CN113512289A - 一种耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条及其制备方法，涉及隔热条领域，通过将玻璃纤维、硅烷偶联剂搅拌均匀，之后停止搅拌并静置，得到产物a，将聚酰胺树脂、耐腐蚀树脂、抗氧化剂、防紫外线剂、分散剂、产物a加入至双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒，得到耐腐蚀粒料，将耐腐蚀粒料放在真空干燥箱中干燥，之后加入至单螺杆挤出机中，熔融挤出至模具中冷却定型；该制备方法中首先使用硅烷偶联剂将玻璃纤维进行处理，改善玻璃纤维与树脂之间的粘合性能，大大提高玻璃纤维增强树脂的强度，通过加入抗氧化剂、防紫外线剂防止隔热条氧化与老化，通过添加耐腐蚀粒料，有效提高隔热条的耐腐蚀性能。
Description
技术领域
本发明涉及隔热条领域，具体涉及一种耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条及其制备方法。
背景技术
目前，建筑用铝合金门窗普遍采用“断热冷桥”技术，以达到隔热节能的目的。所谓“断热冷桥”技术，就是将铝合金门窗框分成三部分：外部铝合金框、内部铝合金框以及连接内外铝合金框的中间芯子部分，而中间芯子部分即隔热条便称为“断热冷桥”，它不仅必须是一种极好的隔热材料，而且其强度和抗老化性能必须满足铝合金门窗的要求，因此，隔热条尤为关键，但是，现有的隔热条的稳定性差，耐腐蚀性能不足以满足断桥铝门窗的要求。
因此，如何改善现有的隔热条的稳定性差，耐腐蚀性能差是本发明需要解决的问题。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供了一种耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条及其制备方法：通过将玻璃纤维、硅烷偶联剂搅拌均匀，之后停止搅拌并静置，得到产物a，将聚酰胺树脂、耐腐蚀树脂、抗氧化剂、防紫外线剂、分散剂、产物a加入至双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒，得到耐腐蚀粒料，将耐腐蚀粒料放在真空干燥箱中干燥，之后加入至单螺杆挤出机中，熔融挤出至模具中，冷却定型后得到该耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条，解决了现有的隔热条的稳定性差，耐腐蚀性能差的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条，包括以下重量份组分：
聚酰胺树脂50-60份、耐腐蚀树脂40-50份、玻璃纤维5-15份、抗氧化剂0.3-0.7份、防紫外线剂0.1-0.5份、分散剂0.1-0.5份、硅烷偶联剂1-2份；
该耐腐蚀树脂由以下步骤制备得到：
S1：在安装有导气管、恒压滴液漏斗、冷凝回流装置以及温度计的四口烧瓶中加入正己烷以及甲醇，通入氮气，在搅拌速度为100-200r/min的条件下进行磁力搅拌，搅拌的同时向四口烧瓶中滴加3,3,3-三氟丙基三氯硅烷，控制滴加速度为1滴/s，滴加完毕后，升温至65-75℃的条件下回流4-5h，产生的氯化氢气体导出后用氢氧化钠溶液吸收，蒸出过量甲醇，再加入甲醇钠调节pH值至7后，将反应液真空抽滤，去除滤渣，将滤液常压精馏，截取144-145℃的馏分，得到中间产物A；
反应原理如下：
S2：将环氧树脂EP44、中间产物A、二月桂酸二丁基锡以及甲苯加入到安装有搅拌器以及冷凝回流装置的三口烧瓶中，之后将三口烧瓶置于恒温油浴中，在温度为90-100℃、搅拌速度为200-300r/min的条件下搅拌反应8-10h，反应结束后冷却至30℃以下，将反应液按照2℃/min的升温速度升温至75℃，之后放置于真空干燥箱中，在温度为48-52℃的条件下干燥8-10h，之后升温至75-85℃的条件下干燥40-50h，得到该耐腐蚀树脂。
反应原理如下：
通过3,3,3-三氟丙基三氯硅烷与甲醇反应生产中间产物A，之后中间产物A与环氧树脂EP44上的羟基反应，使得中间产物A连接到环氧树脂EP44的分子链上，去除环氧树脂EP44分子链上具有吸水性能的羟基的同时引入大量Si-O键与C-F键，提高了环氧树脂EP44的稳定性，同时也提高了其疏水性能，避免了腐蚀性离子随水介质接触环氧树脂EP44分子链，从而有效的提高了环氧树脂EP44分子链的耐腐蚀性。
作为本发明进一步的方案：步骤S1中所述正己烷、甲醇、3,3,3-三氟丙基三氯硅烷的用量比为20-50mL：0.03mol：0.01mol，所述氮气的流速为100-120mL/min。
作为本发明进一步的方案：步骤S2中所述环氧树脂EP44、中间产物A、二月桂酸二丁基锡以及甲苯的用量比为61.0g：29.4g：1.6g：60.4g。
作为本发明进一步的方案：所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂168、抗氧化剂1076中的一种。
作为本发明进一步的方案：所述分散剂为硬脂酸钙、聚乙二醇、季戊四醇硬脂酸酯中的一种。
作为本发明进一步的方案：所述防紫外线剂为紫外线吸收剂UV-P、紫外线吸收剂UV-531、紫外线吸收剂UV-9中的一种。
作为本发明进一步的方案：所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-570中的一种。
作为本发明进一步的方案：一种耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条的制备方法,包括以下步骤：
步骤一：将玻璃纤维、硅烷偶联剂在搅拌速度500-800r/min的条件下搅拌30-40min，之后停止搅拌并静置1-2h，得到产物a；
步骤二：将聚酰胺树脂、耐腐蚀树脂、抗氧化剂、防紫外线剂、分散剂、产物a加入至双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒，得到耐腐蚀粒料；
步骤三：将耐腐蚀粒料放在真空干燥箱中，在温度为90-120℃的条件下干燥4-6h，之后加入至单螺杆挤出机中，熔融挤出至模具中，冷却定型后得到该耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条。
本发明的有益效果：
本发明的一种耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条及其制备方法，通过将玻璃纤维、硅烷偶联剂搅拌均匀，之后停止搅拌并静置，得到产物a，将聚酰胺树脂、耐腐蚀树脂、抗氧化剂、防紫外线剂、分散剂、产物a加入至双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒，得到耐腐蚀粒料，将耐腐蚀粒料放在真空干燥箱中干燥，之后加入至单螺杆挤出机中，熔融挤出至模具中，冷却定型后得到该耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条；该制备方法中首先使用硅烷偶联剂将玻璃纤维进行处理，改善玻璃纤维与树脂之间的粘合性能，大大提高玻璃纤维增强树脂的强度，通过加入抗氧化剂、防紫外线剂防止隔热条氧化与老化，延长其使用寿命，通过添加耐腐蚀粒料，有效提高隔热条的耐腐蚀性能，进一步延长其使用寿命；
制备隔热条的过程中也制备了一种耐腐蚀树脂，通过3,3,3-三氟丙基三氯硅烷与甲醇反应生产中间产物A，之后中间产物A与环氧树脂EP44上的羟基反应，使得中间产物A连接到环氧树脂EP44的分子链上，去除环氧树脂EP44分子链上具有吸水性能的羟基的同时引入大量Si-O键与C-F键，提高了环氧树脂EP44的稳定性，同时也提高了其疏水性能，避免了腐蚀性离子随水介质接触环氧树脂EP44分子链，从而有效的提高了环氧树脂EP44分子链的耐腐蚀性，将该耐腐蚀粒料加入到隔热条中并分散均匀，使得隔热条的耐腐蚀性能得到明显的提升。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例为耐腐蚀树脂，该耐腐蚀树脂由以下步骤制备得到：
S1：在安装有导气管、恒压滴液漏斗、冷凝回流装置以及温度计的四口烧瓶中加入正己烷以及甲醇，通入氮气，在搅拌速度为100r/min的条件下进行磁力搅拌，搅拌的同时向四口烧瓶中滴加3,3,3-三氟丙基三氯硅烷，控制滴加速度为1滴/s，滴加完毕后，升温至65℃的条件下回流4h，产生的氯化氢气体导出后用氢氧化钠溶液吸收，蒸出过量甲醇，再加入甲醇钠调节pH值至7后，将反应液真空抽滤，去除滤渣，将滤液常压精馏，得到中间产物A；所述正己烷、甲醇、3,3,3-三氟丙基三氯硅烷的用量比为20mL：0.03mol：0.01mol，所述氮气的流速为100mL/min；
S2：将环氧树脂EP44、中间产物A、二月桂酸二丁基锡以及甲苯加入到安装有搅拌器以及冷凝回流装置的三口烧瓶中，之后将三口烧瓶置于恒温油浴中，在温度为90℃、搅拌速度为200r/min的条件下搅拌反应8h，反应结束后冷却至30℃以下，将反应液按照2℃/min的升温速度升温至75℃，之后放置于真空干燥箱中，在温度为48℃的条件下干燥8h，之后升温至75℃的条件下干燥40h，得到该耐腐蚀树脂；所述环氧树脂EP44、中间产物A、二月桂酸二丁基锡以及甲苯的用量比为61.0g：29.4g：1.6g：60.4g。
实施例2：
本实施例为耐腐蚀树脂，该耐腐蚀树脂由以下步骤制备得到：
S1：在安装有导气管、恒压滴液漏斗、冷凝回流装置以及温度计的四口烧瓶中加入正己烷以及甲醇，通入氮气，在搅拌速度为200r/min的条件下进行磁力搅拌，搅拌的同时向四口烧瓶中滴加3,3,3-三氟丙基三氯硅烷，控制滴加速度为1滴/s，滴加完毕后，升温至75℃的条件下回流4-5h，产生的氯化氢气体导出后用氢氧化钠溶液吸收，蒸出过量甲醇，再加入甲醇钠调节pH值至7后，将反应液真空抽滤，去除滤渣，将滤液常压精馏，得到中间产物A；所述正己烷、甲醇、3,3,3-三氟丙基三氯硅烷的用量比为50mL：0.03mol：0.01mol，所述氮气的流速为120mL/min；
S2：将环氧树脂EP44、中间产物A、二月桂酸二丁基锡以及甲苯加入到安装有搅拌器以及冷凝回流装置的三口烧瓶中，之后将三口烧瓶置于恒温油浴中，在温度为100℃、搅拌速度为300r/min的条件下搅拌反应10h，反应结束后冷却至30℃以下，将反应液按照2℃/min的升温速度升温至75℃，之后放置于真空干燥箱中，在温度为52℃的条件下干燥10h，之后升温至85℃的条件下干燥50h，得到该耐腐蚀树脂；所述环氧树脂EP44、中间产物A、二月桂酸二丁基锡以及甲苯的用量比为61.0g：29.4g：1.6g：60.4g。
实施例3：
本实施例为一种耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条的制备方法,包括以下步骤：
步骤一：按重量份称取以下原料：聚酰胺树脂50份、来自于实施例1中的耐腐蚀树脂40份、玻璃纤维5份、抗氧化剂0.3份、防紫外线剂0.1份、分散剂0.1份、硅烷偶联剂1份；所述抗氧化剂为抗氧化剂1010；所述分散剂为硬脂酸钙；所述防紫外线剂为紫外线吸收剂UV-P；所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550；
步骤二：将玻璃纤维、硅烷偶联剂在搅拌速度500r/min的条件下搅拌30min，之后停止搅拌并静置1h，得到产物a；
步骤三：将聚酰胺树脂、耐腐蚀树脂、抗氧化剂、防紫外线剂、分散剂、产物a加入至双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒，得到耐腐蚀粒料；
步骤四：将耐腐蚀粒料放在真空干燥箱中，在温度为90℃的条件下干燥4h，之后加入至单螺杆挤出机中，熔融挤出至模具中，冷却定型后得到该耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条。
实施例4：
本实施例为一种耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条的制备方法,包括以下步骤：
步骤一：按重量份称取以下原料：聚酰胺树脂60份、来自于实施例2中的耐腐蚀树脂50份、玻璃纤维15份、抗氧化剂0.7份、防紫外线剂0.5份、分散剂0.5份、硅烷偶联剂2份；所述抗氧化剂为抗氧化剂168；所述分散剂为聚乙二醇；所述防紫外线剂为紫外线吸收剂UV-531；所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-570；
步骤二：将玻璃纤维、硅烷偶联剂在搅拌速度800r/min的条件下搅拌40min，之后停止搅拌并静置2h，得到产物a；
步骤三：将聚酰胺树脂、耐腐蚀树脂、抗氧化剂、防紫外线剂、分散剂、产物a加入至双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒，得到耐腐蚀粒料；
步骤四：将耐腐蚀粒料放在真空干燥箱中，在温度为120℃的条件下干燥6h，之后加入至单螺杆挤出机中，熔融挤出至模具中，冷却定型后得到该耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条。
对比例1：
对比例1与实施例4的不同之处在于，用环氧树脂EP44代替耐腐蚀树脂。
对比例2：
对比例2为申请号CN202011256401.5提供的一种耐腐蚀的隔热条。
其中，水处理是浸泡于23℃温水中1000h，酸处理为浸泡于质量分数为10％的硫酸处理时间10h，碱处理为浸泡于质量分数为20％氢氧化钠溶液处理时间30h；由上表数据可知，实施例与现有的(对比例2)耐腐蚀的隔热条的拉伸强度相近，均较高，但是实施例中的隔热条的耐水、耐酸、耐碱性能更好，具有更优异的耐腐蚀性能，而对比例1的隔热条耐水、耐酸、耐碱性能差，表明耐腐蚀树脂对隔热条的耐腐蚀性能具有明显的提升。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条，其特征在于，包括以下重量份组分：
聚酰胺树脂50-60份、耐腐蚀树脂40-50份、玻璃纤维5-15份、抗氧化剂0.3-0.7份、防紫外线剂0.1-0.5份、分散剂0.1-0.5份、硅烷偶联剂1-2份；
该耐腐蚀树脂由以下步骤制备得到：
S1：在安装有导气管、恒压滴液漏斗、冷凝回流装置以及温度计的四口烧瓶中加入正己烷以及甲醇，通入氮气，搅拌的同时向四口烧瓶中滴加3，3，3-三氟丙基三氯硅烷，滴加完毕后，升温回流4-5h，再加入甲醇钠调节pH值至7后，将反应液真空抽滤，去除滤渣，将滤液常压精馏，截取144-145℃的馏分，得到中间产物A；
S2：将环氧树脂EP44、中间产物A、二月桂酸二丁基锡以及甲苯加入到安装有搅拌器以及冷凝回流装置的三口烧瓶中，之后将三口烧瓶置于恒温油浴中，搅拌反应8-10h，反应结束后将反应液按照2℃/min的升温速度升温至75℃，之后放置于真空干燥箱中干燥，得到该耐腐蚀树脂。
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条，其特征在于，步骤S1中所述正己烷、甲醇、3，3，3-三氟丙基三氯硅烷的用量比为20-50mL：0.03mol：0.01mol，所述氮气的流速为100-120mL/min。
3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条，其特征在于，步骤S2中所述环氧树脂EP44、中间产物A、二月桂酸二丁基锡以及甲苯的用量比为61.0g：29.4g：1.6g：60.4g。
4.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂168、抗氧化剂1076中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条，其特征在于，所述分散剂为硬脂酸钙、聚乙二醇、季戊四醇硬脂酸酯中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条，其特征在于，所述防紫外线剂为紫外线吸收剂UV-P、紫外线吸收剂UV-531、紫外线吸收剂UV-9中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条，其特征在于，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-570中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将玻璃纤维、硅烷偶联剂在搅拌速度500-800r/min的条件下搅拌30-40min，之后停止搅拌并静置1-2h，得到产物a；
步骤二：将聚酰胺树脂、耐腐蚀树脂、抗氧化剂、防紫外线剂、分散剂、产物a加入至双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒，得到耐腐蚀粒料；
步骤三：将耐腐蚀粒料放在真空干燥箱中，在温度为90-120℃的条件下干燥4-6h，之后加入至单螺杆挤出机中，熔融挤出至模具中，冷却定型后得到该耐腐蚀的断桥铝门窗用隔热条。
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| CN116751452A (zh) * | 2023-07-31 | 2023-09-15 | 安徽优泰新材料有限公司 | 一种耐老化的聚酰胺隔热条材料及其制备工艺 |
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- 2021-06-01 CN CN202110610347.8A patent/CN113512289A/zh not_active Withdrawn
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20211019 |