CN114539955B - 一种多用途隔热防护材料及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多用途隔热防护材料及其工艺方法,由以下质量百分比的原材料制成:40%~50%的粘结剂、20%~30%的发泡剂、25%~35%的阻燃剂、0.5%~1.5%的交联剂,具有高膨胀、阻燃、耐火焰冲击性能,当多用途隔热防护材料在使用时遇到高温,即热失控反应过程中处于高温环境下,隔热防护材料将自动发生膨胀,厚度可增加10‑30倍,通过增加厚度和本身结构的特点,有效的隔离温度传导,具有粘贴力强特性,高粘性,能够与金属、塑胶等各种其他材料很好的黏贴一体,安装方便,具有极佳的柔韧性,可填充不平整及不规则空间,使用灵活,适用范围广。
Description
技术领域
本发明属于材料领域,具体涉及一种多用途隔热防护材料及其生产工艺。
背景技术
电子产品的安全性是厂家和用户都十分关注的一个问题,部分电子产品会出现热失控现象而引发的一系列安全事故日益增多。现有降低热失控的方案是在电池中安装隔热防护材料,这种传统的隔热防护材料是采用气凝胶来实现的,但气凝胶的缺陷在于隔热性能一般,占比厚度空间大、重量相对较重,在高温环境下失效,耐火焰冲击的能力低,加工成本高,实用功能性还是有所不足。
发明内容
针对现有技术所存在上述缺陷,本发明提供了一种多用途隔热防护材料及其生产工艺,具体技术方案如下:
一种多用途隔热防护材料,由以下质量百分比的原材料制成: 40%~50%的粘结剂、20%~30%的发泡剂、25%~35%的阻燃剂、 0.5%~1.5%的交联剂。
作为本发明一种多用途隔热防护材料的一种优选方案,所述粘结剂由亚克力树脂、松香树脂、改性氯丁橡胶树脂组成。
作为本发明一种多用途隔热防护材料的一种优选方案,亚克力树脂占隔热防护材料的质量百分比为27%~32%,松香树脂占隔热防护材料的质量百分比为9%~12%,改性氯丁橡胶树脂占隔热防护材料的质量百分比为4%~6%。
作为本发明一种多用途隔热防护材料的一种优选方案,所述发泡剂由丙烯酸共聚物、正己烷、异戊烷组成。
作为本发明一种多用途隔热防护材料的一种优选方案,丙烯酸共聚物占隔热防护材料的质量百分比为14%~17%,正己烷占隔热防护材料的质量百分比为4%~8%,异戊烷占隔热防护材料的质量百分比为2%~5%。
作为本发明一种多用途隔热防护材料的一种优选方案,所述阻燃剂为磷氮化合物。
作为本发明一种多用途隔热防护材料的一种优选方案,所述交联剂为聚异氰酸酯。
一种多用途隔热防护材料生产工艺,按照以下步骤进行:
①配料,按照质量百分比将27%~32%的亚克力树脂、9%~12%的松香树脂、4%~6%的改性氯丁橡胶树脂、14%~17%的丙烯酸共聚物、4%~ 8%的正己烷、2%~5%的异戊烷、25%~35%的阻燃剂、0.5%~1.5%的交联剂初步混合在一起;
②混料,将上述混合料搅拌使其充分混合反应成隔热防护材料;
③涂布,隔热防护材料涂布于离型纸;
④烘烤成型,将涂布后的隔热防护材料送人烘干箱,隔热防护材料快速固化成膜材;
⑤收卷,通过卷筒将膜材收卷方便使用。
在步骤②中混合料以800~1500转/分钟转速来搅拌混合,步骤③中隔热防护材料涂布厚度30um~800um、宽度0.6m~1.5m,步骤④中烘干温度为80~130摄氏度。
有益效果:
(1)具有高膨胀、阻燃、耐火焰冲击性能,当隔热防护材料在使用时遇到高温,即热失控反应过程中处于高温环境下,隔热防护材料将自动发生膨胀,厚度可增加10-30倍,通过增加厚度和本身结构的特点,有效的隔离温度传导,在发生热失控之前能够有效的延迟时间,大大提高安全性;
(2)具有粘贴力强特性,高粘性,能够与金属、塑胶等各种其他材料很好的黏贴一体,安装方便;
(3)具有极佳的柔韧性,可填充不平整及不规则空间,使用灵活;
(4)适用范围广,可成熟应用于新能源汽车电池、手机、电脑、PDA、PDP、 LCD显示器、笔记本电脑、复印机、重要电子元件等各种电子产品内需要阻燃的地方。
附图说明
图1是本发明隔热防护材料受热后膨胀的结构演变示意图;
图2是本发明隔热防护材料产品性能指标参数表;
图3是本发明隔热防护材料进行试验验证的图片。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的具体实施方式做进一步说明:
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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位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。
如图1~3所述,一种多用途隔热防护材料,由以下质量百分比的原材料制成:40%~50%的粘结剂、20%~30%的发泡剂、25%~35%的阻燃剂、0.5%~1.5%的交联剂。
多用途隔热防护材料实施例1:多用途隔热防护材料由以下质量百分比的原材料制成:45%的粘结剂、25%的发泡剂、29%的阻燃剂、 1%的交联剂。多用途隔热防护材料实施例2:多用途隔热防护材料由以下质量百分比的原材料制成:43%的粘结剂、30%的发泡剂、26.9%的阻燃剂、0.7%的交联剂。多用途隔热防护材料实施例3:多用途隔热防护材料由以下质量百分比的原材料制成:48%的粘结剂、22.5%的发泡剂、28.3%的阻燃剂、1.2%的交联剂。
具体的,粘结剂由亚克力树脂、松香树脂、改性氯丁橡胶树脂组成,采用3种树脂的目的是主要是粘结作用,胶水主体分布能够通过这些树脂把下面不同的发泡粉体粘结起来。
具体的,亚克力树脂占隔热防护材料的质量百分比为27%~32%,松香树脂占隔热防护材料的质量百分比为9%~12%,改性氯丁橡胶树脂占隔热防护材料的质量百分比为4%~6%。例如,亚克力树脂占隔热防护材料的质量百分比为28%,松香树脂占隔热防护材料的质量百分比为10%,改性氯丁橡胶树脂占隔热防护材料的质量百分比为5%。例如,亚克力树脂占隔热防护材料的质量百分比为30%,松香树脂占隔热防护材料的质量百分比为11%,改性氯丁橡胶树脂占隔热防护材料的质量百分比为5.5%。例如,亚克力树脂占隔热防护材料的质量百分比为31%,松香树脂占隔热防护材料的质量百分比为12%,改性氯丁橡胶树脂占隔热防护材料的质量百分比为5%。即一种多用途隔热防护材料,由以下质量百分比的原材料制成:27%~32%的亚克力树脂、9%~12%的松香树脂、4%~6%的改性氯丁橡胶树脂、20%~ 30%的发泡剂、25%~35%的阻燃剂、0.5%~1.5%的交联剂。
具体的,发泡剂由丙烯酸共聚物、正己烷、异戊烷组成,它们三者之间存在协调作用,以丙烯酸共聚物为基体,正己烷、异戊烷为核心,当受热时发泡产生气孔使隔热防护材料整体膨胀,体积变大,厚度可增加10-30倍,通过增加厚度和本身结构的特点,有效的隔离温度传导。
具体的,丙烯酸共聚物占隔热防护材料的质量百分比为14%~17%,正己烷占隔热防护材料的质量百分比为4%~8%,异戊烷占隔热防护材料的质量百分比为2%~5%。例如,丙烯酸共聚物占隔热防护材料的质量百分比为15%,正己烷占隔热防护材料的质量百分比为5%,异戊烷占隔热防护材料的质量百分比为3%。例如,丙烯酸共聚物占隔热防护材料的质量百分比为16%,正己烷占隔热防护材料的质量百分比为7%,异戊烷占隔热防护材料的质量百分比为4%。例如,丙烯酸共聚物占隔热防护材料的质量百分比为15.5%,正己烷占隔热防护材料的质量百分比为6.5%,异戊烷占隔热防护材料的质量百分比为5%。即一种多用途隔热防护材料,由以下质量百分比的原材料制成: 40%~50%的粘结剂、14%~17%的丙烯酸共聚物、4%~8%的正己烷、 2%~5%的异戊烷、25%~35%的阻燃剂、0.5%~1.5%的交联剂。
具体的,阻燃剂为磷氮化合物,起到阻燃作用,交联剂为聚异氰酸酯,起固化作用。
一种多用途隔热防护材料生产工艺,按照以下步骤进行:
①配料,按照质量百分比将27%~32%的亚克力树脂、9%~12%的松香树脂、4%~6%的改性氯丁橡胶树脂、14%~17%的丙烯酸共聚物、4%~ 8%的正己烷、2%~5%的异戊烷、25%~35%的阻燃剂、0.5%~1.5%的交联剂初步混合在一起;
②混料,将上述混合料搅拌使其充分混合反应成隔热防护材料;
③涂布,隔热防护材料涂布于离型纸;
④烘烤成型,将涂布后的隔热防护材料送人烘干箱,隔热防护材料快速固化成膜材;
⑤收卷,通过卷筒将膜材收卷方便使用。
在步骤②中混合料以800~1500转/分钟转速来搅拌混合,步骤③中隔热防护材料涂布厚度30um~800um、宽度0.6m~1.5m,步骤④中烘干温度为80~130摄氏度。
图2是取样厚度为0.8mm、宽幅为1070mm的多用途隔热防护材料所做检测的产品性能指标表。
图3是对本多用途隔热防护材料进行实际试验验验证的图片,验证方法:1.将温控材料(即多用途隔热防护材料)黏贴在铝板表面;2. 使用丙烷气体燃烧火焰对有温控材料的表面进行加热(火焰峰值温度约为1100℃);3.使用红外摄像机(FlIR T530)读取背面温度读数。得出结论:温控材料在130℃温度范围内开始膨胀,扩展至初始厚度的30倍并在热源和基板之间形成隔热屏障。
综上所述,本隔热防护温控材料的优点在于:
1、相对于气凝胶,材料比重较轻,占用空间结构小;可为单位体积增加电池密度成为可能;
2、适合各种模切工艺,易加工,产能高,无需额外辅助工序;
3、可在现有热处理解决方案基础上进行升级,实现多元化贴合,实现防护的多重保护机制;
4、自动控制,无需电子传感器,节省成本;
5、耐高温、耐冲击、隔热性、柔软性、轻量化、绝缘性等。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明,对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种多用途隔热防护材料,其特征在于,由以下质量百分比的原材料制成:40%~50%的粘结剂、20%~30%的发泡剂、25%~35%的阻燃剂、0.5%~1 .5%的交联剂;所述粘结剂由亚克力树脂、松香树脂、改性氯丁橡胶树脂组成;所述发泡剂由丙烯酸共聚物、正己烷、异戊烷组成;所述交联剂为聚异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的一种多用途隔热防护材料,其特征在于,亚克力树脂占隔热防护材料的质量百分比为27%~32%,松香树脂占隔热防护材料的质量百分比为9%~12%,改性氯丁橡胶树脂占隔热防护材料的质量百分比为4%~6%。
3.根据权利要求1所述的一种多用途隔热防护材料,其特征在于,丙烯酸共聚物占隔热防护材料的质量百分比为14%~17%,正己烷占隔热防护材料的质量百分比为4%~8%,异戊烷占隔热防护材料的质量百分比为2%~5%。
4.根据权利要求1所述的一种多用途隔热防护材料,其特征在于,所述阻燃剂为磷氮化合物。
5.一种多用途隔热防护材料生产工艺,其特征在于,按照以下步骤进行:
① 配料,按照质量百分比将27%~32%的亚克力树脂、9%~12%的松香树脂、4%~6%的改性氯丁橡胶树脂、14%~17%的丙烯酸共聚物、4%~8%的正己烷、2%~5%的异戊烷、25%~35%的阻燃剂、0.5%~1 .5%的交联剂初步混合在一起;
② 混料,将上述混合料搅拌使其充分混合反应成隔热防护材料;
③ 涂布,隔热防护材料涂布于离型纸。
6.根据权利要求5所述的一种多用途隔热防护材料生产工艺,其特征在于,还包括以下步骤:
④ 烘烤成型,将涂布后的隔热防护材料送人烘干箱,隔热防护材料快速固化成膜材;
⑤ 收卷,通过卷筒将膜材收卷方便使用。
7.根据权利要求5或6所述的一种多用途隔热防护材料生产工艺,其特征在于,步骤②中混合料以800~1500转/分钟转速来搅拌混合,步骤③ 中隔热防护材料涂布厚度30μm~800μm、宽度0.6m~1 .5m,步骤④ 中烘干温度为80~130摄氏度。
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- 2021-12-02 CN CN202111472283.6A patent/CN114539955B/zh active Active
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