CN112724645A - 一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料及其制备方法，涉及管道材料技术领域。包括以下重量份数的原料：三元乙丙橡胶10‑15份、聚氨酯橡胶15‑20份、丙烯酸乳液5‑9份、乳化剂7‑13份、填充材料8‑10份、玻璃微珠10‑12份、阻燃添加剂8‑14份、聚乙烯醇10‑15份、钛酸四丁酯8‑15份、无规共聚聚丙烯3‑5份、硅酮粉5‑10份、稳定剂1‑3份、硅烷偶联剂1‑3份、分散剂0.1‑2份、粘结剂1‑20份、渗透剂0.1‑10份、碳酸镁5‑9份、水30‑50份以及耐热改性剂2‑5份。该空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料及其制备方法，本发明三元乙丙橡胶和聚氨酯橡胶的添加，添加了聚乙烯醇、丙烯酸乳液，使得制备的绝热材料具有良好的耐水性，抗冲击性和低温性。

Description

一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及管道材料技术领域，具体为一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料及其制备方法。
背景技术
家用空调分为风系统和水系统两种，风系统由室外机、室内主机、送风管道以及各个房间的风口和调节阀等组成，水系统由室外机、水管道、循环水泵及各个室内的末端(风机盘管、明装等)组成，随着国家推进节能环保的持续深入，节能法规的实施，未来节能绝热材料存在广阔的市场发展空间，广泛应用于管道输送的领域，空调通风管道中，绝热材料的使用对其制冷或制热效率以及节能减排起到了至关重要的作用，
而目前使用的材料在各种性能上均不够理想，尤其是在绝热、耐酸碱、耐候性等方面不能满足人们的需要，现有的空调风管所用材料的绝热效果不好，同时强度不高，制成管材以后，否者无法具有足够的强度和使用寿命，抗老化、抗腐蚀性能也需进一步提高，为此，我们提出了一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料及其制备方法来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料，包括以下重量份数的原料：三元乙丙橡胶10-15份、聚氨酯橡胶15-20份、丙烯酸乳液5-9份、乳化剂7-13份、填充材料8-10份、玻璃微珠10-12份、阻燃添加剂8-14份、聚乙烯醇10-15份、钛酸四丁酯8-15份、无规共聚聚丙烯3-5份、硅酮粉5-10份、稳定剂1-3份、硅烷偶联剂1-3份、分散剂0.1-2份、粘结剂1-20份、渗透剂0.1-10份、碳酸镁5-9份、水30-50份以及耐热改性剂2-5份。
一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、混合物A的制备：按要求称量准备各组分原料：将三元乙丙橡胶、聚氨酯橡胶、填充材料、玻璃微珠混合加入搅拌机一中，搅拌10-20min，搅拌转速200-300r/min，得到混合物A；
S2、混合物B的制备：将丙烯酸乳液、聚乙烯醇、硅酮份、润滑剂以及阻燃添加剂混合加入搅拌机二中，在温度为60-70℃下搅拌15-25min，搅拌转速200-300r/min，再将步骤S1中制备的混合物A加入，降温至40-50℃，再继续搅拌20-30min，搅拌转速为400-500r/min，制得混合物B；
S3、混合物C的制备：将钛酸四丁酯、无规共聚聚丙烯、聚氟乙烯、碳酸镁、水以及耐热改性剂加入搅拌机三中，在温度为35-45℃下，搅拌10-20min，搅拌转速150-250r/min，再加入步骤S2中制备的混合物B、渗透剂、硅烷偶联剂以及分散剂继续搅拌15-25min得到混合物C；
S4、粘结处理：将步骤S3中制备的混合物C中加入稳定剂和粘结剂，搅拌均匀后，静置处理，备用；
S5、成型烘干：将步骤S4制得的混合物C导入模具中，在液压机压力为30-40MPa下加压成型，将成型后的原料模块送入烘箱中烘干，烘干温度为70-80℃，烘干时间为2-5h，得到所需的橡胶绝热材料；
S6、检测和包装：对步骤S5中制备的橡胶绝热材料进行检测处理，检测完成后进行包装。
进一步优化本技术方案，所述步骤S3中的分散剂为甲基纤维素、聚丙烯酰胺和聚乙烯醇中的一种以上，所述步骤S4中的粘结剂为硅溶胶或水玻璃中的一种，所述步骤S3中的渗透剂为顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐或磺化琥珀酸二辛酯钠盐中的一种。
进一步优化本技术方案，所述步骤S2中的阻燃添加剂为卤代磷酸酯、氯化石蜡以及聚醚多元醇的混合物，所述步骤S1中的填充材料为碳纤维以及纳米陶瓷粉的混合物。
进一步优化本技术方案，所述步骤S3中的硅烷偶联剂为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
进一步优化本技术方案，所述步骤S4中混合搅拌时间为15-20min，静置时间为20-30min。
进一步优化本技术方案，所述步骤S3中的耐热改性剂为N-苯基马来酰亚胺，所述步骤S4中的稳定剂为纳米二氧化硅。
与现有技术相比，本发明提供了一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料及其制备方法，具备以下有益效果：
1、该空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料及其制备方法，本发明三元乙丙橡胶和聚氨酯橡胶的添加，添加了聚乙烯醇、丙烯酸乳液，使得制备的绝热材料具有良好的耐水性，抗冲击性和低温性，在保证了相应的机械性能和保温性能的前提下，降低了其重量，减少了管道布置时的负担，大幅度的降低保温材料成本，填料的添加，可以提高材料的热稳定性、硬度、刚性、保温等物理性能。
2、该空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料及其制备方法，本发明玻璃微珠的添加，具有抗压强度高、熔点高、热导系数和热收缩系数小等特点，使得管道性能优越，具有更高的强度，抗老化、耐腐蚀、抗磨损性能更好，使材料具有很好的保温、抗龟裂性能和再加工性能，本发明提供的制备方法，其材料成本较低、原料易得、工艺简明，作为空调通风管道用的绝热隔热材料具有较高的实用价值和良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明提出的一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料及其制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，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。
实施例一：请参考图1，本发明公开了一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料，包括以下重量份数的原料：三元乙丙橡胶10份、聚氨酯橡胶15份、丙烯酸乳液5份、乳化剂7份、填充材料8份、玻璃微珠10份、阻燃添加剂8份、聚乙烯醇10份、钛酸四丁酯8份、无规共聚聚丙烯5份、硅酮粉5份、稳定剂1份、硅烷偶联剂1份、分散剂2份、粘结剂3份、渗透剂0.5份、碳酸镁5份、水30份以及耐热改性剂2份。
一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、混合物A的制备：按要求称量准备各组分原料：将三元乙丙橡胶、聚氨酯橡胶、填充材料、玻璃微珠混合加入搅拌机一中，填充材料为碳纤维以及纳米陶瓷粉的混合物，搅拌10min，搅拌转速200r/min，得到混合物A；
S2、混合物B的制备：将丙烯酸乳液、聚乙烯醇、硅酮份、润滑剂以及阻燃添加剂混合加入搅拌机二中，在温度为60℃下搅拌15min，搅拌转速200r/min，再将步骤S1中制备的混合物A加入，降温至40℃，再继续搅拌20min，搅拌转速为400r/min，制得混合物B，阻燃添加剂为卤代磷酸酯、氯化石蜡以及聚醚多元醇的混合物；
S3、混合物C的制备：将钛酸四丁酯、无规共聚聚丙烯、聚氟乙烯、碳酸镁、水以及耐热改性剂加入搅拌机三中，在温度为35℃下，搅拌10min，搅拌转速150r/min，再加入步骤S2中制备的混合物B、渗透剂、硅烷偶联剂以及分散剂继续搅拌15min得到混合物C，分散剂为聚丙烯酰胺和聚乙烯醇的混合物，渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐，硅烷偶联剂为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，耐热改性剂为N-苯基马来酰亚胺；
S4、粘结处理：将步骤S3中制备的混合物C中加入稳定剂和粘结剂，粘结剂为硅溶胶，稳定剂为纳米二氧化硅，搅拌均匀后，静置处理，混合搅拌时间为15min，静置时间为20min，备用；
S5、成型烘干：将步骤S4制得的混合物C导入模具中，在液压机压力为30MPa下加压成型，将成型后的原料模块送入烘箱中烘干，烘干温度为70℃，烘干时间为2h，得到所需的橡胶绝热材料；
S6、检测和包装：对步骤S5中制备的橡胶绝热材料进行检测处理，检测完成后进行包装。
实施例二：请参考图1，本发明公开了一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料，包括以下重量份数的原料：三元乙丙橡胶13份、聚氨酯橡胶16份、丙烯酸乳液7份、乳化剂9份、填充材料9份、玻璃微珠11份、阻燃添加剂12份、聚乙烯醇12份、钛酸四丁酯10份、无规共聚聚丙烯4份、硅酮粉7份、稳定剂2份、硅烷偶联剂2份、分散剂0.1-2份、粘结剂10份、渗透剂1.9份、碳酸镁7份、水35份以及耐热改性剂3份。
一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、混合物A的制备：按要求称量准备各组分原料：将三元乙丙橡胶、聚氨酯橡胶、填充材料、玻璃微珠混合加入搅拌机一中，填充材料为碳纤维以及纳米陶瓷粉的混合物，搅拌15min，搅拌转速250r/min，得到混合物A；
S2、混合物B的制备：将丙烯酸乳液、聚乙烯醇、硅酮份、润滑剂以及阻燃添加剂混合加入搅拌机二中，在温度为65℃下搅拌15-25min，搅拌转速250r/min，再将步骤S1中制备的混合物A加入，降温至45℃，再继续搅拌25min，搅拌转速为450r/min，制得混合物B，阻燃添加剂为卤代磷酸酯、氯化石蜡以及聚醚多元醇的混合物；
S3、混合物C的制备：将钛酸四丁酯、无规共聚聚丙烯、聚氟乙烯、碳酸镁、水以及耐热改性剂加入搅拌机三中，在温度为40℃下，搅拌15min，搅拌转速200r/min，再加入步骤S2中制备的混合物B、渗透剂、硅烷偶联剂以及分散剂继续搅拌20min得到混合物C，分散剂为甲基纤维素和聚丙烯酰胺的混合物，渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐，硅烷偶联剂为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，耐热改性剂为N-苯基马来酰亚胺；
S4、粘结处理：将步骤S3中制备的混合物C中加入稳定剂和粘结剂，粘结剂为水玻璃，稳定剂为纳米二氧化硅，搅拌均匀后，静置处理，混合搅拌时间为18min，静置时间为25min，备用；
S5、成型烘干：将步骤S4制得的混合物C导入模具中，在液压机压力为35MPa下加压成型，将成型后的原料模块送入烘箱中烘干，烘干温度为75℃，烘干时间为3h，得到所需的橡胶绝热材料；
S6、检测和包装：对步骤S5中制备的橡胶绝热材料进行检测处理，检测完成后进行包装。
实施例三：请参考图1，本发明公开了一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料，包括以下重量份数的原料：三元乙丙橡胶15份、聚氨酯橡胶15份、丙烯酸乳液9份、乳化剂13份、填充材料10份、玻璃微珠12份、阻燃添加剂14份、聚乙烯醇15份、钛酸四丁酯15份、无规共聚聚丙烯5份、硅酮粉10份、稳定剂1-3份、硅烷偶联剂1-3份、分散剂2份、粘结剂18份、渗透剂3份、碳酸镁6份、水30份以及耐热改性剂5份。
一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、混合物A的制备：按要求称量准备各组分原料：将三元乙丙橡胶、聚氨酯橡胶、填充材料、玻璃微珠混合加入搅拌机一中，填充材料为碳纤维以及纳米陶瓷粉的混合物，搅拌20min，搅拌转速300r/min，得到混合物A；
S2、混合物B的制备：将丙烯酸乳液、聚乙烯醇、硅酮份、润滑剂以及阻燃添加剂混合加入搅拌机二中，在温度为70℃下搅拌25min，搅拌转速300r/min，再将步骤S1中制备的混合物A加入，降温至50℃，再继续搅拌30min，搅拌转速为500r/min，制得混合物B，阻燃添加剂为卤代磷酸酯、氯化石蜡以及聚醚多元醇的混合物；
S3、混合物C的制备：将钛酸四丁酯、无规共聚聚丙烯、聚氟乙烯、碳酸镁、水以及耐热改性剂加入搅拌机三中，在温度为45℃下，搅拌20min，搅拌转速250r/min，再加入步骤S2中制备的混合物B、渗透剂、硅烷偶联剂以及分散剂继续搅拌25min得到混合物C，分散剂为甲基纤维素和聚丙烯酰胺的混合物，渗透剂为顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐，硅烷偶联剂为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，耐热改性剂为N-苯基马来酰亚胺；
S4、粘结处理：将步骤S3中制备的混合物C中加入稳定剂和粘结剂，粘结剂为硅溶胶，稳定剂为纳米二氧化硅，搅拌均匀后，静置处理，混合搅拌时间为20min，静置时间为30min，备用；
S5、成型烘干：将步骤S4制得的混合物C导入模具中，在液压机压力为40MPa下加压成型，将成型后的原料模块送入烘箱中烘干，烘干温度为80℃，烘干时间为5h，得到所需的橡胶绝热材料；
S6、检测和包装：对步骤S5中制备的橡胶绝热材料进行检测处理，检测完成后进行包装。
判断标准：通过三个实施例对比，效果最佳者为实施例二，因此，选择实施例二为最佳实施例，具体对量的改变，也属于本技术方案保护的范围。
本发明的有益效果：该空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料及其制备方法，本发明三元乙丙橡胶和聚氨酯橡胶的添加，添加了聚乙烯醇、丙烯酸乳液，使得制备的绝热材料具有良好的耐水性，抗冲击性和低温性，在保证了相应的机械性能和保温性能的前提下，降低了其重量，减少了管道布置时的负担，大幅度的降低保温材料成本，填料的添加，可以提高材料的热稳定性、硬度、刚性、保温等物理性能；本发明玻璃微珠的添加，具有抗压强度高、熔点高、热导系数和热收缩系数小等特点，使得管道性能优越，具有更高的强度，抗老化、耐腐蚀、抗磨损性能更好，使材料具有很好的保温、抗龟裂性能和再加工性能，本发明提供的制备方法，其材料成本较低、原料易得、工艺简明，作为空调通风管道用的绝热隔热材料具有较高的实用价值和良好的应用前景。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：三元乙丙橡胶10-15份、聚氨酯橡胶15-20份、丙烯酸乳液5-9份、乳化剂7-13份、填充材料8-10份、玻璃微珠10-12份、阻燃添加剂8-14份、聚乙烯醇10-15份、钛酸四丁酯8-15份、无规共聚聚丙烯3-5份、硅酮粉5-10份、稳定剂1-3份、硅烷偶联剂1-3份、分散剂0.1-2份、粘结剂1-20份、渗透剂0.1-10份、碳酸镁5-9份、水30-50份以及耐热改性剂2-5份。
2.根据权利要求1所述一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、混合物A的制备：按要求称量准备各组分原料：将三元乙丙橡胶、聚氨酯橡胶、填充材料、玻璃微珠混合加入搅拌机一中，搅拌10-20min，搅拌转速200-300r/min，得到混合物A；
S2、混合物B的制备：将丙烯酸乳液、聚乙烯醇、硅酮份、润滑剂以及阻燃添加剂混合加入搅拌机二中，在温度为60-70℃下搅拌15-25min，搅拌转速200-300r/min，再将步骤S1中制备的混合物A加入，降温至40-50℃，再继续搅拌20-30min，搅拌转速为400-500r/min，制得混合物B；
S3、混合物C的制备：将钛酸四丁酯、无规共聚聚丙烯、聚氟乙烯、碳酸镁、水以及耐热改性剂加入搅拌机三中，在温度为35-45℃下，搅拌10-20min，搅拌转速150-250r/min，再加入步骤S2中制备的混合物B、渗透剂、硅烷偶联剂以及分散剂继续搅拌15-25min得到混合物C；
S4、粘结处理：将步骤S3中制备的混合物C中加入稳定剂和粘结剂，搅拌均匀后，静置处理，备用；
S5、成型烘干：将步骤S4制得的混合物C导入模具中，在液压机压力为30-40MPa下加压成型，将成型后的原料模块送入烘箱中烘干，烘干温度为70-80℃，烘干时间为2-5h，得到所需的橡胶绝热材料；
S6、检测和包装：对步骤S5中制备的橡胶绝热材料进行检测处理，检测完成后进行包装。
3.根据权利要求2所述的一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中的分散剂为甲基纤维素、聚丙烯酰胺和聚乙烯醇中的一种以上，所述步骤S4中的粘结剂为硅溶胶或水玻璃中的一种，所述步骤S3中的渗透剂为顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐或磺化琥珀酸二辛酯钠盐中的一种。
4.根据权利要求2所述的一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的阻燃添加剂为卤代磷酸酯、氯化石蜡以及聚醚多元醇的混合物，所述步骤S1中的填充材料为碳纤维以及纳米陶瓷粉的混合物。
5.根据权利要求2所述的一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中的硅烷偶联剂为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
6.根据权利要求2所述的一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中混合搅拌时间为15-20min，静置时间为20-30min。
7.根据权利要求2所述的一种空调风管用柔性泡沫橡胶绝热材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中的耐热改性剂为N-苯基马来酰亚胺，所述步骤S4中的稳定剂为纳米二氧化硅。
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