mm，更优选为0.07～0.08mm。
本发明为完整和细化整体结构，更好的配合疏水型聚酰亚胺泡沫材料的疏水性能，保证复合防寒材具有较低的密度、较好的防寒保温性能和力学性能等综合性能，进一步提高疏水性能，所述疏水型复合防寒材优选包括疏水气体腔。其中，所述疏水气体腔层设置在所述内层材料与所述外层金属材料之间。
本发明原则上对所述疏水气体腔的整体结构没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的配合疏水型聚酰亚胺泡沫材料的疏水性能，保证复合防寒材具有较低的密度、较好的防寒保温性能和力学性能等综合性能，进一步提高疏水性能，所述疏水气体腔优选具有密封结构。具体的，所述疏水气体腔的上腔壁优选为第一密封层。所述疏水气体腔的下腔壁优选为第二密封层。
本发明原则上对所述第一密封层的具体参数和材质没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的配合疏水型聚酰亚胺泡沫材料的疏水性能，保证复合防寒材具有较低的密度、较好的防寒保温性能和力学性能等综合性能，进一步提高疏水性能，所述第一密封层的厚度优选为0.1～0.5mm，更优选为0.15～0.45mm，更优选为0.2～0.4mm，更优选为0.25～0.35mm。所述第一密封层的材质优选包括聚四氟乙烯膜、聚酰亚胺膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚碳酸酯薄膜和尼龙薄膜中的一种或多种，更优选为聚四氟乙烯膜、聚酰亚胺膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚碳酸酯薄膜或尼龙薄膜。
本发明原则上对所述第二密封层的具体参数和材质没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的配合疏水型聚酰亚胺泡沫材料的疏水性能，保证复合防寒材具有较低的密度、较好的防寒保温性能和力学性能等综合性能，进一步提高疏水性能，所述第二密封层的厚度优选为0.1～0.5mm，更优选为0.15～0.45mm，更优选为0.2～0.4mm，更优选为0.25～0.35mm。所述第二密封层的材质优选包括聚四氟乙烯膜、聚酰亚胺膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚碳酸酯薄膜和尼龙薄膜中的一种或多种，更优选为聚四氟乙烯膜、聚酰亚胺膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚碳酸酯薄膜或尼龙薄膜。
本发明所述疏水气体腔的上、下腔壁之间，在疏水气体腔内设置有疏水气体腔支撑壁。本发明原则上对所述疏水气体腔的具体结构没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的配合疏水型聚酰亚胺泡沫材料的疏水性能，保证复合防寒材具有较低的密度、较好的防寒保温性能和力学性能等综合性能，进一步提高疏水性能，所述疏水气体腔支撑壁的个数优选包括一个或多个，更优选为多个。更具体的，本发明所述第一密封层、第二密封层和多个疏水气体腔支撑壁优选形成独立的密封的疏水气体仓。
本发明为完整和细化具体的优化技术方案，更好的配合疏水型聚酰亚胺泡沫材料的疏水性能，保证复合防寒材具有较低的密度、较好的防寒保温性能和力学性能等综合性能，进一步提高疏水性能，优选的，本发明所述疏水气体腔在具体结构上特别优选设计为蜂窝结构疏水气体腔，即具有蜂窝结构的疏水气体腔。本发明所述蜂窝优选包括芳纶蜂窝、纸蜂窝、聚丙烯蜂窝、PET蜂窝和聚碳酸酯蜂窝中的一种或多种，更优选为芳纶蜂窝、纸蜂窝、聚丙烯蜂窝、PET蜂窝或聚碳酸酯蜂窝。更具体的，所述疏水气体仓的尺寸，即蜂窝的边长，优选为10～30mm，更优选为12～28mm，更优选为15～25mm，更优选为18～23mm。
本发明原则上对所述疏水气体腔的具体介质没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的配合疏水型聚酰亚胺泡沫材料的疏水性能，保证复合防寒材具有较低的密度、较好的防寒保温性能和力学性能等综合性能，进一步提高疏水性能，所述疏水气体腔内优选填充有疏水气体。其中，所述疏水气体优选包括空气、氮气和惰性气体中的一种或多种，更优选为空气或氮气。
本发明原则上对所述疏水气体腔层的具体参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的配合疏水型聚酰亚胺泡沫材料的疏水性能，保证复合防寒材具有较低的密度、较好的防寒保温性能和力学性能等综合性能，进一步提高疏水性能，所述疏水气体腔的高度优选为3～15mm，更优选为5～13mm，更优选为7～11mm，更优选为8～10mm。
本发明上述步骤提供了一种疏水型聚酰亚胺泡沫高铁列车防寒材，包括具有阻挡水汽、阻隔热量、反射热辐射等作用的外层和具有优异疏水性能的聚酰亚胺泡沫内层。本发明中的复合防寒材综合了物理改性和化学改性的优势，其中内层疏水型聚酰亚胺泡沫材料是经活性端基硅油改性的疏水型聚酰亚胺泡沫材料。利用活性端基硅油优异的疏水性能，可以有效降低聚酰亚胺泡沫的吸水率，能够有效规避传统的玻璃棉高铁列车防寒材容易吸潮而导致防寒性能变差的缺点，具有良好的疏水性能，低导热系数、高效阻隔热量的作用。而外层金属材料则可以阻挡水汽、阻隔热量和反射热辐射等。
本发明进一步设置一层蜂窝结构的隔热气体仓，利用几乎无重量的静态隔热气体导热系数低的特点，不仅能够更好的阻挡水汽和防潮，还能够有效的降低防寒材两侧的热量传递，实现高铁列车的防寒保温，维持车厢内部温度的相对稳定，进一步提升防寒材的疏水性能，降低导热系数和更高效的阻隔热量，同时也极大地减轻了防寒材的重量，符合高铁列车轻量化、低能耗的需求。
此外，聚酰亚胺泡沫质轻、优异的阻燃性等优点，以及本发明制造工艺简单、易于工业化生产等特点都更加符合高速列车低能耗、绿色环保的需求。
本发明提供了一种如上述技术方案任意一项所述的疏水型聚酰亚胺泡沫材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将主料、催化剂、发泡剂、阻燃剂和活性端基硅油进行混合后，得到发泡混合液；
2)将上述步骤得到的发泡混合液和异氰酸酯经再次混合后，置于模具中经过自由发泡成型，然后进行预固化和后固化后，得到聚酰亚胺泡沫材料。
本发明所述疏水型聚酰亚胺泡沫材料的制备方法中，所述原料的选择和比例及其优选范围，与前述聚酰亚胺泡沫材料中相应的原料的选择和比例及其优选范围优选可以一一对应，在此不再一一赘述。本发明所述疏水型聚酰亚胺泡沫材料的制备方法中，所述工艺的选择和参数及其优选范围，与后续疏水型复合防寒材的制备方法中相应的工艺的选择和参数及其优选范围优选可以一一对应，在此不再一一赘述。
本发明还提供了一种如上述技术方案任意一项所述的疏水型复合防寒材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将主料、催化剂、发泡剂、阻燃剂和活性端基硅油进行混合后，得到发泡混合液；
2)将上述步骤得到的发泡混合液和异氰酸酯经再次混合后，置于模具中经过自由发泡成型，然后进行预固化和后固化后，得到聚酰亚胺泡沫材料；
3)在聚酰亚胺泡沫材料的表面涂布胶黏剂，再复合外层金属材料后，得到疏水型复合防寒材。
本发明所述疏水型复合防寒材的制备方法中，所述原料的选择和比例及其优选范围，与前述疏水型复合防寒材中相应的原料的选择和比例及其优选范围优选可以一一对应，在此不再一一赘述。
本发明首先将主料、催化剂、发泡剂、阻燃剂和活性端基硅油进行混合后，得到发泡混合液。
本发明原则上对所述混合的具体方式和参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、应用要求以及质量控制进行选择和调整，本发明为更好的保证高铁列车防寒材质轻、疏水性能优异等优点，提升高铁列车防寒材的保温效果，减低导热系数，所述混合的方式优选为搅拌混合。所述混合的温度优选为常温，具体优选为5～40℃，更优选为10～35℃，更优选为15～30℃，更优选为20～25℃。所述混合的时间优选为2～4h，更优选为2.2～3.8h，更优选为2.5～3.5h，更优选为2.8～3.2h。所述混合的转速优选为300～1000r/min，更优选为400～900r/min，更优选为500～800r/min，更优选为600～700r/min。
本发明随后将上述步骤得到的发泡混合液和异氰酸酯经再次混合后，置于模具中经过自由发泡成型，然后进行预固化和后固化后，得到聚酰亚胺泡沫材料。
本发明原则上对所述再次混合的具体方式和参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、应用要求以及质量控制进行选择和调整，本发明为更好的保证高铁列车防寒材质轻、疏水性能优异等优点，提升高铁列车防寒材的保温效果，减低导热系数，所述再次混合的方式优选为搅拌混合。所述再次混合的温度优选为常温，具体优选为5～40℃，更优选为10～35℃，更优选为15～30℃，更优选为20～25℃。所述再次混合的时间优选为5～20s，更优选为8～18s，更优选为10～15s。所述再次混合的转速优选为1000～3500r/min，更优选为1500～3000r/min，更优选为2000～2500r/min。
本发明原则上对所述模具的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、应用要求以及质量控制进行选择和调整，本发明为更好的保证高铁列车防寒材质轻、疏水性能优异等优点，提升高铁列车防寒材的保温效果，减低导热系数，所述模具优选包括敞开式发泡模具。
本发明原则上对所述自由发泡成型的参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、应用要求以及质量控制进行选择和调整，本发明为更好的保证高铁列车防寒材质轻、疏水性能优异等优点，提升高铁列车防寒材的保温效果，减低导热系数，所述自由发泡成型的时间优选为5～30min，更优选为10～25min，更优选为15～20min。所述自由发泡的温度优选为室温，具体可以为0～40℃，更优选为5～35℃，更优选为10～30℃，更优选为15～25℃。
本发明原则上对所述预固化的方式和参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、应用要求以及质量控制进行选择和调整，本发明为更好的保证高铁列车防寒材质轻、疏水性能优异等优点，提升高铁列车防寒材的保温效果，减低导热系数，所述预固化的方式优选包括微波预固化，更优选为梯度预固化。本发明所述微波预固化的时间优选为10～30min，更优选为12～28min，更优选为15～25min，更优选为18～22min。所述微波预固化的微波功率阶段性梯度设置优选为300～1000W，更优选为400～900W，更优选为500～800W，更优选为600～700W，具体可以为300W、400W、500W、600W、700W、800W、900W和1000W中的任意两个或多个梯度设置。
本发明为更好的保证高铁列车防寒材质轻、疏水性能优异等优点，提升高铁列车防寒材的保温效果，减低导热系数，完整和细化制备过程，所述预固化后优选还包括脱模步骤。
本发明原则上对所述后固化的方式和参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、应用要求以及质量控制进行选择和调整，本发明为更好的保证高铁列车防寒材质轻、疏水性能优异等优点，提升高铁列车防寒材的保温效果，减低导热系数，所述后固化的时间优选为2～4h，更优选为2.2～3.8h，更优选为2.5～3.5h，更优选为2.7～3.3h。所述后固化的温度阶段性梯度设置优选为200～250℃，更优选为210～240℃，更优选为220～230℃，具体可以为200℃、210℃、220℃、230℃、240℃和250℃中的任意两个或多个梯度设置。
本发明最后在聚酰亚胺泡沫材料的表面涂布胶黏剂，再复合外层金属材料后，得到疏水型复合防寒材。
本发明原则上对所述复合的参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、应用要求以及质量控制进行选择和调整，本发明为更好的保证高铁列车防寒材质轻、疏水性能优异等优点，提升高铁列车防寒材的保温效果，减低导热系数，所述复合的时间优选为2～4h，更优选为2.2～3.8h，更优选为2.5～3.5h，更优选为2.7～3.3h。所述复合的温度优选为室温，具体可以为0～40℃，更优选为5～35℃，更优选为10～30℃，更优选为15～25℃。
参见图1，图1为本发明制备的复合防寒材的结构示意简图。
本发明为更好的保证高铁列车防寒材质轻、疏水性能优异等优点，提升高铁列车防寒材的保温效果，减低导热系数，完整和细化整个制备工艺，上述疏水型复合防寒材的制备过程具体可以为以下步骤：
(1)制备疏水型聚酰亚胺泡沫内层
在室温下，按设定的比例向主料中依次加入催化剂、发泡剂、阻燃剂、活性端基硅油进行混合，得到发泡混合液。随后将异氰酸酯倒入发泡混合液中再次进行搅拌混合后，将其倒入模具中自由发泡成型。最后经过在微波和/或烘箱中进行预固化和后固化过程后，即可得到疏水型聚酰亚胺泡沫。
(2)高铁列车防寒材内层与外层的复合
将(1)中制得疏水型聚酰亚胺泡沫裁切成设定尺寸，在其表面涂布胶黏剂，随后再粘贴外层材料，最后经过后处理工序即可得到疏水型聚酰亚胺泡沫高铁列车防寒材。
本发明还提供了上述技术方案任意一项所述的疏水型聚酰亚胺泡沫材料、上述技术方案任意一项所述的疏水型复合防寒材或上述技术方案任意一项所述的制备方法所制备的疏水型复合防寒材在车辆或轨道交通方面上的应用。其中，所述车辆和轨道交通方面具体可以为高铁列车。
本发明上述步骤提供了一种疏水型聚酰亚胺泡沫及疏水型高铁列车复合防寒材与其应用，本发明利用硅油中的活性端基与体系中-NCO、-COOH等官能团反应，使硅油以化学键的形式链接入聚酰亚胺高分子链上，形成一种特殊疏水结构，制备出具有高疏水性能的聚酰亚胺泡沫。将所述疏水型聚酰亚胺泡沫作为防寒内层材料，通过胶黏剂粘接防寒外层材料，制备出疏水型聚酰亚胺泡沫高铁列车防寒材。
本发明上述步骤提供的疏水型聚酰亚胺泡沫高铁列车防寒材，包括具有阻挡水汽、阻隔热量、反射热辐射等作用的外层和具有优异疏水性能的聚酰亚胺泡沫内层。本发明中的复合防寒材综合了物理改性和化学改性的优势，其中内层疏水型聚酰亚胺泡沫材料是经活性端基硅油改性的疏水型聚酰亚胺泡沫材料。利用活性端基硅油优异的疏水性能，可以有效降低聚酰亚胺泡沫的吸水率，能够有效规避传统的玻璃棉高铁列车防寒材容易吸潮而导致防寒性能变差的缺点，具有良好的疏水性能，低导热系数、高效阻隔热量的作用。而外层金属材料则可以阻挡水汽、阻隔热量和反射热辐射等，中间优选设置一层蜂窝结构的隔热气体仓，利用几乎无重量的静态隔热气体导热系数低的特点，不仅能够更好的阻挡水汽和防潮，还能够有效的降低防寒材两侧的热量传递，实现高铁列车的防寒保温，维持车厢内部温度的相对稳定，进一步提升防寒材的疏水性能，降低导热系数和更高效的阻隔热量，同时也极大地减轻了防寒材的重量，符合高铁列车轻量化、低能耗的需求。此外，聚酰亚胺泡沫质轻、优异的阻燃性等优点，以及本发明制造工艺简单、易于工业化生产等特点都更加符合高速列车低能耗、绿色环保的需求。
本发明提供的疏水型聚酰亚胺泡沫材料和复合防寒材具有高疏水性、质轻、阻燃效果优、导热系数低等优点，而且还具有制造工艺简单、易于工业化连续生产等特点，都更加符合高速列车低能耗、绿色环保的需求，非常利于在高铁列车制造行业内应用与推广。
实验结果表明，本发明提供的疏水型聚酰亚胺泡沫高铁列车防寒材具有轻质的特性，密度为10～18kg/m3；阻燃性能较好，氧指数可达32％～38％；隔热性能优异，导热系数可达0.035～0.040W/(m·K)；疏水性性能优异，憎水率高达95％～99％。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种疏水型聚酰亚胺泡沫及疏水型复合防寒材与其应用进行了详细描述，但是应当理解，这些实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制，本发明的保护范围也不限于下述的实施例。
实施例1
(1)制备疏水型聚酰亚胺泡沫内层
在室温下，向由54份DMF和46份均苯四酸二酐制得的主料中依次加入0.7份二甲基乙醇胺、0.3份四甲基乙二胺、0.4份二月桂酸二丁基锡、2份甲醇、5份聚磷酸酯、5份端氨基硅油，以800r/min的转速进行混合3h，得到发泡混合液。随后将105份多苯基多亚甲基多异氰酸酯倒入发泡混合液中，以2000r/min的转速再次进行搅拌混合15s后，将其倒入模具中自由发泡成型。最后经过在微波和/或烘箱中进行预固化和后固化过程后，微波的功率设置为500W，加热20min；烘箱设定温度为240℃，加热2h，即可得到疏水型聚酰亚胺泡沫。
(2)高铁列车防寒材内层与外层的复合
将(1)中制得疏水型聚酰亚胺泡沫裁切成设定尺寸，在其表面涂布聚酰亚胺胶黏剂，随后再粘贴不锈钢箔，然后将其放置在200℃的烘箱中烘烤固化，最后经过后处理工序即可得到疏水型聚酰亚胺泡沫高铁列车防寒材。其中，聚酰亚胺泡沫厚度为50mm，外层厚度为0.02mm。
对本发明实施例1制备的疏水型复合防寒材进行性能检测。
泡沫密度测试标准参照国标《GB/T 6343-2009》；
氧指数测试标准参照国标《GB/T 2406.2-2009》；
导热系数测试标准参照国标《GB/T 10295-2008》；
憎水率测试标准参照国标《GB/T 13350-2008》。
参见表1，表1为本发明实施例和对比例1制备的疏水型复合防寒材的性能数据。
实施例2
(1)制备疏水型聚酰亚胺泡沫内层
在室温下，向由55份DMF和45份3,3＇,4,4＇-联苯基砜四羧酸二酐制得的主料中依次加入0.7份二甲基乙醇胺、0.3份四甲基乙二胺、0.4份二月桂酸二丁基锡、2份丙酮、8份磷腈化合物、10份端氨基硅油，以800r/min的转速进行混合3h，得到发泡混合液。随后将105份多苯基多亚甲基多异氰酸酯倒入发泡混合液中，以2000r/min的转速再次进行搅拌混合15s后，将其倒入模具中自由发泡成型。最后经过在微波和/或烘箱中进行预固化和后固化过程后，微波的功率设置为500W，加热20min；烘箱设定温度为240℃，加热2h，即可得到疏水型聚酰亚胺泡沫。
(2)高铁列车防寒材内层与外层的复合
将(1)中制得疏水型聚酰亚胺泡沫裁切成设定尺寸，在其表面涂布聚酰亚胺胶黏剂，随后再粘贴不锈钢箔，然后将其放置在200℃的烘箱中烘烤固化，最后经过后处理工序即可得到疏水型聚酰亚胺泡沫高铁列车防寒材。其中，聚酰亚胺泡沫厚度为50mm，外层厚度为0.02mm。
对本发明实施例2制备的疏水型复合防寒材进行性能检测。
泡沫密度测试标准参照国标《GB/T 6343-2009》；
氧指数测试标准参照国标《GB/T 2406.2-2009》；
导热系数测试标准参照国标《GB/T 10295-2008》；
憎水率测试标准参照国标《GB/T 13350-2008》。
参见表1，表1为本发明实施例和对比例1制备的疏水型复合防寒材的性能数据。
实施例3
(1)制备疏水型聚酰亚胺泡沫内层
在室温下，向由54份DMF和46份均苯四酸二酐制得的主料中依次加入0.7份二甲基乙醇胺、0.3份四甲基乙二胺、0.4份二月桂酸二丁基锡、2份甲醇、5份聚磷酸酯、15份端氨基硅油，以800r/min的转速进行混合3h，得到发泡混合液。随后将105份多苯基多亚甲基多异氰酸酯倒入发泡混合液中，以2000r/min的转速再次进行搅拌混合15s后，将其倒入模具中自由发泡成型。最后经过在微波和/或烘箱中进行预固化和后固化过程后，微波的功率设置为500W，加热20min；烘箱设定温度为240℃，加热2h，即可得到疏水型聚酰亚胺泡沫。
(2)高铁列车防寒材内层与外层的复合
将(1)中制得疏水型聚酰亚胺泡沫裁切成设定尺寸，在其表面涂布聚酰亚胺胶黏剂，随后再粘贴不锈钢箔，然后将其放置在200℃的烘箱中烘烤固化，最后经过后处理工序即可得到疏水型聚酰亚胺泡沫高铁列车防寒材。其中，聚酰亚胺泡沫厚度为50mm，外层厚度为0.02mm。
对本发明实施例3制备的疏水型复合防寒材进行性能检测。
泡沫密度测试标准参照国标《GB/T 6343-2009》；
氧指数测试标准参照国标《GB/T 2406.2-2009》；
导热系数测试标准参照国标《GB/T 10295-2008》；
憎水率测试标准参照国标《GB/T 13350-2008》。
参见表1，表1为本发明实施例和对比例1制备的疏水型复合防寒材的性能数据。
实施例4
(1)制备疏水型聚酰亚胺泡沫内层
在室温下，向由50份DMF和50份3,3＇,4,4＇-联苯基砜四羧酸二酐制得的主料中依次加入0.5份五甲基二乙烯三胺、0.8份辛酸亚锡、2份丙酮、5份磷腈化合物、10份端羧基硅油，以800r/min的转速进行混合3h，得到发泡混合液。随后将105份多苯基多亚甲基多异氰酸酯倒入发泡混合液中，以2000r/min的转速再次进行搅拌混合15s后，将其倒入模具中自由发泡成型。最后经过在微波和/或烘箱中进行预固化和后固化过程后，微波的功率设置为500W，加热20min；烘箱设定温度为240℃，加热2h，即可得到疏水型聚酰亚胺泡沫。
(2)高铁列车防寒材内层与外层的复合
将(1)中制得疏水型聚酰亚胺泡沫裁切成设定尺寸，在其表面涂布聚酰亚胺胶黏剂，随后再粘贴铝箔，然后将其放置在200℃的烘箱中烘烤固化，最后经过后处理工序即可得到疏水型聚酰亚胺泡沫高铁列车防寒材。其中，聚酰亚胺泡沫厚度为50mm，外层厚度为0.02mm。
对本发明实施例4制备的疏水型复合防寒材进行性能检测。
泡沫密度测试标准参照国标《GB/T 6343-2009》；
氧指数测试标准参照国标《GB/T 2406.2-2009》；
导热系数测试标准参照国标《GB/T 10295-2008》；
憎水率测试标准参照国标《GB/T 13350-2008》。
参见表1，表1为本发明实施例和对比例1制备的疏水型复合防寒材的性能数据。
实施例5
(1)制备疏水型聚酰亚胺泡沫内层
在室温下，向由50份DMF和50份3,3＇,4,4＇-联苯基砜四羧酸二酐制得的主料中依次加入0.5份五甲基二乙烯三胺、0.8份辛酸亚锡、2份丙酮、5份磷腈化合物、10份端羟基硅油，以800r/min的转速进行混合3h，得到发泡混合液。随后将105份多苯基多亚甲基多异氰酸酯倒入发泡混合液中，以2000r/min的转速再次进行搅拌混合15s后，将其倒入模具中自由发泡成型。最后经过在微波和/或烘箱中进行预固化和后固化过程后，微波的功率设置为500W，加热20min；烘箱设定温度为240℃，加热2h，即可得到疏水型聚酰亚胺泡沫。
(2)高铁列车防寒材内层与外层的复合
将(1)中制得疏水型聚酰亚胺泡沫裁切成设定尺寸，在其表面涂布聚酰亚胺胶黏剂，随后再粘贴铝箔，然后将其放置在200℃的烘箱中烘烤固化，最后经过后处理工序即可得到疏水型聚酰亚胺泡沫高铁列车防寒材。其中，聚酰亚胺泡沫厚度为50mm，外层厚度为0.02mm。
对本发明实施例5制备的疏水型复合防寒材进行性能检测。
泡沫密度测试标准参照国标《GB/T 6343-2009》；
氧指数测试标准参照国标《GB/T 2406.2-2009》；
导热系数测试标准参照国标《GB/T 10295-2008》；
憎水率测试标准参照国标《GB/T 13350-2008》。
参见表1，表1为本发明实施例和对比例1制备的疏水型复合防寒材的性能数据。
实施例6
(1)制备疏水型聚酰亚胺泡沫内层
在室温下，向由55份DMF和45份3,3＇,4,4＇-联苯基砜四羧酸二酐制得的主料中依次加入0.7份二甲基乙醇胺、0.3份四甲基乙二胺、0.4份二月桂酸二丁基锡、2份丙酮、8份磷腈化合物、10份端氨基硅油，以800r/min的转速进行混合3h，得到发泡混合液。随后将105份多苯基多亚甲基多异氰酸酯倒入发泡混合液中，以2000r/min的转速再次进行搅拌混合15s后，将其倒入模具中自由发泡成型。最后经过在微波和/或烘箱中进行预固化和后固化过程后，微波的功率设置为500W，加热20min；烘箱设定温度为240℃，加热2h，即可得到疏水型聚酰亚胺泡沫。
(2)高铁列车防寒材内层与外层的复合
将(1)中制得疏水型聚酰亚胺泡沫裁切成设定尺寸，在其表面涂布聚酰亚胺胶黏剂，以蜂窝为支持结构经密封后形成疏水气体腔，随后再粘贴不锈钢箔，然后将其放置在200℃的烘箱中烘烤固化，最后经过后处理工序即可得到疏水型聚酰亚胺泡沫高铁列车防寒材。其中，聚酰亚胺泡沫厚度为50mm，外层厚度为0.02mm，疏水气体腔高度5mm。
对本发明实施例6制备的疏水型复合防寒材进行性能检测。
泡沫密度测试标准参照国标《GB/T 6343-2009》；
氧指数测试标准参照国标《GB/T 2406.2-2009》；
导热系数测试标准参照国标《GB/T 10295-2008》；
憎水率测试标准参照国标《GB/T 13350-2008》。
参见表1，表1为本发明实施例和对比例1制备的疏水型复合防寒材的性能数据。
对比例1
(1)制备疏水型聚酰亚胺泡沫内层
在室温下，向由54份DMF和46份均苯四酸二酐制得的主料中依次加入0.7份二甲基乙醇胺、0.3份四甲基乙二胺、0.4份二月桂酸二丁基锡、2份甲醇、5份聚磷酸酯、5份端氢硅油，以800r/min的转速进行混合3h，得到发泡混合液。随后将105份多苯基多亚甲基多异氰酸酯倒入发泡混合液中，以2000r/min的转速再次进行搅拌混合15s后，将其倒入模具中自由发泡成型。最后经过在微波和/或烘箱中进行预固化和后固化过程后，微波的功率设置为500W，加热20min；烘箱设定温度为240℃，加热2h，即可得到疏水型聚酰亚胺泡沫。
(2)高铁列车防寒材内层与外层的复合
将(1)中制得疏水型聚酰亚胺泡沫裁切成设定尺寸，在其表面涂布聚酰亚胺胶黏剂，随后再粘贴不锈钢箔，然后将其放置在200℃的烘箱中烘烤固化，最后经过后处理工序即可得到疏水型聚酰亚胺泡沫高铁列车防寒材。其中，聚酰亚胺泡沫厚度为50mm，外层厚度为0.02mm。
对本发明对比例1制备的复合防寒材进行性能检测。
泡沫密度测试标准参照国标《GB/T 6343-2009》；
氧指数测试标准参照国标《GB/T 2406.2-2009》；
导热系数测试标准参照国标《GB/T 10295-2008》；
憎水率测试标准参照国标《GB/T 13350-2008》。
参见表1，表1为本发明实施例和对比例1制备的疏水型复合防寒材的性能数据。
表1
Figure BDA0002348139660000221
Figure BDA0002348139660000231
由表1可以看出，实施例1～6选用不同种类、不同重量份的活性端基硅油制备聚酰亚胺泡沫高铁列车防寒材，增加端基硅油重量份有利于提高防寒材的憎水率，但增加到一定程度之后对憎水率影响不大；对比例1相比于实施例1～6，选用端氢硅油制备聚酰亚胺泡沫高铁列车防寒材，其憎水效果低于本发现中的性能效果数据，这是由于本发明使用的端基硅油在防寒材制备过程中能够参与反应，以共价键的形式键合到聚合物分子链中，从而在聚合物表面形成疏水膜，提高其憎水性，而端氢硅油无法参与其中的反应键接入聚合物分子链中，从而疏水效果相比较差。
以上对本发明提供的一种疏水型聚酰亚胺泡沫及疏水型高铁列车复合防寒材与其应用进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，和实施任何结合的方法。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有不是不同于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种疏水型聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于，原料包括：
Figure FDA0002348139650000011
2.根据权利要求1所述的疏水型聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于，所述芳香二酐包括均苯四酸二酐、3,3＇,4,4＇-二苯甲酮四羧基二酐、3,3＇,4,4＇-联苯基四羧基二酐、3,3＇,4,4＇-二苯醚四酸二酐和3,3＇,4,4＇-联苯基砜四羧酸二酐中的一种或多种；
所述极性溶剂包括N,N＇-二甲基甲酰胺、N,N＇-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮和二甲基亚砜中的一种或多种；
所述催化剂包括有机胺类催化剂和/或有机金属催化剂；
所述阻燃剂包括磷系阻燃剂。
3.根据权利要求1所述的疏水型聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于，所述活性端基硅油包括端羟基硅油、端氨基硅油、端巯基硅油和端羧基硅油的一种或多种；
所述发泡剂包括水、丙酮、甲醇和乙醇中的一种或多种；
所述催化剂包括五甲基二乙烯三胺、二甲基乙醇胺、四甲基乙二胺、苄基二甲胺、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡和异辛酸铋中的一种或多种；
所述阻燃剂包括聚磷酸酯、聚磷酸铵、磷腈化合物和磷酸三苯酯中的一种或多种；
所述异氰酸酯包括多苯基多亚甲基多异氰酸酯、4,4＇-二苯甲烷二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。
4.一种疏水型复合防寒材，其特征在于，包括内层材料和复合在内层材料至少一面上的外层金属材料；
所述内层材料为权利要求1～3任意一项所述的疏水型聚酰亚胺泡沫材料。
5.根据权利要求4所述的疏水型复合防寒材，其特征在于，所述金属材料包括铝箔、锡箔、不锈钢箔、钛箔、铜箔和铁箔中的一种或多种；
所述复合的方式包括粘接；
所述内层材料的厚度为10～100mm；
所述外层金属材料的厚度为0.01～0.1mm；
所述内层材料与所述外层金属材料之间还设置有疏水气体腔层；
所述疏水气体腔的上、下腔壁之间，在疏水气体腔内设置有疏水气体腔支撑壁；
所述疏水气体腔具有密封结构；
所述疏水气体腔的上腔壁为第一密封层，所述疏水气体腔的下腔壁为第二密封层；
所述第一密封层、第二密封层和多个疏水气体腔支撑壁形成独立的密封的疏水气体仓；
所述疏水气体腔为蜂窝结构疏水气体腔。
6.根据权利要求5所述的疏水型复合防寒材，其特征在于，所述粘接用的胶黏剂包括环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂、丙烯酸酯胶黏剂、热熔胶胶黏剂和聚酰亚胺胶黏剂中的一种或多种；
所述粘接形成的粘接层的厚度为0.05～0.1mm；
所述疏水型聚酰亚胺泡沫材料为经活性端基硅油改性的疏水型聚酰亚胺泡沫材料；
所述蜂窝包括芳纶蜂窝、纸蜂窝、聚丙烯蜂窝、PET蜂窝和聚碳酸酯蜂窝中的一种或多种；
所述疏水气体仓的尺寸为10～30mm；
所述第一密封层的厚度为0.1～0.5mm；
所述第二密封层的厚度为0.1～0.5mm；
所述密封层的材质包括聚四氟乙烯膜、聚酰亚胺膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚碳酸酯薄膜和尼龙薄膜中的一种或多种；
所述疏水气体腔内填充有气体；
所述疏水气体腔的高度为3～15mm；
所述疏水气体包括空气、氮气和惰性气体中的一种或多种。
7.一种如权利要求4～6任意一项所述的疏水型复合防寒材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将主料、催化剂、发泡剂、阻燃剂和活性端基硅油进行混合后，得到发泡混合液；
2)将上述步骤得到的发泡混合液和异氰酸酯经再次混合后，置于模具中经过自由发泡成型，然后进行预固化和后固化后，得到聚酰亚胺泡沫材料；
3)在聚酰亚胺泡沫材料的表面涂布胶黏剂，再复合外层金属材料后，得到疏水型复合防寒材。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述混合的温度为5～40℃；
所述混合的时间为2～4h；
所述混合的转速为300～1000r/min；
所述再次混合的温度为5～40℃；
所述再次混合的时间为5～20s；
所述再次混合的转速为1000～3500r/min；
所述模具包括敞开式发泡模具；
所述自由发泡的时间为5～30min。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述预固化的方式包括微波预固化和/或烘箱预固化；
所述预固化后还包括脱模步骤；
所述微波预固化的时间为10～30min；
所述微波预固化的微波功率阶段性梯度设置为300～1000W；
所述后固化的温度阶段性梯度设置为200～250℃；
所述后固化的时间为2～4h。
10.权利要求1～3任意一项所述的疏水型聚酰亚胺泡沫材料、权利要求4～6任意一项所述的疏水型复合防寒材或权利要求7～9任意一项所述的制备方法所制备的疏水型复合防寒材在车辆或轨道交通方面上的应用。
CN201911404063.2A 2019-12-30 2019-12-30 一种疏水型聚酰亚胺泡沫及疏水型高铁列车复合防寒材与其应用 Pending CN111040162A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911404063.2A CN111040162A (zh) 2019-12-30 2019-12-30 一种疏水型聚酰亚胺泡沫及疏水型高铁列车复合防寒材与其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911404063.2A CN111040162A (zh) 2019-12-30 2019-12-30 一种疏水型聚酰亚胺泡沫及疏水型高铁列车复合防寒材与其应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111040162A true CN111040162A (zh) 2020-04-21

Family

ID=70241441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911404063.2A Pending CN111040162A (zh) 2019-12-30 2019-12-30 一种疏水型聚酰亚胺泡沫及疏水型高铁列车复合防寒材与其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111040162A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112694615A (zh) * 2020-12-30 2021-04-23 青岛海洋新材料科技有限公司 一种聚酰亚胺软质低密度吸声泡沫及其制备方法
CN115044206A (zh) * 2022-07-22 2022-09-13 江苏中科聚合新材料产业技术研究院有限公司 一种聚酰亚胺泡沫填充蜂窝的低损耗制备方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5212496A (en) * 1990-09-28 1993-05-18 Xerox Corporation Coated ink jet printhead
CN101407594A (zh) * 2008-11-25 2009-04-15 北京市射线应用研究中心 一种改性聚酰亚胺泡沫及其制备方法
CN103526857A (zh) * 2013-10-02 2014-01-22 杨庆森 蜂窝网格密封断桥单层或多层复合防火保温板或墙
CN104559201A (zh) * 2015-01-13 2015-04-29 哈尔滨工程大学 一种聚酰亚胺与有机硅复合泡沫材料的制备方法
CN104844779A (zh) * 2015-05-18 2015-08-19 哈尔滨工程大学 高强度有机硅与聚酰亚胺复合泡沫的制备方法
CN104910380A (zh) * 2015-06-02 2015-09-16 哈尔滨工程大学 蜂窝增强聚酰亚胺泡沫复合材料的制备方法
CN107189436A (zh) * 2017-07-20 2017-09-22 中国科学院长春应用化学研究所 一种聚酰亚胺纳米泡沫及其制备方法
CN108715636A (zh) * 2018-06-12 2018-10-30 常州天晟新材料股份有限公司 一种无卤阻燃聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法
CN109016732A (zh) * 2018-06-21 2018-12-18 济南大学 一种高铁动车顶板用复合材料
CN109880145A (zh) * 2019-03-07 2019-06-14 中国科学院长春应用化学研究所 一种低气味阻燃聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5212496A (en) * 1990-09-28 1993-05-18 Xerox Corporation Coated ink jet printhead
CN101407594A (zh) * 2008-11-25 2009-04-15 北京市射线应用研究中心 一种改性聚酰亚胺泡沫及其制备方法
CN103526857A (zh) * 2013-10-02 2014-01-22 杨庆森 蜂窝网格密封断桥单层或多层复合防火保温板或墙
CN104559201A (zh) * 2015-01-13 2015-04-29 哈尔滨工程大学 一种聚酰亚胺与有机硅复合泡沫材料的制备方法
CN104844779A (zh) * 2015-05-18 2015-08-19 哈尔滨工程大学 高强度有机硅与聚酰亚胺复合泡沫的制备方法
CN104910380A (zh) * 2015-06-02 2015-09-16 哈尔滨工程大学 蜂窝增强聚酰亚胺泡沫复合材料的制备方法
CN107189436A (zh) * 2017-07-20 2017-09-22 中国科学院长春应用化学研究所 一种聚酰亚胺纳米泡沫及其制备方法
CN108715636A (zh) * 2018-06-12 2018-10-30 常州天晟新材料股份有限公司 一种无卤阻燃聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法
CN109016732A (zh) * 2018-06-21 2018-12-18 济南大学 一种高铁动车顶板用复合材料
CN109880145A (zh) * 2019-03-07 2019-06-14 中国科学院长春应用化学研究所 一种低气味阻燃聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112694615A (zh) * 2020-12-30 2021-04-23 青岛海洋新材料科技有限公司 一种聚酰亚胺软质低密度吸声泡沫及其制备方法
CN115044206A (zh) * 2022-07-22 2022-09-13 江苏中科聚合新材料产业技术研究院有限公司 一种聚酰亚胺泡沫填充蜂窝的低损耗制备方法
CN115044206B (zh) * 2022-07-22 2024-03-15 江苏中科聚合新材料产业技术研究院有限公司 一种聚酰亚胺泡沫填充蜂窝的低损耗制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101402743B (zh) 一种聚酰亚胺泡沫及其制备方法
CN111040162A (zh) 一种疏水型聚酰亚胺泡沫及疏水型高铁列车复合防寒材与其应用
CN111040161B (zh) 一种隔热保温聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法
CN103580593B (zh) 一种用于支撑光伏太阳能模块的构件
CN101407594A (zh) 一种改性聚酰亚胺泡沫及其制备方法
CN109504033B (zh) 一种柔韧性半固化片及其制备方法
CN109021565B (zh) 一种原位水解法制备耐原子氧聚酰亚胺材料的方法
CN110499137B (zh) 一种耐高温聚酰亚胺载体型胶粘剂及其制备方法
CN111162218A (zh) 一种电池组缓冲隔热片及其制备方法、应用
CN115785887B (zh) 耐高温导热聚氨酯结构胶及其制备方法
CN114621721B (zh) 一种低密度隔热动力电池聚氨酯灌封胶
CN102134396A (zh) 一种轻质柔性聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法
CN110655790A (zh) 一种聚酰亚胺泡沫材料的生产方法
CN105838225A (zh) 一种高弹性可直焊聚氨酯漆包线漆及其制备方法
CN106945375A (zh) 一种吸声阻尼泡沫夹芯复合材料及其制造方法
CN105542335A (zh) 耐高温的酰亚胺-聚氯乙烯合金结构泡沫及其制备方法
CN109824860A (zh) 一种聚氨酯聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法
CN111793237A (zh) 一种硬质聚酰亚胺泡沫材料的生产方法
CN111136961A (zh) 一种高铁列车复合防寒材
CN115418020B (zh) 一种聚酰亚胺泡沫废料的回收再利用方法
CN108840842B (zh) 一种环氧树脂发泡剂，环氧树脂组合物及其制备和应用
CN103509171A (zh) 聚异氰脲酸酯改性酚醛泡沫塑料的制备及应用
CN111073022A (zh) 一种环保阻燃型聚酰亚胺泡沫及阻燃型高铁列车复合防寒材与其应用
CN111087618B (zh) 一种吸声降噪型聚酰亚胺泡沫及吸声降噪型高铁列车防寒材、应用
CN107353646B (zh) 一种耐热保温复合材料及其制备方法

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
CB02 Change of applicant information

Address after: No.6 Qingyang Road, Xuejia Town, Xinbei District, Changzhou City, Jiangsu Province 213000

Applicant after: Jiangsu Zhongke polymer New Material Industry Technology Research Institute Co.,Ltd.

Address before: 213000 Jiangsu province Changzhou City Tianning District Dragon Kam Road No. 508

Applicant before: CHANGZHOU TIANSHENG NEW MATERIAL RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.

CB02 Change of applicant information
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20230223

Address after: No. 307, Building 6, No. 6 Qingyang Road, Xinbei District, Changzhou City, Jiangsu Province, 213125

Applicant after: Changzhou Fulong New Technology Materials Co.,Ltd.

Address before: No.6 Qingyang Road, Xuejia Town, Xinbei District, Changzhou City, Jiangsu Province 213000

Applicant before: Jiangsu Zhongke polymer New Material Industry Technology Research Institute Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200421

RJ01 Rejection of invention patent application after publication