CN112679947A - 一种隔热条及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隔热条及其制备方法，涉及材料技术领域；该隔热条包括按照重量份数计的如下成分：65～75份的PA66树脂、25±2.5份的玻璃纤维、0.1～1份的玻纤表面处理剂、1～10份的空心玻璃微珠、0.1～1份的抗氧剂以及0.1～1份的润滑剂。该隔热条加入了空心玻璃微珠，空心玻璃微珠的球状结构使其具有各项同性，可以改善玻纤取向引起的浮纤、表面粗糙等问题，使得隔热条更光滑，精度更高。并且，由于空心玻璃微珠还具有一定的隔热保温的作用，加入后还能提高隔热条的隔热效果。上述隔热条的制备方法，其能制备得到表面光滑且具有优异隔热性能的隔热条。
Description
技术领域
本发明涉及材料技术领域，具体而言，涉及一种隔热条及其制备方法。
背景技术
聚酰胺尼龙66(以下简称PA66)作为一种高性能的工程塑料，具有较高的机械强度和很好的耐热性。但未经改性的PA66隔热条具有蠕变性，线膨胀系数高于铝合金三倍，易从型材间脱落。玻纤的加入使得PA66在强度、刚性和热变形温度方面有大幅度提高，而且使得PA66达到与铝合金相同的线膨胀系数。但玻纤的加入使PA66原有的光滑表面变得粗糙，从而影响到产品的表面质量。因此研究改善PA66隔热条表面质量具有现实而重要的意义。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种表面光滑且具有优异隔热性能的隔热条。
本发明的另一目的在于提供一种上述隔热条的制备方法，其能制备得到表面光滑且具有优异隔热性能的隔热条。
本发明的实施例是这样实现的：
第一方面，本发明提供一种隔热条，包括按照重量份数计的如下成分：
65～75份的PA66树脂、25±2.5份的玻璃纤维、0.1～1份的玻纤表面处理剂、1～10份的空心玻璃微珠、0.1～1份的抗氧剂以及0.1～1份的润滑剂。
在可选的实施方式中，空心玻璃微珠的粒径为D90，20～70μm。
在可选的实施方式中，PA66树脂的分子量为15000～20000g/mol，其玻璃化温度为45～65℃。
在可选的实施方式中，玻璃纤维长度为400～1000μm。
在可选的实施方式中，玻纤表面处理剂为KH-550、KH-560、KH-570中的至少一种。
在可选的实施方式中，抗氧剂为二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯中的至少一种。
在可选的实施方式中，润滑剂为液体石蜡、固体石蜡、硅烷聚合物、脂肪酸盐、脂肪酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺和N，N-乙撑双硬脂酸酰胺中的至少一种。
第二方面，本发明提供一种前述实施方式中任一项的隔热条的制备方法，包括如下步骤：
按照各成分的用量将PA66树脂、抗氧剂以及润滑剂混合均匀后得到第一混合物；
将玻璃纤维和玻纤表面处理剂混合均匀后得到第二混合物；
将第一混合物、第二混合物以及空心玻璃微珠进行共混造粒后得到中间产物；
将中间产物挤压成型得到隔热条。
在可选的实施方式中，将第一混合物、第二混合物以及空心玻璃微珠进行共混造粒后得到中间产物的步骤具体包括：
将第一混合物通过第一加料口通入双螺杆挤出机，并通过第二加料口加入第二混合物，通过第三加料口加入空心玻璃微珠进行共混造粒后得到中间产物。
在可选的实施方式中，将中间产物挤压成型得到隔热条的步骤具体包括：
将中间产物通过单螺杆挤出机挤出得到隔热条。
本发明的实施例至少具有以下优点或有益效果：
本发明的实施例提供了一种隔热条，其包括按照重量份数计的如下成分：65～75份的PA66树脂、25±2.5份的玻璃纤维、0.1～1份的玻纤表面处理剂、1～10份的空心玻璃微珠、0.1～1份的抗氧剂以及0.1～1份的润滑剂。
一方面，该隔热条通过玻璃纤维改性PA66树脂，使得PA66在强度、刚性和热变形温度方面有大幅度提高，从而使得PA66达到与铝合金相同的线膨胀系数，进而使得该隔热条在于铝合金配合时，不易从铝合金中脱出；另一方面，该隔热条加入了空心玻璃微珠，空心玻璃微珠的球状结构使其具有各项同性，可以改善玻纤取向引起的浮纤、表面粗糙等问题，使得隔热条更光滑，精度更高。并且，由于空心玻璃微珠还具有一定的隔热保温的作用，加入后还能提高隔热条的隔热效果。同时，玻纤表面处理剂的加入使得各成分之间的相容性更好，而抗氧剂的加入可提高隔热条的抗氧化能力，以保证其具有一定的耐候性，润滑剂的加入使得加入了空心玻璃微珠后的混合物的流动性得到保证，从而更容易加工得到光滑、精度高、手感好，且隔热效果好的隔热条。
本发明的实施例还提供了一种上述隔热条的制备方法，其能制备得到表面光滑且具有优异隔热性能的隔热条。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
本发明的实施例提供了一种隔热条，其包括按照重量份数计的如下成分：
65～75份的PA66树脂、25±2.5份的玻璃纤维、0.1～1份的玻纤表面处理剂、1～10份的空心玻璃微珠、0.1～1份的抗氧剂以及0.1～1份的润滑剂。
详细地，在本发明的实施例中，PA66树脂的分子量为15000～20000g/mol，其玻璃化温度为45～65℃。PA66作为一种高性能的工程塑料，具有较高的机械强度和很好的耐热性。但未经改性的PA66隔热条具有蠕变性，线膨胀系数高于铝合金三倍，易从型材间脱落。而本发明的实施例中，采用超过25％的玻璃纤维改性PA66树脂，使得PA66在强度、刚性和热变形温度方面有大幅度提高，从而使得PA66达到与铝合金相同的线膨胀系数，进而使得该隔热条在于铝合金配合时，不易从铝合金中脱出。
详细地，由于玻璃纤维与PA66配合后虽然能保证PA66的强度、刚性以及热变形能力，但是其加入PA66后容易引起浮纤、表面粗糙等问题，使得制备得到的隔热条的粗糙度更高，从而手感和表面质量均得不到保证。因而，在本发明的实施例中，还在PA66和玻璃纤维的基础之上加入了空心玻璃微珠。一方面，空心玻璃微珠的球状结构使其具有各项同性，可以改善玻纤取向引起的浮纤、表面粗糙等问题，使得隔热条更光滑，精度更高。另一方面，由于玻璃微珠的高分散、流动性好、不吸水以及隔热性好的优点，加入后还能提高隔热条的隔热效果，从而使得制备得到的隔热条具备光滑、精度高、手感好，且隔热效果好的优点。
详细地，由于PA66树脂、玻璃纤维以及空心玻璃微珠三者成分中既存在有机材料又存在无机材料，因而当三者混合时容易出现难以相容的情况，严重时会影响隔热条的隔热性能。因而，在本发明的实施例中，还加入了玻纤表面处理剂对玻璃纤维的表面进行改性和处理，以使得无机材料和有机材料能良好的相容，从而充分地保证通过此配方制备得到的隔热条具有光滑、精度高、手感好，且隔热效果好的优点。
需要说明的是，在本发明的实施例中，玻纤表面处理剂为KH-550、KH-560、KH-570中的至少一种。其中，KH-550为氨基官能团硅烷；KH-560为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷；KH-570为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。三者均能有效地对玻璃纤维的表面进行改性和处理，以使得无机材料和有机材料能良好的相容。
详细地，该配方中还包括抗氧剂和润滑剂。其中，抗氧剂的加入可提高隔热条的抗氧化能力，以保证其具有一定的耐候性，润滑剂的加入使得加入了空心玻璃微珠后的混合物的流动性得到保证，从而也进一步地保证其更容易加工得到光滑、精度高、手感好，且隔热效果好的隔热条。
需要说明的是，在本发明的实施例中，抗氧剂为二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯中的至少一种。以上种类的抗氧剂的加入不仅能适配于PA66树脂、玻璃纤维以及空心玻璃微珠的原配方，还能有效地保证隔热条的抗氧化能力，以保证其具有一定的耐候性。
同时，润滑剂为液体石蜡、固体石蜡、硅烷聚合物、脂肪酸盐、脂肪酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺和N，N-乙撑双硬脂酸酰胺中的至少一种，目的在于提高流动性，增加易加工的性能，从而充分保证隔热条制备过程的流畅性和稳定性。
另外，在本发明的实施例中，空心玻璃微珠的粒径为D90，20～70μm。通过对空心玻璃微珠的粒径的限制，使得空心玻璃微珠在与PA66树脂以及玻璃纤维配合时，能更好地改善玻纤取向引起的浮纤、表面粗糙等问题；同时，又能充分保证其仍然具有优异地隔热性能，从而利于制备得到光滑、精度高、手感好，且隔热效果好的隔热条。
其次，在本实施例中，还明确地限定了玻璃纤维长度为400～1000μm。将玻璃纤维长度限定在此范围内是由于，若玻璃纤维的长度过长，其会使得制备得到的隔热条容易变形，而长度过短时，又达不到保证PA66的强度、刚性以及热变形能力的需求。因而，将玻璃纤维的长度限定在此范围内，可有效地保证隔热条的强度、刚度以及热变形能力。
本发明的实施例还提供了一种前述实施方式中任一项的隔热条的制备方法，包括如下步骤：
S1：按照各成分的用量将PA66树脂、抗氧剂以及润滑剂混合均匀后得到第一混合物；
其中，第一混合物具体是通过PA66树脂、抗氧剂以及润滑剂加入搅拌机中进行混合制备而得到。在其他实施例中，三者也可以通过人工搅拌或其他搅拌方式混合，保证其混匀后的均匀度即可，本发明的实施例不做限定。
S2：将玻璃纤维和玻纤表面处理剂混合均匀后得到第二混合物；
其中，具体为将玻璃纤维和玻纤表面处理剂搅拌均匀后即可得到第二混合物，此步骤主要用于对玻璃纤维进行改性，以保证其与PA66树脂、抗氧剂、润滑剂以及空心玻璃微珠混合后的相容性，保证隔热条制备过程的高质量进行。
S3：将第一混合物、第二混合物以及空心玻璃微珠进行共混造粒后得到中间产物；
其中，具体为将第一混合物通过第一加料口通入双螺杆挤出机，并通过第二加料口加入第二混合物，通过第三加料口加入空心玻璃微珠进行共混造粒后得到中间产物。
S4：将中间产物挤压成型得到隔热条。
其中，其具体是将中间产物通过单螺杆挤出机挤出得到隔热条。通过此方法制备得到的隔热条表面光滑且具有优异隔热性能。
下面通过实施例对隔热条的制备方法和配方进行详细地描述：
实施例1
本实施例提供了一种隔热条的制备方法，其具体包括以下步骤：
S1：将按照重量份数计的65份的PA66树脂、0.1份的抗氧剂以及0.1润滑剂加入混合搅拌机中进行混合制备得到第一混合物；
S2：将按照重量份数计的22.5份的玻璃纤维和0.1份的玻纤表面处理剂混合均匀后得到第二混合物；
S3：将第一混合物通过第一加料口通入双螺杆挤出机，并通过第二加料口加入第二混合物，通过第三加料口加入1份的空心玻璃微珠进行共混造粒后得到中间产物。
S4：将中间产物通过单螺杆挤出机挤出得到隔热条。
实施例2
本实施例提供了一种隔热条的制备方法，其具体包括以下步骤：
S1：将按照重量份数计的70份的PA66树脂、0.5份的抗氧剂以及0.5润滑剂加入混合搅拌机中进行混合制备得到第一混合物；
S2：将按照重量份数计的25份的玻璃纤维和0.5份的玻纤表面处理剂混合均匀后得到第二混合物；
S3：将第一混合物通过第一加料口通入双螺杆挤出机，并通过第二加料口加入第二混合物，通过第三加料口加入5份的空心玻璃微珠进行共混造粒后得到中间产物。
S4：将中间产物通过单螺杆挤出机挤出得到隔热条。
实施例3
本实施例提供了一种隔热条的制备方法，其具体包括以下步骤：
S1：将按照重量份数计的75份的PA66树脂、1份的抗氧剂以及1润滑剂加入混合搅拌机中进行混合制备得到第一混合物；
S2：将按照重量份数计的27.5份的玻璃纤维和1份的玻纤表面处理剂混合均匀后得到第二混合物；
S3：将第一混合物通过第一加料口通入双螺杆挤出机，并通过第二加料口加入第二混合物，通过第三加料口加入10份的空心玻璃微珠进行共混造粒后得到中间产物。
S4：将中间产物通过单螺杆挤出机挤出得到隔热条。
综上所述，本发明的实施例提供的该隔热条通过玻璃纤维改性PA66树脂，使得PA66在强度、刚性和热变形温度方面有大幅度提高，从而使得PA66达到与铝合金相同的线膨胀系数，进而使得该隔热条在于铝合金配合时，不易从铝合金中脱出；另一方面，该隔热条加入了空心玻璃微珠，空心玻璃微珠的球状结构使其具有各项同性，可以改善玻纤取向引起的浮纤、表面粗糙等问题，使得隔热条更光滑，精度更高。并且，由于空心玻璃微珠还具有一定的隔热保温的作用，加入后还能提高隔热条的隔热效果。同时，玻纤表面处理剂的加入使得各成分之间的相容性更好，而抗氧剂的加入可提高隔热条的抗氧化能力，以保证其具有一定的耐候性，润滑剂的加入使得加入了空心玻璃微珠后的混合物的流动性得到保证，从而更容易加工得到光滑、精度高、手感好，且隔热效果好的隔热条。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)
1.一种隔热条，其特征在于，包括按照重量份数计的如下成分：
65～75份的PA66树脂、25±2.5份的玻璃纤维、0.1～1份的玻纤表面处理剂、1～10份的空心玻璃微珠、0.1～1份的抗氧剂以及0.1～1份的润滑剂。
2.根据权利要求1所述的隔热条，其特征在于：
所述空心玻璃微珠的粒径为D90，20～70μm。
3.根据权利要求1所述的隔热条，其特征在于：
所述PA66树脂的分子量为15000～20000g/mol，其玻璃化温度为45～65℃。
4.根据权利要求1所述的隔热条，其特征在于：
所述玻璃纤维长度为400～1000μm。
5.根据权利要求1所述的隔热条，其特征在于：
所述玻纤表面处理剂为KH-550、KH-560、KH-570中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的隔热条，其特征在于：
所述抗氧剂为二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的隔热条，其特征在于：
所述润滑剂为液体石蜡、固体石蜡、硅烷聚合物、脂肪酸盐、脂肪酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺和N，N-乙撑双硬脂酸酰胺中的至少一种。
8.一种权利要求1至7中任一项所述的隔热条的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照各成分的用量将所述PA66树脂、所述抗氧剂以及所述润滑剂混合均匀后得到第一混合物；
将所述玻璃纤维和所述玻纤表面处理剂混合均匀后得到第二混合物；
将所述第一混合物、所述第二混合物以及所述空心玻璃微珠进行共混造粒后得到中间产物；
将所述中间产物挤压成型得到所述隔热条。
9.根据权利要求8所述的隔热条的制备方法，其特征在于，将所述第一混合物、所述第二混合物以及所述空心玻璃微珠进行共混造粒后得到所述中间产物的步骤具体包括：
将所述第一混合物通过第一加料口通入双螺杆挤出机，并通过第二加料口加入所述第二混合物，通过第三加料口加入所述空心玻璃微珠进行共混造粒后得到中间产物。
10.根据权利要求8所述的隔热条的制备方法，其特征在于，将所述中间产物挤压成型得到所述隔热条的步骤具体包括：
将所述中间产物通过单螺杆挤出机挤出得到所述隔热条。
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