本发明专利技术公开了一种聚烯烃弹性体发泡柔性保冷材料。包括如下重量份数的原料:聚烯烃弹性体30‑40份、环氧树脂10‑20份、填料40‑60份、阻燃剂3‑8份、发泡剂8‑15份、橡胶促进剂1‑3份。本发明专利技术采用的聚烯烃弹性体组分,发泡剂组分,橡胶促进剂组分,这3种组分在功能上相互支持,补充各自所产生的缺陷,最终使得制备的产品既能保持较高的力学性能。
A kind of polyolefin elastomer foaming flexible cold insulation material
【技术实现步骤摘要】
一种聚烯烃弹性体发泡柔性保冷材料
本专利技术属于低温保冷材料制备
,具体涉及一种聚烯烃弹性体发泡柔性保冷材料。
技术介绍
热塑性弹性体是一种由半结晶态热塑性树脂和链段柔软的弹性体所组成的嵌段共聚物,它同时具有了橡胶的高弹性和热塑性树脂的热塑性。热塑性弹性体主要有聚苯乙烯类、烯烃类、聚氨酯类和聚酯类弹性体。共混型热塑性弹性体的开发与应用是当前高分子材料科学发展研究的新方向,它经历了从简单的共混到部分动态交联共混,再发展到完全动态交联共混。制备过程是在密炼机或双螺杆挤出机内经过高温、高速剪切作用,进行动态全硫化的热塑性弹性体,橡胶相在硫化的同时被剪切形成微米级尺寸。现在用于LNG船舶和储罐的绝热材料主要是聚氨酯泡沫和泡沫玻璃,但是聚氨酯泡沫塑料最大的缺点低温下尺寸稳定性差,容易变形开裂且施工不便,对于在LNG船舶上的应用具有一定危险性,而泡沫玻璃的热导率比较高,采用热塑性弹性体制备的发泡保冷材料虽然能克服上述缺点,但是,却不耐冷,在极寒条件下稳定性更差,容易开裂,影响发泡保冷材料的性能主要涉及热塑性弹性体原料,发泡剂及橡胶促进剂。大部分热塑性弹性体耐冷性差,采用与耐冷的环氧树脂混炼是一种可能的解决方案,但是环氧树脂与热塑性弹性体共混后虽然能改进抗低温性能,但是其强度下降。橡胶促进剂能促进橡胶的硫化作用,改善硫化胶的物理机械性能,主要有噻唑类、秋兰姆类、次磺酰胺类、二硫代氨基甲酸盐类、硫脲类、醛胺类、黄原酸盐;发泡材料的制备涉及到硫化体系的交联和发泡剂分解产生气体的过程,化学发泡剂分解产生气体,在高分子材料中产生气泡而获得发泡材料,泡孔的生长过程中,橡胶也会硫化交联,交联程度高的情况下会限制泡孔的生长,交联程度低会使得产生的泡孔过大影响材料的力学性能,因此,发泡剂和橡胶促进剂是一对既相互促进又相互限制的组合,根据不同的目的,要选择合适的组合。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种聚烯烃弹性体发泡柔性保冷材料及其制备方法。一种聚烯烃弹性体发泡柔性保冷材料,包括如下重量份数的原料:聚烯烃弹性体30-40份、有机硅改性环氧树脂10-20份、填料40-60份、阻燃剂3-8份、发泡剂8-15份、橡胶促进剂1-3份。所述聚烯烃弹性体为三元乙丙橡胶。所述三元乙丙橡胶为乙烯-丙烯-5-乙烯基-2-降冰片烯三元共聚物、乙烯-丙烯-双环戊二烯三元共聚物、乙烯-丙烯-1,4-己二烯三元共聚物中的一种及多种。所述有机硅改性环氧树脂为端环氧基三(二甲基硅氧烷基)硅氧烷改性环氧树脂、二氯二苯基硅烷改性环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂中的一种及多种。所述填料为滑石粉、硬脂酸钡、矿物纤维、碳酸钙、硅酸钙中的一种或几种。所述发泡剂为三氯氟甲烷与发泡剂OBSH按照质量比2:1混合的混合物。所述发泡剂OBSH是一种白色至淡黄色的粉末,无味,无毒,无污染,分解温度161℃,发气量313ml/g,在橡胶中易分散,发泡孔均匀细小。所述橡胶促进剂为纳米羟基磷灰石负载二氯化二硫。所述纳米羟基磷灰石负载二氯化二硫的制备方法如下:将纳米羟基磷灰石10-15g分散在200mL石油醚溶剂中,搅拌过程中缓慢滴加S2Cl2,滴加总量为10-20mL,在62-75℃氮气保护下搅拌反应6-10h,反应产物过滤后用无水乙醇洗涤2-6次,真空干燥10-15h后得到纳米羟基磷灰石负载二氯化二硫。所述阻燃剂为聚磷酸铵、硼酸锌、偏硼酸钠、钛酸铝、全氟丁烷磺酸钾中的一种或几种。上述聚烯烃弹性体发泡柔性保冷材料的制备方法,按照如下步骤进行:(1)按照重量份数,取聚烯烃弹性体30-40份、有机硅改性环氧树脂10-20份,加入至密炼机中,在130-150℃的温度下密炼10-25min;(2)将步骤(1)得到的产物加入至开放式炼胶机中,加入填料40-60份、阻燃剂3-8份、发泡剂8-15份、橡胶促进剂1-3份,在20-30℃的温度下混炼5-8min;(3)将步骤(2)制备的发泡材料混合物送入挤出机,在挤出机温度为20-50℃条件下挤出成型的片材;(4)将步骤(3)制备的片材放置于130-170℃的烘箱中,硫化发泡50-60min后冷却,制成。本专利技术的有益效果:本专利技术通过优化发泡柔性保冷材料制备的配方,大幅度提高了发泡柔性保冷材料在低温下的力学性能。最优的实施方案制备的发泡柔性保冷材料在-165℃条件下的拉伸强达到266.0kPa,在-165℃,10%压缩变形下的压缩强度为121kPa,吸水率0.26%,透湿系数3.1x1011g/(m.s.Pa)。本专利技术采用的聚烯烃弹性体组分,发泡剂组分,橡胶促进剂组分,这3种组分在功能上相互支持,补充各自所产生的缺陷,最终使得制备的产品既能保持较高的力学性能。附图说明图1为三氯氟甲烷与发泡剂OBSH不同质量比条件下制备的产品的压缩强度。具体实施方式为了便于理解本专利技术,下面将对本专利技术进行更全面的描述。但是,本专利技术可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。实施例1制备主料的优选聚烯烃弹性体发泡柔性保冷材料的制备,聚烯烃弹性体选用乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚丙烯、聚4-甲基-1-戊烯、乙烯-丙烯-5-乙烯基-2-降冰片烯三元共聚物、乙烯-丙烯-双环戊二烯三元共聚物、乙烯-丙烯-1,4-己二烯三元共聚物;按照重量份数,取聚烯烃弹性体35份、环氧树脂15份,加入至密炼机中,在140℃的温度下密炼15min;将得到的产物加入至开放式炼胶机中,加入碳酸钙50份、聚磷酸铵6份、三氯氟甲烷15份、二硫化秋兰姆2份,在25℃的温度下混炼7min;将制备的发泡材料混合物送入挤出机,在挤出机温度为40℃条件下挤出成型的片材;将制备的片材放置于150℃的烘箱中,硫化发泡55min后冷却,制成样品。根据ASTMD1623-17硬质泡沫塑料拉伸和拉伸粘接性能的试验方法,测定上述各样品在-165℃条件下的拉伸强度,测试结果如表1所示;表1聚烯烃弹性体拉伸强度kPa乙烯-醋酸乙烯共聚物146.7聚丙烯128.8聚4-甲基-1-戊烯135.9乙烯-丙烯-5-乙烯基-2-降冰片烯三元共聚物176.9乙烯-丙烯-双环戊二烯三元共聚物179.9乙烯-丙烯-1,4-己二烯三元共聚物177.3由表1可以看出,采用三元乙丙橡胶作为原料制备的产品显拉伸强度显著高于其他材料,乙烯-丙烯-双环戊二烯三元共聚物达到179.9kPa,为最优材料。实施例2环氧树脂的优选聚烯烃弹性体发泡柔性保冷材料的制备,环氧树脂选用己二醇二丙烯酸酯改性环氧树脂、3-氨丙基三乙氧基硅烷改性环氧树脂、氧本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚烯烃弹性体发泡柔性保冷材料,其特征在于,包括如下重量份数的原料:聚烯烃弹性体30-40份、环氧树脂10-20份、填料40-60份、阻燃剂3-8份、发泡剂8-15份、橡胶促进剂1-3份。/n
【技术特征摘要】
1.一种聚烯烃弹性体发泡柔性保冷材料,其特征在于,包括如下重量份数的原料:聚烯烃弹性体30-40份、环氧树脂10-20份、填料40-60份、阻燃剂3-8份、发泡剂8-15份、橡胶促进剂1-3份。
2.根据权利要求1所述聚烯烃弹性体发泡柔性保冷材料,其特征在于,所述聚烯烃弹性体为三元乙丙橡胶。
3.根据权利要求2所述聚烯烃弹性体发泡柔性保冷材料,其特征在于,所述三元乙丙橡胶为乙烯-丙烯-5-乙烯基-2-降冰片烯三元共聚物、乙烯-丙烯-双环戊二烯三元共聚物、乙烯-丙烯-1,4-己二烯三元共聚物中的一种及多种。
4.根据权利要求1所述聚烯烃弹性体发泡柔性保冷材料,其特征在于,所述环氧树脂为端环氧基三(二甲基硅氧烷基)硅氧烷改性环氧树脂、二氯二苯基硅烷改性环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂中的一种及多种。
5.根据权利要求1所述聚烯烃弹性体发泡柔性保冷材料,其特征在于,所述填料为滑石粉、硬脂酸钡、矿物纤维、碳酸钙、硅酸钙中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述聚烯烃弹性体发泡柔性保冷材料,其特征在于,所述发泡剂为三氯氟甲烷与发泡剂OBSH按照质量比2:1混合的混合物。
7.根据权利要求1所述聚烯烃弹性体发泡柔性保冷材料,其特征在于,所述橡胶促进剂为纳米羟基磷灰石负载二氯化二...
【专利技术属性】
技术研发人员:高永涛,唐时海,唐虎,周术军,陈晓敏,金有刚,张仕林,高正伟,
申请(专利权)人:河北金威新型建筑材料有限公司,
类型:发明
国别省市:河北;13
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