一种保温材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种二氧化硅气凝胶复合保温材料的制备方法，包含以下步骤：S1、将乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物与硬脂酸混合后进行包辊；S2、加入发泡剂和发泡助剂，进行初混炼，发泡；S3、加入交联剂和交联助剂、二氧化硅气凝胶粉末、天然橡胶，进行混炼；S4、出片、裁片、装模热压、冷却定型、裁样。该保温材料具有制备工艺简单、成本低等优点，且该工艺制备的保温材料导热系数低、柔韧性好，适合应用于服装用保温材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及保温材料的
，特别涉及一种柔性二氧化硅气凝胶复合保温材料。
技术介绍
在热学方面,气凝胶的纳米多孔结构能够有效抑制固态热传导和气体传热,具有优异的隔热特性,是目前公认热导率最低的固态材料。由于气凝胶粉体材料不易成型，SiO2气凝胶粉末一般不单独作为保温隔热材料使用，但是可以与其他材料复合作为保温隔热材料来使用。目前气凝胶隔热复合材料多采用超临界干燥工艺，成本高，危险系数大，因此开发一种成本相对较低的制备气凝胶保温隔热复合材料成为了行业内的急需攻克的难题。现有技术中，开发的气凝胶保温隔热符合材料主要应用于建筑领域，其脆性高、柔韧性差，在其他领域，尤其是服装用保温材料领域应用时受到了极大的限制。因此赋予气凝胶复合材料足够的强度和柔韧性是其实现大规模应用，尤其在服装用保温材料领域，所必须解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种二氧化硅气凝胶复合保温材料的制备方法，该保温材料具有制备工艺简单、成本低等优点，且该工艺制备的保温材料导热系数低、柔韧性好，适合应用于服装用保温材料。本专利技术提供一种保温材料的制备方法，包含以下步骤：S1、将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与硬脂酸混合后进行包辊；S2、加入发泡剂和发泡助剂，进行初混炼，发泡；S3、加入交联剂和交联助剂、二氧化硅气凝胶粉末、天然橡胶，进行混炼；S4、出片、裁片、装模热压、冷却定型、裁样。这一制备工艺中，由于乙烯-醋酸乙烯酯共聚物粘度低，在物料混合时，可省去捏和工艺,仅用混炼分步投料法。在其中混炼阶段投入常温常压制得的二氧化硅气凝胶粉末，混合后一次发泡模压成型，即可制得成品材料，具有良好的导热系数、柔韧性好等优点。且制备工艺中省去了高温高压的条件和超临界干燥设备，因此成本得到下降。在一些实施方式中，发泡剂为偶氮二甲酰胺，所述发泡助剂为氧化锌。选择的发泡剂偶氮二甲酰胺发气量大(为250～300ml/g),且有放热量较小、分散性好、释放氮气为主又不易从泡体中逸出。加入氧化锌发泡助剂增大了发泡的温度区间,同时氧化锌还抑制偶氮二甲酰胺分解的次级反应,从而防止生成异氰酸和氨气对设备造成腐蚀。在一些实施方式中，交联剂为过氧化二异丙苯，所述交联助剂为1,2-二乙烯基苯。过氧化二异丙苯作为交联剂，1,2-二乙烯基苯作交联助剂，大大减少了早期硫化，延长了混炼胶的贮存时间，其硫化胶具有良好的动态性能，压缩永久变形小，硬度稍低，强度适中，弹性和耐老化性能均较好。在一些实施方式中，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的含量为18％-21％。醋酸乙烯酯含量越小，其共聚物的性质越接近聚乙烯；含量越大，其共聚物的性质越接近橡胶。但是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物结晶度随醋酸乙烯酯含量增大而减小，因此醋酸乙烯酯含量在18-21％为最佳含量。在一些实施方式中，发泡温度为165℃-180℃,发泡压力为15MPa,发泡时间为15分钟。这是摸索的最佳的发泡工艺。若模压时间过短时，交联度低、泡材粘度模，随着偶氮二甲酰胺分解气体量的增多，低交联的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物承受不了强大气压的冲击而破裂；若模压时间过长，则导致制品的交联度过大，出现泡材收缩。若温度过高，过氧化二异丙苯的交联温度和偶氮二甲酰胺分解速率过高，从而导致制品成型时间不易控制；温度过低，导致偶氮二甲酰胺分解速度和过氧化二异丙苯交联速度不相适应。此工艺中的发泡温度比一般塑料200-230℃的发泡工艺得到降低。具体实施方式下面的实施案例，对本专利技术进行进一步详细的说明。实施案例1：以质量份数计，将100份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与0.8份硬脂酸混合后进行包辊，其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的含量为21％；加入10份偶氮二甲酰胺和1.5份氧化锌，进行初混炼，发泡，发泡温度为165℃,发泡压力为15MPa,发泡时间为15分钟；加入0.6份过氧化二异丙苯和0.5份1,2-二乙烯基苯、40份二氧化硅气凝胶粉末、10份天然橡胶，进行混炼；出片、裁片、装模热压、冷却定型、裁样，得到1.5mm厚的气凝胶复合保温材料。实施案例2：以质量份数计，将100份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与1份硬脂酸混合后进行包辊，其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的含量为20％；加入12份偶氮二甲酰胺和1.5份氧化锌，进行初混炼，发泡，发泡温度为180℃,发泡压力为15MPa,发泡时间为15分钟；加入0.5份过氧化二异丙苯和0.5份1,2-二乙烯基苯、50份二氧化硅气凝胶粉末、10份天然橡胶，进行混炼；出片、裁片、装模热压、冷却定型、裁样，得到1.5mm厚的气凝胶复合保温材料。实施案例3：以质量份数计，将100份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与0.9份硬脂酸混合后进行包辊，其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的含量为18％；加入20份偶氮二甲酰胺和1.5份氧化锌，进行初混炼，发泡，发泡温度为170℃,发泡压力为15MPa,发泡时间为15分钟；加入0.3份过氧化二异丙苯和0.5份1,2-二乙烯基苯、60份二氧化硅气凝胶粉末、10份天然橡胶，进行混炼；出片、裁片、装模热压、冷却定型、裁样，得到1.5mm厚的气凝胶复合保温材料。对比案例1：以质量份数计，将100份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与0.9份硬脂酸混合后进行包辊，其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的含量为18％；加入20份偶氮二甲酰胺和1.5份氧化锌，进行初混炼，发泡，发泡温度为170℃,发泡压力为15MPa,发泡时间为15分钟；加入0.3份过氧化二异丙苯和0.5份1,2-二乙烯基苯、20份二氧化硅气凝胶粉末、10份天然橡胶，进行混炼；出片、裁片、装模热压、冷却定型、裁样，得到1.5mm厚的气凝胶复合保温材料。对比案例2：以质量份数计，将100份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与0.9份硬脂酸混合后进行包辊，其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的含量为18％；加入20份偶氮二甲酰胺和1.5份氧化锌，进行初混炼，发泡，发泡温度为170℃,发泡压力为15MPa,发泡时间为15分钟；加入0.3份过氧化二异丙苯和0.5份1,2-二乙烯基苯、100份二氧化硅气凝胶粉末、10份天然橡胶，进行混炼；出片、裁片、装模热压、冷却定型、裁样，得到1.5mm厚的气凝胶复合保温材料。表1实施案例中所得保温材料在35℃下的导热系数。导热系数W/(m·K)实施案例10.0290实施案例20.0278实施案例30.0288对比案例10.036对比案例20.0280本专利技术提供的实施方案，得到的厚度为1.5mm的板状保温材料的热导率低，其中实施案例2中的最优工艺得到的保温材料的热导率最低。且制备工艺简单，制备成本也大幅度下降，得到的板状保温材料柔韧性好，适合于服装用保温材料。而对比案例1中，由于二氧化硅气凝胶加入量过少，导致复合材料的热导系数过高，对比案例2中，由于二氧化硅气凝胶加入量过高，虽然复合材料的热导系数较低，但是得到的复合材料脆性高、柔韧性差。以上表述仅为本专利技术的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保温材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：S1、将乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物与硬脂酸混合后进行包辊；S2、加入发泡剂和发泡助剂，进行初混炼，发泡；S3、加入交联剂和交联助剂、二氧化硅气凝胶粉末、天然橡胶，进行混炼；S4、出片、裁片、装模热压、冷却定型、裁样。

【技术特征摘要】
1.一种保温材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：S1、将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与硬脂酸混合后进行包辊；S2、加入发泡剂和发泡助剂，进行初混炼，发泡；S3、加入交联剂和交联助剂、二氧化硅气凝胶粉末、天然橡胶，进行混炼；S4、出片、裁片、装模热压、冷却定型、裁样。2.根据权利要求1所述的一种保温材料的制备方法，其特征在于，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺，所述发泡助剂为氧化锌。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡晨灿，万有为，
申请(专利权)人：上海婵婵户外用品有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31