一种低导热系数有机硅泡沫材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低导热系数有机硅泡沫材料及其制备方法，由A、B组分组成，A组分包含以下重量份的原料：乙烯基硅油70～90份、助发泡剂0.1～10份、改性空心微珠5～20份、催化剂0.1～1份、抑制剂0.01～0.05份，B组分包含以下重量份的原料：乙烯基硅油60～90份、含氢硅油10～30份、改性空心微珠10～20份。本发明专利技术解决了有机硅泡沫隔热需要添加大量填料，隔热效率低的问题。制备的有机硅泡沫导热系数较低，其导热系数<0.02W/(m*K)，力学性能良好，其拉伸强度＞280kPa，断裂伸长率＞90％。断裂伸长率＞90％。

【技术实现步骤摘要】
一种低导热系数有机硅泡沫材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于有机硅泡沫材料
，具体的涉及一种低导热系数的有机硅泡沫材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]有机硅材料是一种以硅氧键为主体，以有机基团为侧链的高分子材料，具有优越的耐高低温性能，耐老化、耐臭氧、电绝缘性及耐化学反应性能优良。有机硅泡沫材料除具有有机硅材料本身优异性能，还具有质量轻，高弹性、良好的减震降噪性能。使其在航天航空、轨道交通、电子电器原件、各种密封材料等领域得到广泛应用。
[0003]在一些专业应用领域，比如在轨道交通及航空航天一些有高效隔热需求的领域，对有机硅泡沫耐热、隔热性能提出了更高的要求。
[0004]空心玻璃微珠或者陶瓷微珠由于其低热传导性，可作为隔热填料，经常被应用在有机硅泡沫中降低材料导热系数。例如：专利CN201110387002.7公开一种双组低热导率硅橡胶泡沫材料及其制备方法，该材料主要由硅橡胶粘结剂和空心微珠还有气凝胶构成，具有结构均匀，热导率低等特点。专利CN201210321307.2公开了一种低导热系数发泡硅橡胶材料的制备方法，该专利技术采用空心玻璃微珠作为硅橡材料增强剂，在改善硅橡胶力学性能同时不失去软质和隔热的特点。但其中的空心微珠一般只能隔绝热传导作用，无法有效屏蔽热源产生的辐射电磁波，无法阻隔热量通过辐射传递到材料内部，隔热效率较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种低导热系数有机硅泡沫材料及其制备方法，以提高隔热效率。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0007]一种低导热系数有机硅泡沫材料，由A、B组分组成，所述A组分包含以下重量份的原料：
[0008][0009]所述B组分包含以下重量份的原料：
[0010]乙烯基硅油
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60～90份
[0011]含氢硅油
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10～30份
[0012]改性空心微珠
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10～20份
[0013]其中，所述改性空心微珠是将电气石与空心微珠在温度为80～120℃下混合2～4h
得到。
[0014]进一步的，所述空心微珠为玻璃微珠或陶瓷微珠中的一种或两种的混合物。
[0015]进一步的，所述电气石粒径为120～180μm，空心微珠粒径为20～30μm。
[0016]进一步的，所述电气石与空心微珠质量比为(0.8～1.2):1。
[0017]进一步的，所述乙烯基硅油是每个分子中至少含有两个乙烯基的聚二甲基硅氧烷，在25℃下的粘度为10～1,000,000mPa*s。
[0018]进一步的，所述含氢硅油的氢含量为0.1％～1.5％。
[0019]进一步的，所述助发泡剂为乙醇、乙二醇、丙醇或丁二醇中的一种或任意两种以上的组合物。
[0020]进一步的，所述催化剂为氯铂酸，所述抑制剂为1-炔基环己醇。
[0021]进一步的，所述有机硅泡沫材料导热系数<0.02W/(m*K)。
[0022]本专利技术提供的所述低导热系数有机硅泡沫材料的制备方法，包括以下步骤：
[0023]将A、B组分混合均匀，经程序升温发泡制成所述有机硅泡沫材料，所述程序升温为：发泡温度为50℃～60℃，发泡时间为10min～30min，热处理温度为150℃～160℃，热处理时间为2h～3h。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0025]本专利技术通过在有机硅泡沫中添加一种加热改性处理的空心微珠，该空心微珠内部空心存在着大量带有相同电荷离子，能有效屏蔽热能电磁波；能在低添加量情况下，同时降低材料热传导及提高表面抗辐射能力，两种方式协效降低泡沫材料导热系数。并且优选合适的工艺路线，保证泡沫高力学性能的同时提供了更高效的泡沫隔热能力。
[0026]本专利技术解决了有机硅泡沫隔热需要添加大量填料，隔热效率低的问题。制备的有机硅泡沫导热系数较低，其导热系数<0.02W/(m*K)，力学性能良好，其拉伸强度＞280kPa，断裂伸长率＞90％。
具体实施方式
[0027]为了便于理解本专利技术，下文将结合较佳的实施例对本专利技术做更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于以下具体实施例。
[0028]除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。
[0029]除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0030]本专利技术所述的改性空心微珠为改性玻璃微珠或改性陶瓷微珠中的一种或两种的混合物。其中的改性主要通过下述方法进行：普通空心微珠经过共混电气石母粒在加热下改性，再筛分分离。在一个具体实施例中，是将120～180μm粒径的电气石加入相同质量的20～30μm的普通空心微珠，在高速混合机里在温度为80～120℃下混合2～4h使混合均匀，静置冷却后筛分分离得到改性空心微珠。这种改性空心微珠内部空心存在着大量带有相同电荷离子，带有相同电荷的离子产生的电磁波能有效屏蔽热能电磁波，提高隔热效率。
[0031]在温度为80～120℃下混合，在加热和机械摩擦作用下，引起电气石晶体之间电热
差和电压差，这个能量更易使空气发生电离，使临近的空气分子电离转化为空气负离子，由于加热温度高，促使产生更多空气负离子，达到更好的效果。
[0032]如果将电气石直接作为有机硅泡沫原料加入，对泡沫机械性能等没有好处，而空心微珠本身可以做为有机硅泡沫的补强填料，对泡沫同时保持低密度和高强度有好处。这里为避免直接加入电气石影响有机硅泡沫机械强度，所以用改性空心微珠作为负离子载体加到有机硅泡沫中，是更好的方案。
[0033]有机硅是一种以硅氧烷为主链的高分子，空心微珠可以作为有机硅的补强填料，而且本身堆积密度小，应用在有机硅泡沫中，有助于让泡沫在低密度同时具有较好的机械性能，能实现多方面的效果。
[0034]本专利技术一个具体实施方式的低导热系数有机硅泡沫材料，由A、B组分组成，其中：
[0035]所述A组分包含以下重量份原料：
[0036][0037]所述B组分包含以下重量份原料：
[0038]乙烯基硅油
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60～90份
[0039]含氢硅油
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10～30份
[0040]改性空心微珠
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10～20份
[0041]优选的，所述的乙烯基硅油是每个分子中至少含有两个乙烯基的聚二甲基硅氧烷，在25℃下的粘度为10～1,000,000mPa*s，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低导热系数有机硅泡沫材料，由A、B组分组成，其特征在于，所述A组分包含以下重量份的原料：所述B组分包含以下重量份的原料：乙烯基硅油
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60～90份含氢硅油
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10～30份改性空心微珠
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10～20份其中，所述改性空心微珠是将电气石与空心微珠在温度为80～120℃下混合2～4h得到。2.根据权利要求1所述的低导热系数有机硅泡沫材料，其特征在于，所述空心微珠为玻璃微珠或陶瓷微珠中的一种或两种的混合物。3.根据权利要求1或2所述的低导热系数有机硅泡沫材料，其特征在于，所述电气石粒径为120～180μm，空心微珠粒径为20～30μm。4.根据权利要求1或2所述的低导热系数有机硅泡沫材料，其特征在于，所述电气石与空心微珠质量比为(0.8～1.2):1。5.根据权利要求1或2所述的低导热系数有机硅泡沫材料，其特征在于，所述乙烯基硅油是每...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜渊巍，秦伟，陈彰斌，陈琪，胡钊，熊昌义，朱伟，高玮，
申请(专利权)人：株洲时代新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：