一种高填充防火橡塑发泡保温材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及保温材料技术领域，具体为一种高填充防火橡塑发泡保温材料，包括如下重量份的原料：丁腈橡胶10

【技术实现步骤摘要】
一种高填充防火橡塑发泡保温材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及橡塑保温材料
，具体为一种高填充防火橡塑发泡保温材料及制备方法。

技术介绍

[0002]橡塑保温材料作为柔性闭孔弹性体材料，具有密度低、湿阻因子高、绝热性能好以及物理力学性能优良等特点，应用领域十分广泛。在建筑、石油化工、船舶、电器等各个领域的使用能够大大降低介质的冷损和热损失量，是具有高性能和高品质特点的新型保温材料。目前市场上的橡塑保温产品能够达到难燃B1级，但相比较于其它不燃A级保温材料，橡塑保温材料仍存在防火性级别还相对较低的缺点。
[0003]因此，在石油化工、液化气以及各类易燃易爆和火灾危险性较大的环境下，为了提高管道和设施的防火耐火性能和火灾安全性，橡塑发泡保温材料需要做进一步的技术升级，使其达到不燃A级水平；同时，还要兼顾制品的保温性能和管道主体结构的轻量化要求等。为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供的一种高填充防火橡塑发泡保温材料及制备方法，能够保证制品具有优异的防火性能和保温性能等，并且能够实现较好的加工性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高填充防火橡塑发泡保温材料及制备方法，通过对制品的配方结构进行创新设计和工艺改进，使得橡塑发泡材料达到A级不燃水平，同时兼具了发泡材料的绝热保温性能，提升了产品性能和品质。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种高填充防火橡塑发泡保温材料，包括如下重量份的原料：丁腈橡胶10
‑
20份、PVC糊树脂3
‑
5份、复合催化剂3
‑
6份、复合碳基阻燃材料1
‑
4份、复合增粘材料1
‑
3份、磷酸酯10
‑
20份、氢氧化铝40
‑
50份、发泡剂6
‑
8份、硫磺0.1
‑
0.5份、硫化发泡助剂0.5
‑
2份、润滑剂1
‑
2份、防老剂1
‑
2份。
[0007]所述复合催化剂选自铁系化合物、钼系化合物、镍系化合物或稀土金属氧化物等至少其中一种原料组成。
[0008]优选复合催化剂由铁系化合物和钼系化合物组成。
[0009]进一步地，铁系化合物选自氧化铁、二茂铁等；钼系化合物选自二硫化钼、三氧化钼等；镍系化合物选自三氧化二镍、铝酸镍等；和/或稀土金属氧化物选自氧化镧等。
[0010]所述复合碳基阻燃材料由碳纳米管、碳纳米纤维、可膨胀石墨三种组分组成。
[0011]进一步地，碳纳米管∶碳纳米纤维∶可膨胀石墨三者重量用量比例为1∶1
‑
2∶1
‑
4。
[0012]所述复合增粘材料由树脂类、硅烷类组成。
[0013]进一步地，树脂类增粘材料优选烷基酚醛树脂，硅烷类增粘材料优选硅烷偶联剂。
[0014]进一步地，树脂类、硅烷类重量用量比例通常为1
‑
4∶1。
[0015]所述磷酸酯选自磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三甲苯酯(TCP)、以及磷酸三(2
‑
氯丙基)
酯(TCPP)至少其中一种。
[0016]所述发泡剂优选发泡剂AC。
[0017]所述硫化发泡助剂通常由多功能橡胶助剂N,N
’‑
间苯撑双马来酰亚胺(PDM)和硬脂酸锌组成。
[0018]进一步地，N,N
’‑
间苯撑双马来酰亚胺(PDM)和硬脂酸锌重量用量比例优选为1
‑
2∶1。
[0019]所述润滑剂由硬脂酸和聚乙烯蜡组成。
[0020]进一步地，硬脂酸和聚乙烯蜡重量用量比优选为1∶1
‑
2。
[0021]所述防老剂由喹啉类和对苯二胺类组成。
[0022]进一步地，喹啉类防老剂优选防老剂RD，对苯二胺类防老剂优选4010。
[0023]进一步地，喹啉类和对苯二胺类重量用量比例优选为1
‑
2∶1。
[0024]本专利技术还提供一种高填充防火橡塑发泡保温材料的制备方法，具体包括如下步骤：
[0025](1)原料预分散
[0026]将按比例称取的复合碳基阻燃材料、复合增粘材料、磷酸酯、氢氧化铝、发泡剂、润滑剂、防老剂投入到高速混合机中进行混合，采用间歇式混合工艺，使各类原材料进行预分散处理。
[0027](2)混炼胶料制备
[0028](a)首先将丁腈橡胶和聚氯乙烯糊树脂投入密炼机混炼；
[0029](b)接着将步骤(1)中的预分散混合料投入密炼机一起进行混炼；
[0030](c)将混炼完成的胶料投入开炼机进行开炼，同时加入复合催化剂、硫磺、硫化发泡助剂,开炼结束后出条，凉置备用；
[0031](3)挤出
[0032]将步骤(2)冷却后的胶条喂入挤出机，对胶料进行真空排气处理和产品定型，工艺参数根据产品规格进行设置；
[0033](4)硫化发泡
[0034]将步骤(3)中经过挤出的胶料，输送到硫化发泡炉进行连续发泡生产，即可得到所述一种高填充防火橡塑发泡保温材料。
[0035]所述步骤(1)中间歇式混合时间通常为30
‑
60min。
[0036]所述步骤(2)(a)中混炼转子转速通常为15
‑
50r/min，时间通常为0.5
‑
3min。
[0037]所述步骤(2)(b)中混炼时间通常为10
‑
15min，温度通常为100℃
‑
130℃。
[0038]所述步骤(2)(c)中开炼时间通常为10
‑
15min，开炼温度通常为小于80℃。
[0039]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0040]本专利技术提供的一种高填充防火橡塑发泡保温材料选用了具有成碳效果优异的复合催化剂和复合碳基阻燃材料，利用了丁腈橡胶和聚氯乙烯糊树脂极好的相容性和高填充特点，并结合复合增粘材料，使得复合催化剂、复合碳基阻燃材料和复合增粘材料的含量最高为骨架材料(丁腈橡胶和聚氯乙烯糊树脂)的100％。
[0041]本专利技术制备的材料中多种复合材料之间相互协同和增效，使得发泡材料具有优异的阻燃和成碳效果。具体地，本专利技术中复合催化剂中过渡金属离子如Fe
3+
、Mo
4+
、Ni
3+
、La
3+
等
作为丁腈橡胶和聚氯乙烯糊树脂热分解的自由基捕捉剂和脱氢反应的催化剂，能够加速交联成碳、降低可燃物的释放。复合碳基阻燃材料的添加提高了制品的热稳定性，并且在其遇火焰燃烧或高温条件时能够迅速膨胀碳化，形成不燃且耐火性能极好的热稳定保护层结构，从而阻止火焰和热量的向内传播。磷酸酯和氢氧化铝遇火焰燃烧和高温能够迅速形成碳层保护。磷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高填充防火橡塑发泡保温材料，包括如下重量份的原料：丁腈橡胶10
‑
20份、PVC糊树脂3
‑
5份、复合催化剂3
‑
6份、复合碳基阻燃材料1
‑
4份、复合增粘材料1
‑
3份、磷酸酯10
‑
20份、氢氧化铝40
‑
50份、发泡剂6
‑
8份、硫磺0.1
‑
0.5份、硫化发泡助剂0.5
‑
2份、润滑剂1
‑
2份、防老剂1
‑
2份。2.根据权利要求1所述橡塑发泡保温材料，其特征在于，复合催化剂选自铁系化合物、钼系化合物、镍系化合物或稀土金属氧化物至少其中一种原料组成，优选复合催化剂由铁系化合物和钼系化合物组成。3.根据权利要求1或2所述橡塑发泡保温材料，其特征在于，铁系化合物选自氧化铁、二茂铁；钼系化合物选自二硫化钼、三氧化钼；镍系化合物选自三氧化二镍、铝酸镍；和/或稀土金属氧化物选自氧化镧。4.根据权利要求1
‑
3所述任意一种橡塑发泡保温材料，其特征在于，复合碳基阻燃材料由碳纳米管、碳纳米纤维、可膨胀石墨三种组分组成。5.根据权利要求4所述橡塑发泡保温材料，其特征在于，碳纳米管∶碳纳米纤维∶可膨胀石墨三者重量用量比例为1∶1
‑
2∶1
‑
4。6.根据权利要求1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：高贺勇，高贺昌，何兵，郭超，张建松，张珊珊，
申请(专利权)人：华美节能科技江西有限公司，
类型：发明
国别省市：