一种环保弹性体高温管道保温材料的制备方法技术

技术编号:13210239 阅读:93 留言:0更新日期:2016-05-12 15:41
本发明专利技术涉及一种环保弹性体高温管道保温材料的制备方法,属于保温材料制备领域。本发明专利技术制得的保温材料充分利用了聚氨酯弹性体的高强度、高弹性、耐磨耗、耐高温和抗撕裂性的优点,既解决了刚性外护涂层保温材料韧性不足容易腐蚀,装饰性较差的缺陷,又解决了玻璃棉等保温材料由于长期使用过程中环境温度较高及管道运行中的频繁振动,保温层结构常出现开裂、下垂脱落等问题,并且本发明专利技术采用的半预聚体法合成的聚氨酯弹性体减少了有毒游离异氰酸酯的产生,更加环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属于保温材料制备领域。
技术介绍
在工业应用中人们对设备与高温管道系统的保温质量要求越来越高。高温管道系统是船舶机舱内的主要散热源,管道保温的质量优劣直接影响着设备以及管道内介质的稳定运行。采用性能好的保温材料和科学合理的包裹结构能有效地降低热量损耗,提高经济性;降低舱室温度,改善船员工作生活环境;节约空间,增加整体外观质量,提高船舶的有效承载力,具有重要意义。如何将管道保温工作做得既节约能源又保持美观,需要研究人员不断地进行探索与提高,采用更好的保温材料和更合理的施工工艺来完成,研究管道保温技术具有一定的现实意义。在国内,目前高温管道系统保温主要采用多种材料及结构,如硅酸铝纤维、超细玻璃棉等,外护层材料采用刚性涂层、镀锌铁皮等。由于采用的材料与结构设计不合理,加上长期使用过程中环境温度较高及管道运行中的频繁振动,保温层结构常出现开裂、下垂脱落等现象,造成保温层使用寿命变短;玻璃棉、纤维透水并有较多接缝,水汽和氯离子容易渗透到金属表面,导致包覆层下的管路、栗阀和设备等产生腐蚀,引起安全隐患,而且保温材料吸水后导热系数会增加影响保温性能;外层镀锌铁皮一般使用自攻螺钉固定,保温层与外护层之间存在明显的缝隙,难以起到预防保温层松动、脱落的效果;刚性外护涂层韧性不足容易开裂脱落,装饰性较差等。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题:针对目前传统高温管道系统保温材料多是使用硅酸铝纤维、超细玻璃棉等,外护层材料采用刚性涂层、镀锌铁皮等。由于采用的材料与结构设计不合理,加上长期使用过程中环境温度较高及管道运行中的频繁振动,保温层结构常出现开裂、下垂脱落等现象,造成保温层使用寿命变短的现状,提供了一种利用聚氨酯弹性体作为基料,辅以二氧化硅水凝胶制成的环保弹性体保温材料,本专利技术制得的保温材料充分利用了聚氨酯弹性体的高强度、高弹性、耐磨耗、耐高温和抗撕裂性的优点,既解决了刚性外护涂层保温材料韧性不足容易腐蚀,装饰性较差的缺陷,又解决了玻璃棉等保温材料由于长期使用过程中环境温度较高及管道运行中的频繁振动,保温层结构常出现开裂、下垂脱落等问题,并且本专利技术采用的半预聚体法合成的聚氨酯弹性体减少了有毒游离异氰酸酯的产生,更加环保。为了解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案是: (I)取200?300mL聚醚二元醇倒入带有搅拌器、温度计和真空装置的500mL三口烧瓶中,油浴升温至110?120°C,抽真空使瓶内真空度达到500?600Pa,进行脱水I?2h后,自然冷却降温至30?40°C,移入干燥容器中保存; (2)按质量比为2:3将聚醚二元醇和异氰酸酯进行混合,用玻璃板搅拌10?15min自然反应升温至50?60°C时,移入水浴锅中,对其加热升温至75?85°C,保温反应I?2h,即得聚氨酯半预聚体; (3)称取50?10g聚氨酯半预聚体装入浓缩罐中,减压至700?800Pa,脱泡处理25?35min后,加入I?3g乙二胺扩链剂和5?1g碳纤维,常温下用磁力搅拌机以500?600r/min的转速搅拌I?2h,制得聚氨酯弹性体混合液,备用; (4)量取100?200mL无水乙醇倒入500mL烧杯中,向乙醇中加入50?60mL甲基三乙氧基硅烷,再加入30?50mL质量浓度为30%的乙酸溶液,移入恒温箱中在35?45 °C下静置20?24h; (5)向上述静置后的混合液中,加入50?60mL质量浓度为30%的氨水,于35?45°C下以300?400r/min的转速搅拌25?35min,放入冰水浴中在4?6°C下的静置待凝胶生成后,加入10?15mL浓度为0.5mo 1/L的正硅酸乙酯乙醇溶液,于50?60 °C水浴中老化20?24h,得老化二氧化硅水凝胶; (6)取100?200g备用的聚氨酯弹性体混合液饶筑于10X 1cm的四氟乙稀平板模具中,使其自然延流平整,浇筑厚度5?8_,室温固化5?7天后,在其表层均匀涂抹一层有机硅胶黏剂,将老化后的二氧化硅水凝胶继续浇筑在胶黏剂上层,浇筑厚度为8?10mm,用高压压制机进行压制定型,压制压力为0.5?0.6MPa,最后将复合材料放入烘箱中在105?110 °C下固化2?3h后即得一种环保弹性体高温管道保温材料。本专利技术的具体应用方法是:用蒸馏水将高温管道外壁擦洗干净后,自然晾干,将本专利技术制得的环保弹性体保温材料的聚氨酯弹性体一面朝外管壁裹覆管壁一圈,用力挤压使保温材料和管壁紧密接触,再用钢丝缠紧固定住即可,与传统的保温材料相比,其使用年限增加了 I?2年。本专利技术的有益效果是:本专利技术制得的环保弹性体高温管道保温材料具有高强度、高弹性、耐磨耗、耐高温和抗撕裂性的优点,不会出现因长期使用过程中环境温度较高及管道运行中的频繁振动,保温层结构常出现开裂、下垂脱落等问题,同时材料环保,对环境无任何伤害。【具体实施方式】取200?300mL聚醚二元醇倒入带有搅拌器、温度计和真空装置的500mL三口烧瓶中,油浴升温至110?120°C,抽真空使瓶内真空度达到500?600Pa,进行脱水I?2h后,自然冷却降温至30?40°C,移入干燥容器中保存;按质量比为2:3将聚醚二元醇和异氰酸酯进行混合,用玻璃板搅拌10?15min自然反应升温至50?60 °(:时,移入水浴锅中,对其加热升温至75?85°C,保温反应I?2h,即得聚氨酯半预聚体;称取50?10g聚氨酯半预聚体装入浓缩罐中,减压至700?800Pa,脱泡处理25?35min后,加入I?3g乙二胺扩链剂和5?1g碳纤维,常温下用磁力搅拌机以500?600r/min的转速搅拌I?2h,制得聚氨酯弹性体混合液,备用;量取100?200mL无水乙醇倒入500mL烧杯中,向乙醇中加入50?60mL甲基三乙氧基硅烷,再加入30?50mL质量浓度为30%的乙酸溶液,移入恒温箱中在35?45 °C下静置20?24h;向上述静置后的混合液中,加入50?60mL质量浓度为30%的氨水,于35?45°C下以300?400r/min的转速搅拌25?35min,放入冰水浴中在4?6°C下的静置待凝胶生成后,加入10?15mL浓度为0.5mo 1/L的正硅酸乙酯乙醇溶液,于50?60 °C水浴中老化20?24h,得老化二氧化娃水凝胶;取100?200g备用的聚氨酯弹性体混合液饶筑于10 X 1cm的四氟乙稀平板模具中,使其自然延流平整,浇筑厚度5?8mm,室温固化5?7天后,在其表层均匀涂抹一层有机硅胶黏剂,将老化后的二氧化硅水凝胶继续浇筑在胶黏剂上层,浇筑厚度为8?10mm,用高压压制机进行压制定型,压制压力为0.5?0.6MPa,最后将复合材料放入烘箱中在105?110°C下固化2?3h后即得一种环保弹性体高温管道保温材料。实例I 取200mL聚醚二元醇倒入带有搅拌器、温度计和真空装置的500mL三口烧瓶中,油浴升温至110°C,抽真空使瓶内真空度达到500Pa,进行脱水Ih后,自然冷却降温至30°C,移入干燥容器中保存;按质量比为2:3将聚醚二元醇和异氰酸酯进行混合,用玻璃板搅拌1min自然反应升温至50°C时,移入水浴锅中,对其加热升温至75°C,保温反应lh,即得聚氨酯半预聚体;称取50g聚氨酯半预聚体装入浓缩罐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保弹性体高温管道保温材料的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:(1)取200~300mL聚醚二元醇倒入带有搅拌器、温度计和真空装置的500mL三口烧瓶中,油浴升温至110~120℃,抽真空使瓶内真空度达到500~600Pa,进行脱水1~2h后,自然冷却降温至30~40℃,移入干燥容器中保存;(2)按质量比为2:3将聚醚二元醇和异氰酸酯进行混合,用玻璃板搅拌10~15min自然反应升温至50~60℃时,移入水浴锅中,对其加热升温至75~85℃,保温反应1~2h,即得聚氨酯半预聚体;(3)称取50~100g聚氨酯半预聚体装入浓缩罐中,减压至700~800Pa,脱泡处理25~35min后,加入1~3g乙二胺扩链剂和5~10g碳纤维,常温下用磁力搅拌机以500~600r/min的转速搅拌1~2h,制得聚氨酯弹性体混合液,备用;(4)量取100~200mL无水乙醇倒入500mL烧杯中,向乙醇中加入50~60mL甲基三乙氧基硅烷,再加入30~50mL质量浓度为30%的乙酸溶液,移入恒温箱中在35~45℃下静置20~24h;(5)向上述静置后的混合液中,加入50~60mL质量浓度为30%的氨水,于35~45℃下以300~400r/min的转速搅拌25~35min,放入冰水浴中在4~6℃下的静置待凝胶生成后,加入10~15mL浓度为0.5mol/L的正硅酸乙酯乙醇溶液,于50~60℃水浴中老化20~24h,得老化二氧化硅水凝胶;(6)取100~200g备用的聚氨酯弹性体混合液浇筑于10×10cm的四氟乙烯平板模具中,使其自然延流平整,浇筑厚度5~8mm,室温固化5~7天后,在其表层均匀涂抹一层有机硅胶黏剂,将老化后的二氧化硅水凝胶继续浇筑在胶黏剂上层,浇筑厚度为8~10mm,用高压压制机进行压制定型,压制压力为0.5~0.6MPa,最后将复合材料放入烘箱中在105~110℃下固化2~3h后即得一种环保弹性体高温管道保温材料。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:高玉梅林大伟
申请(专利权)人:常州亚环环保科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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