CN116221801B - 一种双色超导地暖模块及其注塑成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及地暖模块加工技术领域,公开了一种双色超导地暖模块及其注塑成型方法,双色超导地暖模块包括EPS隔热层、EPS碳晶发泡层和金属导热层;EPS碳晶发泡层的一面与EPS隔热层贴合,所EPS碳晶发泡层远离EPS隔热层的一面设置有多个凸起,所述金属导热层设置有与所述凸起配合的套帽,相邻所述套帽之间形成容纳导热管路的安装通道。本发明的双色超导地暖模块导热效果更好,而且不会因导热管路伸缩而损伤导热管路;且能够大幅度提升双色超导地暖模块保温隔热性能,从而减少热损失;能保证使金属导热板上的热量分布更均匀,不易产生局部热量集中的问题。
Description
技术领域
本发明涉及地暖模块加工技术领域,公开了一种双色超导地暖模块及其注塑成型方法。
背景技术
传统地暖的铺设结构,从下往上依次是清水地面、保温材料层、反射膜、地暖水管、填充层、水泥砂浆找平层、地板或瓷砖。这种传统地暖结构在加热过程中,首先地暖水管的热量会传导至填充层和水泥砂浆找平层,而水泥砂浆的导热系数比较低,一般只有0.2-0.8W/(m·K),导热性能较差,导致升温慢;而且传热过程必然会消耗掉大量的热能,热能浪费较为突出。
其次这种传统地暖在施工填充层和水泥砂浆找平层的时候也容易对地暖管道造成破坏的风险;铺设完成后传统地暖系统在运行时,地暖管道会因温度变化而产生伸缩,而填充层一般采用砂石等材料,地暖管道容易被填充层和面层施工材料划伤,造成漏水,缩短使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双色超导地暖模块及其注塑成型方法,该双色超导地暖模块导热效果更好,而且不会因导热管路伸缩而损伤导热管路;且能够大幅度提升双色超导地暖模块保温隔热性能,从而减少热损失;能保证使金属导热板上的热量分布更均匀,不易产生局部热量集中的问题。
为了实现上述技术效果,本发明采用的技术方案是:
一种双色超导地暖模块,包括EPS隔热层、EPS碳晶发泡层和金属导热层;EPS碳晶发泡层的一面与EPS隔热层贴合,所EPS碳晶发泡层远离EPS隔热层的一面设置有多个凸起,金属导热层设置有与凸起配合的套帽,相邻套帽之间形成容纳导热管路的安装通道。
进一步地,EPS隔热层与EPS碳晶发泡层之间还有界面结合层,界面结合层是在EPS隔热层和EPS碳晶发泡层之间形成的具有碳氮双键的聚合物。
进一步地,EPS碳晶发泡层是将掺混有碳晶的EPS材料发泡而得。
进一步地,相邻套帽之间设置有可将导热管路限位在安装通道内的限位缩口。
为实现上述技术效果,本发明还提供了一种双色超导地暖模块的注塑成型方法,该方法用于制备双色超导地暖模块,包括:
将经过熟化预处理的碳晶EPS颗粒充入第一注塑模腔中,第一注塑模腔是由具有注塑腔体的模具本体和位于注塑腔体内的可移动模压板合围而成,模具本体上设置有注料口、蒸汽入口和蒸汽出口,与可移动模压板相对向的第一注塑腔体内壁设置有凸起的成型组件;
向第一注塑模腔内通入干饱和蒸汽,使第一注塑模腔内的碳晶EPS颗粒软化发泡,并充满具有成型组件的第一注塑模腔,形成具有凸起的EPS碳晶发泡层;
将可移动模压板移动一定距离,使可移动模压板与EPS碳晶发泡层之间形成第二注塑模腔;
将第二注塑模腔内注入经过熟化预处理的EPS颗粒,向第二注塑模腔内通入干饱和蒸汽,使第二注塑模腔内的EPS颗粒软化发泡,并充满第二注塑模腔,形成与EPS碳晶发泡层粘连的EPS隔热层;
冷却脱模后将具有套帽的金属导热层套设在EPS碳晶发泡层上具有凸起的一面,使套帽罩设在凸起上,即得双色超导地暖模块。
进一步地,通入第一注塑模腔和第二注塑模腔内的干饱和蒸汽温度为105-115℃,干饱和蒸汽压力为0.1-0.2Mpa。
进一步地,向第二注塑模腔内通入的干饱和蒸汽还含有过硫酸铵,过硫酸铵的用量占干饱和蒸汽体积分数的1-5%,使EPS隔热层与EPS碳晶发泡层之间形成界面结合层。
进一步地,对EPS颗粒与碳晶EPS颗粒的熟化预处理方法包括:
分别将EPS颗粒与碳晶EPS颗粒投入对应的预发机的发泡桶内,预发机的温度范围为100~110℃;
向发泡桶内通入干饱和蒸汽,为105-115℃,干饱和蒸汽压力为0.1-0.2Mpa,通气时间25~40s;然后采用40~60℃干燥气流进行干燥处理;
将干燥处理后的物料输送到压力罐,相压力罐内通入空气加压;其中加压流程为:空气压力为0.15~0.2MPa,保持时间为1.5~2.5h,然后增加空气压力到0.2~0.3MPa,保持时间为2~4h后泄压完成熟化,取出备用。
与现有技术相比,本发明所具备的有益效果是:
1、本发明的双色超导地暖模块中EPS隔热层起到隔热作用,规避热量容易传导至清水混凝土地面的问题;EPS碳晶发泡层由于加入了碳晶,其强度要比纯EPS隔热层要高,能够起到支撑承力的作用,防止安装通道塌陷损伤导热管路的问题;金属导热层替代了原来的水泥砂浆找平层,导热效果更好,而且不会因导热管路伸缩而损伤导热管路。
2、此外碳晶颗粒可以吸收一定的红外线,也能像镜子将上层辐射的热量反射至金属导热板,能够大幅度提升双色超导地暖模块保温隔热性能,从而减少热损失,且能使金属导热板上的热量分布更均匀,不易产生局部热量集中的问题。
附图说明
图1为实施例中双色超导地暖模块的结构示意图;
图2为实施例中模具本体的结构示意图;
其中,1、EPS隔热层;2、EPS碳晶发泡层;3、金属导热层;4、凸起;5、套帽;6、导热管路;7、限位缩口;8、模具本体;9、可移动模压板;10、注料口;11、蒸汽入口;12、蒸汽出口;13、成型组件。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例
参见图1和图2,一种双色超导地暖模块,包括EPS隔热层1、EPS碳晶发泡层2和金属导热层3;EPS碳晶发泡层2的一面与EPS隔热层1贴合,所EPS碳晶发泡层2远离EPS隔热层1的一面设置有多个凸起4,金属导热层3设置有与凸起4配合的套帽5,相邻套帽5之间形成容纳导热管路6的安装通道。
EPS为聚苯乙烯,在本实施例中,EPS碳晶发泡层2是添加了碳晶粉料的EPS发泡物,与纯EPS隔热层1构成双色结构层。双色地暖板安装时,从下层往上层依次是清水地面、EPS隔热层1、EPS碳晶发泡层2和金属导热层3,其中EPS碳晶发泡层2具有多个凸起4结构,对应的金属导热层3可根据凸起4结构的具体分布进行套帽5压铸成形,使金属导热层3和凸起4配合,即套帽5罩在对应的凸起4上;然后在套帽5间的安装通路内安装导热管路6(如暖水管道等),最后在金属导热层3上直接铺设地板或瓷砖。
本实施例中的双色超导地暖模块形成的地暖结构与传统水泥浇筑的地暖结构相比,双色地暖板只需单独安装一层用于敷设导热管路6的整体结构层,该整体结构中包含了EPS隔热层1、EPS碳晶发泡层2和金属导热层3。其中EPS隔热层1起到隔热作用,规避热量容易传导至清水混凝土地面的问题;EPS碳晶发泡层2由于加入了碳晶,其强度要比纯EPS隔热层1要高,能够起到支撑承力的作用,规避安装通道塌陷损伤导热管路6的问题产生;金属导热层3替代了原来的水泥砂浆找平层,导热效果更好,而且不会因导热管路6伸缩而损伤导热管路6。此外碳晶颗粒可以吸收一定的热红外线,也能像镜子一样将上层辐射的热量反射至金属导热板,能够大幅度提升双色超导地暖模块保温隔热性能,从而减少热损失,且能使金属导热板上的热量分布更均匀,不易产生局部热量集中的问题。
本实施例中的EPS碳晶发泡层2是将掺混有碳晶的EPS材料发泡而得。
本实施例中的相邻套帽5之间设置有可将导热管路6限位在安装通道内的限位缩口7。将导热管路6卡入安装通道后,限位缩口7可以起到限位的作用,防止上层底板或瓷砖铺设过程中导热管路6从安装通道内伸出影响施工的问题。
基于同一发明构思,本实施例还提供了一种双色超导地暖模块的注塑成型方法,包括:
步骤一、预先对EPS颗粒与碳晶EPS颗粒的熟化预处理方法包括:
分别将EPS颗粒与碳晶EPS颗粒投入对应的预发机的发泡桶内,预发机的温度范围为100~110℃;
向发泡桶内通入干饱和蒸汽,为105-115℃,干饱和蒸汽压力为0.1-0.2Mpa,通气时间25~40s;然后采用40~60℃干燥气流进行干燥处理;
将干燥处理后的物料输送到压力罐,向压力罐内通入空气加压;其中加压流程为:空气压力为0.15~0.2MPa,保持时间为1.5~2.5h,然后增加空气压力到0.2~0.3MPa,保持时间为2~4h后泄压完成熟化,取出备用。
步骤二、将经过熟化预处理的碳晶EPS颗粒充入第一注塑模腔中,第一注塑模腔是由具有注塑腔体的模具本体8和位于注塑腔体内的可移动模压板9合围而成,模具本体8上设置有注料口10、蒸汽入口11和蒸汽出口12,与可移动模压板9相对向的第一注塑腔体内壁设置有凸起4的成型组件13。
步骤三、向第一注塑模腔内通入干饱和蒸汽,使第一注塑模腔内的碳晶EPS颗粒软化发泡,并充满具有成型组件13的第一注塑模腔,形成具有凸起4的EPS碳晶发泡层2;本实施例中通入第一注塑模腔的干饱和蒸汽温度为105-115℃,干饱和蒸汽压力为0.1-0.2Mpa。
步骤四、将可移动模压板9移动一定距离,使可移动模压板9与EPS碳晶发泡层2之间形成第二注塑模腔。
步骤五、将第二注塑模腔内注入经过熟化预处理的EPS颗粒,向第二注塑模腔内通入干饱和蒸汽,使第二注塑模腔内的EPS颗粒软化发泡,并充满第二注塑模腔,形成与EPS碳晶发泡层2粘连的EPS隔热层1;通入第二注塑模腔内的干饱和蒸汽温度为105-115℃,干饱和蒸汽压力为0.1-0.2Mpa。
此外,在本步骤中还可以向第二注塑模腔内通入的干饱和蒸汽中加入过硫酸铵,过硫酸铵的用量占干饱和蒸汽体积分数的1-5%,使EPS隔热层1与EPS碳晶发泡层2之间形成界面结合层。在过硫酸铵的作用下,EPS隔热层1与EPS碳晶发泡层2之间可形成的具有碳氮双键聚合物的界面结合层,可以增大EPS隔热层1与EPS碳晶发泡层2之间的结合力;而且引入了C=N键后获得的聚合物热熔温度为195-220℃范围内,远大于纯EPS的热熔温度(166℃)。因此在EPS骨架中的引入的C=N键可以增强聚合物的热稳定性。
步骤六、脱模后将具有套帽5的金属导热层3套设在EPS碳晶发泡层2上具有凸起4的一面,使套帽5罩设在凸起4上,然后稍微挤捏套帽5中部位置,使套帽5中部收缩,并在套帽5的中上部位置形成限位缩口7,即得双色超导地暖模块。本实施例中的金属导热层3可选用薄铝板、铜板等压铸成型得到具有套帽5的金属导热层3。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种双色超导地暖模块,其特征在于,包括EPS隔热层(1)、EPS碳晶发泡层(2)和金属导热层(3),所述EPS碳晶发泡层(2)是将掺混有碳晶的EPS材料发泡而得;EPS碳晶发泡层(2)的一面与EPS隔热层(1)贴合,所EPS碳晶发泡层(2)远离EPS隔热层(1)的一面设置有多个凸起(4),所述金属导热层(3)设置有与所述凸起(4)配合的套帽(5),相邻所述套帽(5)之间形成容纳导热管路(6)的安装通道;所述EPS隔热层(1)与所述EPS碳晶发泡层(2)之间还有界面结合层,所述界面结合层是在EPS隔热层(1)和EPS碳晶发泡层(2)之间形成的具有碳氮双键的聚合物。
2.根据权利要求1所述的双色超导地暖模块,其特征在于,相邻所述套帽(5)之间设置有可将导热管路(6)限位在安装通道内的限位缩口(7)。
3.一种双色超导地暖模块的注塑成型方法,该方法用于制备权利要求1-2中任意一项所述的双色超导地暖模块,其特征在于,包括:
将经过熟化预处理的碳晶EPS颗粒充入第一注塑模腔中,所述第一注塑模腔是由具有注塑腔体的模具本体(8)和位于注塑腔体内的可移动模压板(9)合围而成,所述模具本体(8)上设置有注料口(10)、蒸汽入口(11)和蒸汽出口(12),与所述可移动模压板(9)相对向的第一注塑腔体内壁设置有所述凸起(4)的成型组件(13);
向第一注塑模腔内通入干饱和蒸汽,使第一注塑模腔内的碳晶EPS颗粒软化发泡,并充满具有成型组件(13)的第一注塑模腔,形成具有凸起(4)的EPS碳晶发泡层(2);
将可移动模压板(9)移动一定距离,使可移动模压板(9)与EPS碳晶发泡层(2)之间形成第二注塑模腔;
将第二注塑模腔内注入经过熟化预处理的EPS颗粒,向第二注塑模腔内通入干饱和蒸汽,使第二注塑模腔内的EPS颗粒软化发泡,并充满第二注塑模腔,形成与EPS碳晶发泡层(2)粘连的EPS隔热层(1);向所述第二注塑模腔内通入的干饱和蒸汽还含有过硫酸铵,所述过硫酸铵的用量占干饱和蒸汽体积分数的1-5%,使所述EPS隔热层(1)与所述EPS碳晶发泡层(2)之间形成具有碳氮双键聚合物的界面结合层;
冷却脱模后将具有套帽(5)的金属导热层(3)套设在EPS碳晶发泡层(2)上具有凸起(4)的一面,使套帽(5)罩设在凸起(4)上,即得双色超导地暖模块。
4.根据权利要求3所述的双色超导地暖模块的注塑成型方法,其特征在于,通入所述第一注塑模腔和所述第二注塑模腔内的干饱和蒸汽温度为105-115℃,干饱和蒸汽压力为0.1-0.2Mpa。
5.根据权利要求3所述的双色超导地暖模块的注塑成型方法,其特征在于,对所述EPS颗粒与所述碳晶EPS颗粒的熟化预处理方法包括:
分别将所述EPS颗粒与所述碳晶EPS颗粒投入对应的预发机的发泡桶内,所述预发机的温度范围为100~110℃;
向发泡桶内通入干饱和蒸汽,为105-115℃,干饱和蒸汽压力为0.1-0.2Mpa,通气时间25~40s;然后采用40~60℃干燥气流进行干燥处理;
将干燥处理后的物料输送到压力罐,相压力罐内通入空气加压;其中加压流程为:空气压力为0.15~0.2MPa,保持时间为1.5~2.5h,然后增加空气压力到0.2~0.3MPa,保持时间为2~4h后泄压完成熟化,取出备用。
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