一种低温绝热管道外层保温层的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种低温绝热管道外层保温层的制备方法，将酚醛树脂、聚氨酯、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、石墨烯、竹炭纤维、氧化锆纤维、膨胀珍珠岩、硅酸钙、高粘凹凸棒石粘土、膨胀玻化微珠、增塑剂、发泡剂混炼均匀并发泡成型，即得所述保温层。本发明专利技术所述的低温绝热管道外层保温层的制备方法，工艺简单、安全无污染，制备得到的保温层不仅具有较好的保温效果，还具有较好的机械强度及耐腐蚀性能，且原料成本低，产品使用寿命长，具有较好的应用价值及前景。

【技术实现步骤摘要】
一种低温绝热管道外层保温层的制备方法
本专利技术涉及低温绝热管道领域，具体地，涉及一种低温绝热管道外层保温层的制备方法。
技术介绍
在气体制取的工艺中，需要利用管道输送低温流体，并且在输送流体的同时，需要保持流体的温度稳定，因此会在流体输送管道外敷设保温材料以进行隔热保温与保护。保温材料一般选用硅铝系保温保温材料(包括矿物棉、膨胀蛭石、矿渣棉、玻璃纤维和岩棉)，其形态为纤维交织形成的蓬松状态，因此空气在保温棉中的移动受阻，并且这些材料本身的绝热性能良好，因此保温材料可以有效防止对流和传导传热，但是这些材料制成的保温材料成本较高。申请号为201510652429.3的中国专利技术专利申请公开了一种低温管道使用的环保保温材料制作方法，其特征在于包括下列步骤：将废砂浆和废塑料使用酸性溶液浸泡后，使用清水清洗，再进行过滤干燥处理；将清洗干燥后的废砂浆和废塑料分别研磨成砂粉和塑料粉；将砂粉和塑料粉分别放入到工业电路中高温熔融，形成流体，然后使用甩丝机甩丝成砂纤维和塑料纤维；将沥青进行改性处理，然后也放入到工业电路中高温熔融，形成流体，然后使用甩丝机甩丝沥青纤维；将砂纤维、沥青纤维和塑料纤维均匀混合后，然后经过集棉器集棉，形成保温棉，再制成所需的保温材料样式，本专利技术制得的保温材料具有一定的保温性，制作过程较复杂，温度较高，不易控制。申请号为201610168502.4的中国专利技术专利申请公开了一种用于低温绝热管道的聚氨酯硬泡绝热保温层及其制备方法，是由不同特性的聚醚多元醇及聚酯多元醇按一定比例混合，与泡沫稳定剂、催化剂、阻燃剂等助剂及异氰酸酯反应制备得到。主要反应为：(1)多种聚醚多元醇与助剂充分混合形成特种组合聚醚多元醇；(2)特种组合聚醚多元醇与异氰酸酯反应：聚氨酯硬泡层的原料如下，按重量份数计：(1)聚醚多元醇：杂醇基聚醚多元醇(羟值400~500mgKOH/g)30-50份；其它聚醚多元醇(羟值400~420mgKOH/g)5~25份；(2)聚酯多元醇(羟值200~400mgKOH/g)5~20份；(3)助剂及发泡剂：交联剂2~10份，泡沫稳定剂2~4份，催化剂1~7份，水1~6份，阻燃剂10~20份，发泡剂10~20份；(4)异氰酸酯65~140份。但异氰酸酯价格较高，导致反应体系整体价格较高。因此，研究开发一种不仅具有较好的保温效果，又具有成本低且具有较好的机械强度及耐腐蚀性能的低温绝热管道用保温层的制备方法具有重要意义，也是符合目前市场需要。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种低温绝热管道外层保温层的制备方法，工艺简单、安全无污染，制备得到的保温层不仅具有较好的保温效果，还具有较好的机械强度及耐腐蚀性能，且原料成本低，产品使用寿命长，具有较好的应用价值及前景。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术涉及一种低温绝热管道外层保温层的制备方法，包括如下步骤：（1）按照如下配比准备原料：酚醛树脂20~30份、聚氨酯25~36份、乙烯-醋酸乙烯共聚物12~18份、石墨烯0.5~3.2份、竹炭纤维7~15份、氧化锆纤维3~9份、膨胀珍珠岩6~13份、硅酸钙5~10份、高粘凹凸棒石粘土11~20份、膨胀玻化微珠4~7份、增塑剂7~15份、发泡剂3~8份；（2）称取配比量的聚氨酯加入到反应釜中，边搅拌边升温至50~60℃，向反应釜中加入石墨烯，反应1~2h，再加入配比量的乙烯-醋酸乙烯共聚物，继续反应0.5~1h，得到产物a1；（3）将产物a1与配比量的酚醛树脂加入到混炼机中，混炼3~5min，然后再加入配比量的竹炭纤维、氧化锆纤维、膨胀珍珠岩、硅酸钙、高粘凹凸棒石粘土、膨胀玻化微珠和增塑剂，继续混炼5~10min，得到产物a2；（4）再向产物a2中加入配比量的发泡剂，充分搅拌混合均匀后，将产物置于模具中发泡成型，冷却，即得所述低温绝热管道外层保温层。优选地，包括如下重量份的各组分：酚醛树脂26份、聚氨酯32份、乙烯-醋酸乙烯共聚物15份、石墨烯2.1份、竹炭纤维13份、氧化锆纤维5份、膨胀珍珠岩12份、硅酸钙7份、高粘凹凸棒石粘土18份、膨胀玻化微珠5份、增塑剂12份、发泡剂5份。优选地，所述高粘凹凸棒石粘土为自然风化后的凹凸棒石粘土经提纯后，将其置于马弗炉中以20℃/min的升温速度程序升温至800℃，恒温焙烧4h，冷却之后即得到的产物。优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯或者邻苯二甲酸二丁酯。优选地，所述发泡剂为正戊烷、正庚烷、石油醚中的任一种。优选地，所述氧化锆纤维中氧化锆的含量为90~95%。优选地，所述步骤（2）中石墨烯的加入方法为：首先将石墨烯配制成质量浓度为0.4~0.6g/mL的水溶液，然后将混合物滴加至反应釜中，控制滴加速度使其在25~30min内滴加完毕。优选地，所述步骤（3）中混炼温度为150~160℃。优选地，所述步骤（3）中竹炭纤维、氧化锆纤维、膨胀珍珠岩、硅酸钙、高粘凹凸棒石粘土、膨胀玻化微珠加入混炼机前均需对其进行粉碎，并过100目筛处理。优选地，所述步骤（4）中产物发泡成型前先对其进行预热至45~50℃。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：（1）本专利技术所述的低温绝热管道外层保温层的制备方法，工艺简单、安全无污染，制备得到的保温层不仅具有较好的保温效果，还具有较好的机械强度及耐腐蚀性能，且原料成本低，产品使用寿命长，具有较好的应用价值及前景。（2）本专利技术所述的低温绝热管道外层保温层的制备方法中首先将聚氨酯与石墨烯改性处理，再与乙烯-醋酸乙烯共聚物反应，由于石墨烯独特的片层共轭结构，层层叠加形成致密的防护层，具有较好的防水、防腐蚀性能、优异的力学性能及化学稳定性，使得改性后的聚合物具有较好的防水防腐蚀性能及较好的力学性能，还具有较好的粘结牢固性，有效避免了普通聚氨酯泡沫再热传递温差很大的情况下易发生收缩、开裂、粉化现象的发生，大大提高了保温层的使用耐久性。（3）本专利技术所述的低温绝热管道外层保温层的制备方法中添加有氧化锆纤维，具有较好的绝热性能，可以耐低温到-273℃，耐高温到2200℃不影响其本身的性能，且具有较好的阻燃效果，有效提高了保温层的温度耐受度及阻燃性能。（4）本专利技术所述的低温绝热管道外层保温层的制备方法中添加有高粘凹凸棒石粘土，由于凹凸棒石粘土本身特有的链层状结构，能够有效实现对热辐射的折射，降低热量散失，起到较好的保温效果，且高粘凹凸棒石粘土的高粘性能能够大大提高保温层分组份之间的粘结牢固性。（5）本专利技术所述的低温绝热管道外层保温层的制备方法中膨胀珍珠岩、硅酸钙、高粘凹凸棒石粘土和膨胀玻化微珠，协同作用，不仅有效提高保温层的保温效果，还能有效提高保温层的机械强度。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。实施例1：本实施例涉及一种低温绝热管道外层保温层的制备方法；所述低温绝热管道外层保温层的制备方法，包括如下步骤：（1）按照如下配比准备原料：酚醛树脂26份、聚氨酯32份、乙烯-醋酸乙烯共聚物15份、石墨烯2.1份、竹炭纤维13份、氧化锆纤维5份、膨胀珍珠岩12份、硅酸钙7份、高粘凹凸棒石粘土18份、膨胀玻化微珠5份、增塑剂12份、发泡剂5份；（2）称取配比量的聚氨酯加入到反应釜中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温绝热管道外层保温层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）按照如下配比准备原料：酚醛树脂20~30份、聚氨酯25~36份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物12~18份、石墨烯0.5~3.2份、竹炭纤维7~15份、氧化锆纤维3~9份、膨胀珍珠岩6~13份、硅酸钙5~10份、高粘凹凸棒石粘土11~20份、膨胀玻化微珠4~7份、增塑剂7~15份、发泡剂3~8份；（2）称取配比量的聚氨酯加入到反应釜中，边搅拌边升温至50~60℃，向反应釜中加入石墨烯，反应1~2h，再加入配比量的乙烯‑醋酸乙烯共聚物，继续反应0.5~1h，得到产物a1；（3）将产物a1与配比量的酚醛树脂加入到混炼机中，混炼3~5min，然后再加入配比量的竹炭纤维、氧化锆纤维、膨胀珍珠岩、硅酸钙、高粘凹凸棒石粘土、膨胀玻化微珠和增塑剂，继续混炼5~10min，得到产物a2；（4）再向产物a2中加入配比量的发泡剂，充分搅拌混合均匀后，将产物置于模具中发泡成型，冷却，即得所述低温绝热管道外层保温层。

【技术特征摘要】
1.一种低温绝热管道外层保温层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）按照如下配比准备原料：酚醛树脂20~30份、聚氨酯25~36份、乙烯-醋酸乙烯共聚物12~18份、石墨烯0.5~3.2份、竹炭纤维7~15份、氧化锆纤维3~9份、膨胀珍珠岩6~13份、硅酸钙5~10份、高粘凹凸棒石粘土11~20份、膨胀玻化微珠4~7份、增塑剂7~15份、发泡剂3~8份；（2）称取配比量的聚氨酯加入到反应釜中，边搅拌边升温至50~60℃，向反应釜中加入石墨烯，反应1~2h，再加入配比量的乙烯-醋酸乙烯共聚物，继续反应0.5~1h，得到产物a1；（3）将产物a1与配比量的酚醛树脂加入到混炼机中，混炼3~5min，然后再加入配比量的竹炭纤维、氧化锆纤维、膨胀珍珠岩、硅酸钙、高粘凹凸棒石粘土、膨胀玻化微珠和增塑剂，继续混炼5~10min，得到产物a2；（4）再向产物a2中加入配比量的发泡剂，充分搅拌混合均匀后，将产物置于模具中发泡成型，冷却，即得所述低温绝热管道外层保温层。2.根据权利要求1所述的低温绝热管道外层保温层的制备方法，其特征在于，包括如下重量份的各组分：酚醛树脂26份、聚氨酯32份、乙烯-醋酸乙烯共聚物15份、石墨烯2.1份、竹炭纤维13份、氧化锆纤维5份、膨胀珍珠岩12份、硅酸钙7份、高粘凹凸棒石粘土18份、膨胀玻化微珠5份、增塑剂12份、发泡剂5份。3.根据权利要求1所述的低温绝热管道外层保温层的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：周青松，
申请(专利权)人：合肥帧讯低温科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34