一种吸水阻燃材料、其制备方法及应用技术

本申请公开一种吸水阻燃材料、制备方法及基于吸水阻燃材料的管材和液冷散热系统。本申请中，水溶性烯属不饱和单体、碱溶液、交联剂以及引发剂在一定条件下能够聚合为吸水树脂，吸水树脂能够在渗透压的作用下不断吸收冷却液。另外，阻燃剂成分的添加，能够在一定程度上提高本材料的阻燃性能和耐热性能。应用以上吸水阻燃材料的管材和液冷散热系统，能够快速吸收渗漏的冷却液，避免因冷却液泄漏造成的元器件损坏；另外，本吸水阻燃材料具有一定的阻燃性能，一旦冷却液泄漏起火，则吸水阻燃材料可以阻止管道内部的冷却液与火相遇而加重火势，从而进一步降低安全隐患。

Water absorbent flame retardant material, preparation method and application thereof

The invention discloses a water absorbing flame retardant material, preparation method and water absorption of flame retardant materials and liquid cooling system based on pipe. In this application, water soluble unsaturated monomers, alkali solution, crosslinking agent and initiator can be polymerized into water absorbent resin under certain conditions. The absorbent resin can absorb the coolant continuously under osmotic pressure. In addition, the addition of flame retardant ingredients can improve the flame retardancy and heat resistance of the material to some extent. Application of the above water fire retardant material pipe and liquid cooling system, can quickly absorb the coolant leakage, avoid coolant leakage caused by the damage of the components; in addition, the absorption of flame retardant materials with flame retardant properties, once the leakage of the cooling liquid is water fire, flame retardant materials can prevent the cooling liquid and the fire pipe internal meeting increase the fire, so as to further reduce the security risks.

【技术实现步骤摘要】
一种吸水阻燃材料、其制备方法及应用
本申请涉及激光投影领域，尤其涉及一种吸水阻燃材料、其制备方法及应用。
技术介绍
目前，激光投影机因其寿命长、色域广等优点得以广泛应用。激光投影机是利用激光光束来透射出投影画面的，其内部主要包括激光光源，三色光阀、合束X棱镜、投影镜头等光学部件，以及负载有多种处理芯片的PCB板(英文全称：PrintedCircuitBoard，印制电路板)。激光投影机处于工作状态时，激光光源和处理芯片会持续放热，使得相对密闭的激光投影机的内部温度不断升高，很容易超过激光光源的正常使用温度，影响激光光源以及激光投影机的使用寿命，因此，在激光投影机内部通常设置有液冷散热系统，以降低激光投影机的运行温度。图1是一种液冷散热系统的结构示意图。如图1所示，该液冷散热系统包括液冷块10、驱动泵20、换热器30、储液箱40以及以上各个部件之间的连接管路50，冷却液能够在驱动泵20的驱动作用下沿连接管路50循环流动。液冷块10与激光投影机中的待散热设备接触，液冷散热系统工作时，待散热设备上的热量传导到液冷块10中，当冷却液流过液冷块10时，冷却液会带走液冷块10中的热量，并将热量沿着连接管路50传导到换热器30中，换热器30再将热量排出到激光投影机外部，从而实现激光投影机的液冷散热。在激光投影机的装配和运输过程中，连接管路可能受到强力的碰撞、折弯或拉扯，导致连接管路出现缝隙。在液冷散热系统工作时，该连接管路内的冷却液会沿着缝隙渗漏出来，很容易滴落或流淌到PCB板上。冷却液通常为50％左右的水以及50％左右的聚乙烯乙二醇与聚丙烯乙二醇的混合物，渗漏出来的冷却液容易造成PCB板的短路，损伤PCB板上的处理芯片。此外，泄漏出来的冷却液，还容易导致激光投影机内部起火，甚至造成安全隐患。
技术实现思路
本申请提供了一种吸水阻燃材料、其制备方法及应用，以解决连接管路漏液时，损坏激光投影机内部元件的问题。本申请提供了一种吸水阻燃材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将水溶性烯属不饱和单体与碱溶液混合形成体系，向该体系中加入交联剂、引发剂以及阻燃剂，搅拌，其中，所述阻燃剂能够溶解于所述水溶性烯属不饱和单体与所述碱溶液形成的体系中；步骤2：将步骤1得到的体系升温至70-80℃，静置得到聚合产物，洗涤，干燥。本申请还提供了一种按照上述方法制备的吸水阻燃材料。本申请还提供了一种包覆有吸水阻燃层的管材，所述管材包括基层和包覆于所述基层外表面的吸水阻燃层，所述吸水阻燃层的材质为上述吸水阻燃材料。本申请还提供了一种液冷散热系统，所述系统包括：吸热装置、驱动装置、散热装置以及连通管路，所述吸热装置、所述驱动装置以及所述散热装置之间通过所述连通管路相连通，并形成闭合回路；所述连通管路所用的管材是上述管材。本申请还提供了一种激光投影机，所述激光投影机中包括上述液冷散热系统。本申请的有益效果如下：本申请公开一种吸水阻燃材料、制备方法及基于吸水阻燃材料的管材和液冷散热系统。本申请中，水溶性烯属不饱和单体、碱溶液、交联剂以及引发剂在一定条件下能够聚合为吸水树脂，吸水树脂与冷却液中的水接触后，其分子链上的亲水性离子发生电离，随着电离出离子数量的增加，吸水阻燃材料内的渗透压逐渐增大，冷却液在渗透压的作用下不断进入吸水阻燃材料的内部，从而完成冷却液的吸收。另外，本申请还在吸水树脂制备原料中加入阻燃剂，阻燃剂与以上原料混合后，可以独立的分散在各个原料之间，也可以与以上原料发生共聚反应而以化学键的形式相结合。阻燃剂的以上两种存在方式，均可以提高吸水树脂的阻燃性能和耐热性能，从而共同构成吸水阻燃材料。应用以上吸水阻燃材料的管材和液冷散热系统，能够快速吸收渗漏的冷却液，防止造成冷却液液滴的滴落或喷溅，能够有效的避免因漏液引起的元器件损坏；另外，本吸水阻燃材料同时具有一定的阻燃性能，一旦冷却液泄漏起火，则吸水阻燃材料可以阻止管道内部的冷却液与火相遇而加重火势，从而进一步降低安全隐患。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为一种液冷散热系统的结构示意图；图2为本申请提供的一种吸水阻燃材料制备方法的流程图；图3为本申请提供的吸水阻燃材料吸收冷却液的原理示意图；图4为本申请提供的吸水阻燃材料吸水前后的形态变化示意图；图5为本申请提供的一种包覆有吸水阻燃层的管材的结构示意图；图6为本申请提供的一种包覆有吸水阻燃层的管材的制备方法的流程图；图7为步骤S202中所使用的模具的结构示意图。具体实施方式请参考图2，所示为本申请提供的一种吸水阻燃材料制备方法的流程图。由图2可见，本方法包括以下步骤：步骤S101：将水溶性烯属不饱和单体与碱溶液混合形成体系，向该体系中加入交联剂、引发剂以及阻燃剂，搅拌，形成预聚物溶液。本专利技术中使用的水溶性烯属不饱和单体，可以选自(甲基)丙烯酸(本说明书中将“丙烯酸”和“甲基丙烯酸”合起来记为“(甲基)丙烯酸”，以下相同)及其盐；2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及其盐；(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯等非离子性单体；N,N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯、二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺等含氨基的不饱和单体及其季铵化物等。这些水溶性烯属不饱和单体可以单独使用，也可以组合2种以上使用。其中，从工业上容易获得的观点出发，所述单体优选为丙烯酰胺、丙烯酰胺衍生物、丙烯酸和丙烯酸衍生物中的一种或多种，以降低生产成本。更优选为(甲基)丙烯酸及其盐，比如丙烯酸钠。本专利技术中使用的阻燃剂可以为添加型阻燃剂，添加型阻燃剂与聚合物及其他组分不发生化学反应，只是物理地分散于阻燃物体系中而增加阻燃性的添加剂。本申请提供的添加型阻燃剂可以为磷系阻燃剂，如磷酸三(氯乙基)酯、磷酸三苯酚、磷酸二甲苯酯以及丁苯系磷酸酯等，也可以是溴系阻燃剂，如十溴二苯醚、八溴二苯醚、五溴二苯醚以及1，2-双(四溴邻苯二甲酰亚胺)乙烷等，或者是其他类型的添加型阻燃剂，如十溴二苯醚等。优选的，本申请选用反应型阻燃剂中的一种或者多种添加在吸水树脂的反应原料中，反应型阻燃剂在高分子聚合反应过程中加入反应体系，以单体形式参加到反应中，能够通过化学键合成为吸水树脂的一部分，使得反应型阻燃剂的阻燃效果更为均匀，阻燃性更为持久。本申请提供的反应型阻燃剂可以为2，4，6-三溴苯基马来酰亚胺、2，4，6-三溴苯基烯丙基醚、2，3-二溴丙醇、二溴苯酚、四溴邻二甲酸酐以及9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物等，其中，反应型溴系阻燃剂阻燃还具有以下优点：效率高，达到同样的阻燃效果用量少；热稳定性高，既保证在阻燃基质加工温度下不分解，又保证分解温度不宜过高；对阻燃基质的性能影响小。因此，反应型溴系阻燃剂特别适合应用于本申请提供的吸水树脂基质。本专利技术中使用的交联剂，可以选自聚乙二醇二丙烯酸酯、N，N-亚甲基双丙烯酰胺、乙二醇二丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、甘油丙烯酸酯甲基丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、三烯丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸水阻燃材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：将水溶性烯属不饱和单体与碱溶液混合形成体系，向该体系中加入交联剂、引发剂以及阻燃剂，搅拌，其中，所述阻燃剂能够溶解于所述水溶性烯属不饱和单体与所述碱溶液形成的体系中；步骤2：将步骤1得到的体系升温至70‑80℃，静置得到聚合产物，洗涤，干燥。

【技术特征摘要】
1.一种吸水阻燃材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：将水溶性烯属不饱和单体与碱溶液混合形成体系，向该体系中加入交联剂、引发剂以及阻燃剂，搅拌，其中，所述阻燃剂能够溶解于所述水溶性烯属不饱和单体与所述碱溶液形成的体系中；步骤2：将步骤1得到的体系升温至70-80℃，静置得到聚合产物，洗涤，干燥。2.根据权利要求1所述的吸水阻燃材料的制备方法，其特征在于，所述阻燃剂为反应型阻燃剂。3.根据权利要求1所述的吸水阻燃材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，将水溶性烯属不饱和单体与碱溶液混合形成体系，向该体系中加入交联剂、引发剂以及阻燃剂的同时，还加入聚乙烯醇。4.根据权利要求1所述的吸水阻燃材料的制备方法，其特征在于，所述单体选自丙烯酰胺、丙烯酰胺衍生物、丙烯酸和丙烯酸衍生物中的一种或多种；所述交联剂选自聚乙二醇二丙烯酸酯、N，N-亚甲基双丙烯酰胺、甘油二丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯及三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的至少一种；所述引发剂选自过氧化氢、过硫酸铵和过硫酸钾三者之一与亚硫酸氢钠的混合物；所述阻燃剂为2，4，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢哲，
申请(专利权)人：青岛海信电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37