一种掺杂聚乳酸制备复合保温隔热材料的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种掺杂聚乳酸制备复合保温隔热材料的工艺，涉及保温隔热材料技术领域，本发明专利技术通过高温加压和降压操作来对海泡石纤维进行膨化处理，扩大孔道尺寸，使海泡石纤维结构疏松，从而优化其保温隔热性能；并通过内层保温材料和外层保温材料的复合制得新型复合保温隔热材料，所制复合保温隔热材料的导热系数低至0.05W/(m.K)以下，适用于作为建筑装修用保温隔热材料。

Preparation of composite thermal insulation material by doping PLA

【技术实现步骤摘要】
一种掺杂聚乳酸制备复合保温隔热材料的工艺
：本专利技术涉及保温隔热材料
，具体涉及一种掺杂聚乳酸制备复合保温隔热材料的工艺。
技术介绍
：保温隔热材料包括无机材料和有机材料，其中无机材料如膨胀珍珠岩、加气混凝土、岩棉、玻璃棉等，有机材料如聚氨酯泡沫塑料、聚苯烯泡沫塑料等。这些材料保温隔热性能的优劣，主要由材料热传导性能的高低所决定。材料的热传导愈难(即导热系数愈小)，其保温隔热性能就愈好。近年来，以秸秆作为保温隔热材料加工原料的应用已经越来越广泛，但相比有机泡沫塑料来说，秸秆类材料的保温隔热性能较差，因此需要对原料配方以及加工工艺进行改进以优化其保温隔热性能。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种掺杂聚乳酸制备复合保温隔热材料的工艺，通过保温内层材料和外层保温材料的复合制得保温隔热性能优异的复合保温隔热材料。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种掺杂聚乳酸制备复合保温隔热材料的工艺，包括以下工艺步骤：(1)海泡石纤维的膨化：将海泡石纤维置于高压釜中，加热至100-120℃后保温，抽真空后充氮气加压至3-5MPa保压，再降压至1-3MPa保压，然后降至常压后转出；(2)内层保温材料的制备：将经上述膨化处理后的海泡石纤维平铺于模具中，再将聚乳酸和氢化松香季戊四醇酯混合后加热至熔融状态并注入模具中，室温固化，得到内层保温材料；(3)外层保温液的配制：向水中加入石棉绒、硅酸盐水泥和白色聚合氯化铝，混合均匀，得到外层保温液；(4)复合保温隔热材料的成型：在上述所制内层保温材料的表面涂覆上述所制外层保温液，加热固化，在内层保温材料的表面形成外层保温材料，即得复合保温隔热材料。所述加压后的保压时间为5-10min。所述降压后的保压时间为10-30min。所述加压的压力优选4-5MPa。所述降压的压力优选1-2MPa。所述海泡石纤维、聚乳酸和氢化松香季戊四醇酯的质量比为15-50:1-10:1-10。所述水、石棉绒、硅酸盐水泥和白色聚合氯化铝的质量比为20-100:5-20:5-20:1-10。所述加热固化的温度为60-80℃。所述内层保温材料与外层保温材料的厚度比为5-10:1-5。海泡石纤维是一种天然矿物纤维，是海泡石矿物的纤维状变种，比表面积高，孔隙率大，通常作为吸附剂、补强剂和填充剂，本专利技术利用海泡石纤维的特有结构来作为保温内层材料的制备原料。聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，是一种新型的生物降解材料。氢化松香季戊四醇酯具有良好的粘接性，通常用作溶剂型胶黏剂和压敏胶黏剂的增粘树脂。本专利技术利用聚乳酸和氢化松香季戊四醇酯对海泡石纤维进行粘接，从而利于内层保温材料的成型。石棉绒是一种被广泛应用于建材防火板的硅酸盐类矿物纤维，具有良好的抗拉强度、隔热性和防腐蚀性。白色聚合氯化铝属于无机高分子混凝剂，对水中胶体和颗粒物具有高度电中和及桥联作用，可去除微有毒物及重金属离子，通常用于污水处理。本专利技术利于石棉绒、硅酸盐水泥和聚合氯化铝制备外层保温材料，显著优化所制复合保温隔热材料的保温隔热性能。石棉绒本身具有一定的保温隔热作用，本专利技术为了进一步优化其保温隔热性能，还对石棉绒进行了预处理。本专利技术所要解决的技术问题还可以采用以下的技术方案来实现：一种掺杂聚乳酸制备复合保温隔热材料的工艺，包括以下工艺步骤：(1)海泡石纤维的膨化：将海泡石纤维置于高压釜中，加热至100-120℃后保温，抽真空后充氮气加压至3-5MPa保压，再降压至1-3MPa保压，然后降至常压后转出；(2)内层保温材料的制备：将经上述膨化处理后的海泡石纤维平铺于模具中，再将聚乳酸和氢化松香季戊四醇酯混合后加热至熔融状态并注入模具中，室温固化，得到内层保温材料；(3)石棉绒的预处理：将石棉绒置于微波高压反应器中，于压力2-3MPa、微波频率2450MHz、微波功率500-1000W下微波高压处理，降至常压后转出；(4)外层保温液的配制：向水中加入经上述预处理后的石棉绒、硅酸盐水泥和白色聚合氯化铝，混合均匀，得到外层保温液；(5)复合保温隔热材料的成型：在上述所制内层保温材料的表面涂覆上述所制外层保温液，加热固化，在内层保温材料的表面形成外层保温材料，即得复合保温隔热材料。所述加压后的保压时间为5-10min。所述降压后的保压时间为10-30min。所述加压的压力优选4-5MPa。所述降压的压力优选1-2MPa。所述海泡石纤维、聚乳酸和氢化松香季戊四醇酯的质量比为15-50:1-10:1-10。所述微波高压处理的时间为5-15min。所述水、石棉绒、硅酸盐水泥和白色聚合氯化铝的质量比为20-100:5-20:5-20:1-10。所述加热固化的温度为60-80℃。所述内层保温材料与外层保温材料的厚度比为5-10:1-5。在微波高压处理下，石棉绒内部的孔隙被进一步扩大，进而优化保温隔热性能。聚乳酸虽然能够促进海泡石纤维的粘接，但其本身并不具备一定的保温隔热作用，因此本专利技术还对聚乳酸进行了改性处理。本专利技术所要解决的技术问题还可以采用以下的技术方案来实现：一种掺杂聚乳酸制备复合保温隔热材料的工艺，包括以下工艺步骤：(1)海泡石纤维的膨化：将海泡石纤维置于高压釜中，加热至100-120℃后保温，抽真空后充氮气加压至3-5MPa保压，再降压至1-3MPa保压，然后降至常压后转出；(2)改性聚乳酸的制备：将聚乳酸溶于丙酮，并加入3-羟基丁酸镁和浓硫酸，加热至回流后保温反应，反应结束后减压浓缩以回收丙酮，浓缩物加水搅拌，静置后过滤，低温烘干，得到改性聚乳酸；(3)内层保温材料的制备：将经上述膨化处理后的海泡石纤维平铺于模具中，再将上述所制改性聚乳酸和氢化松香季戊四醇酯混合后加热至熔融状态并注入模具中，室温固化，得到内层保温材料；(4)外层保温液的配制：向水中加入石棉绒、硅酸盐水泥和白色聚合氯化铝，混合均匀，得到外层保温液；(5)复合保温隔热材料的成型：在上述所制内层保温材料的表面涂覆上述所制外层保温液，加热固化，在内层保温材料的表面形成外层保温材料，即得复合保温隔热材料。所述加压后的保压时间为5-10min。所述降压后的保压时间为10-30min。所述加压的压力优选4-5MPa。所述降压的压力优选1-2MPa。所述聚乳酸、3-羟基丁酸镁和浓硫酸的质量比为50-100:5-20:0.5-3。所述海泡石纤维、改性聚乳酸和氢化松香季戊四醇酯的质量比为15-50:1-10:1-10。所述水、石棉绒、硅酸盐水泥和白色聚合氯化铝的质量比为20-100:5-20:5-20:1-10。所述加热固化的温度为60-80℃。所述内层保温材料与外层保温材料的厚度比为5-10:1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掺杂聚乳酸制备复合保温隔热材料的工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤：/n(1)海泡石纤维的膨化：将海泡石纤维置于高压釜中，加热至100-120℃后保温，抽真空后充氮气加压至3-5MPa保压，再降压至1-3MPa保压，然后降至常压后转出；/n(2)内层保温材料的制备：将经上述膨化处理后的海泡石纤维平铺于模具中，再将聚乳酸和氢化松香季戊四醇酯混合后加热至熔融状态并注入模具中，室温固化，得到内层保温材料；/n(3)外层保温液的配制：向水中加入石棉绒、硅酸盐水泥和白色聚合氯化铝，混合均匀，得到外层保温液；/n(4)复合保温隔热材料的成型：在上述所制内层保温材料的表面涂覆上述所制外层保温液，加热固化，在内层保温材料的表面形成外层保温材料，即得复合保温隔热材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种掺杂聚乳酸制备复合保温隔热材料的工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤：
(1)海泡石纤维的膨化：将海泡石纤维置于高压釜中，加热至100-120℃后保温，抽真空后充氮气加压至3-5MPa保压，再降压至1-3MPa保压，然后降至常压后转出；
(2)内层保温材料的制备：将经上述膨化处理后的海泡石纤维平铺于模具中，再将聚乳酸和氢化松香季戊四醇酯混合后加热至熔融状态并注入模具中，室温固化，得到内层保温材料；
(3)外层保温液的配制：向水中加入石棉绒、硅酸盐水泥和白色聚合氯化铝，混合均匀，得到外层保温液；
(4)复合保温隔热材料的成型：在上述所制内层保温材料的表面涂覆上述所制外层保温液，加热固化，在内层保温材料的表面形成外层保温材料，即得复合保温隔热材料。


2.根据权利要求1所述的掺杂聚乳酸制备复合保温隔热材料的工艺，其特征在于：所述加压后的保压时间为5-10min。


3.根据权利要求1所述的掺杂聚乳酸制备复合保温隔热材料的工艺，其特征在于：所述降压后的保压时间为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李孝林，
申请(专利权)人：李孝林，
类型：发明
国别省市：安徽;34