一种高性能隔热微孔发泡复合结构膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能隔热微孔发泡复合结构膜，利用双面异涂工艺技术实现基材层上表面为耐腐蚀PVC/PVDF膜，下表面涂布复合发泡树脂，经过一体化成型技术得到隔热微孔发泡复合结构膜，基材层为纤维增强树脂基复合片；耐腐蚀PVC/PVDF膜由PVC膜、高分子交粘剂和PVDF膜组成；所复合发泡树脂由气凝胶粒子、PVC树脂、增塑剂、稳定剂、发泡剂组成。采用化学键合和物理吸附等手段实现发泡剂在无机粒子特别是具有多孔粒子的表面和孔道内，这种结构实现了在成核能垒最低的界面层上在位产生气体，最大程度上提高了异相成核效率，改善了泡孔结构，保留了气凝胶孔道结构，全面提升发泡材料的隔热性能。的隔热性能。的隔热性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能隔热微孔发泡复合结构膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及发泡材料
，尤其涉及一种高性能隔热微孔发泡复合结构膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]高强度复合膜由基层纤维、树脂涂层以及其他功能层经特殊复合工艺制得的多层复合膜材料，具有耐久、防水、防腐、防紫外线、隔热等功能，广泛应用在航空航天、海洋工程、军工国防、建筑等各个领域。在众多功能中，隔热性对于复合膜材料是一个非常重要的功能，目前，赋予复合膜隔热性能有很多方法，其中，微孔发泡材料因其内部的多孔结构，导致极低的气相和固相热传导，已成为保温隔热的首选材料。利用发泡材料的良好隔热性能，将其与复合膜组合提升复合膜的保温隔热和降噪功能成为了复合膜材料功能化的一个重要发展方向。
[0003]虽然通过发泡材料和复合膜的有机结合能够赋予复合膜隔热、吸收噪音等功能，但在材料制备及复合结构上仍存在许多问题，主要有1)结合强度低，复合膜多以高强度涤纶纤维为基材，PVC树脂为涂层复合而成，当采用聚合物发泡片材与其复合时，通常采用胶粘接或热贴合的方式，纤维基材与聚合物发泡材料的不相容性造成两者复合强度低，特别是在冷热交替使用后，容易发生分离，从而导致隔热性能下降；2)生产加工过程复杂，现有工艺技术采用多步复合而成，涉及发泡材料的筛选、切片、涂胶复合、固化等过程，生产周期长，过程复杂；3)施工性差，复合膜在施工过程中经常要进行牵拉、曲绕、弯折等工序，很多隔热发泡材料质地较脆，与复合膜贴合后会严重影响材料的柔韧性和折叠性，特别是二氧化硅的气凝胶应用时，其质地脆性严重影响了复合膜的使用。为此，急需开发一条成本低、行之有效同时易于实现工业化生产的技术路线。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高性能隔热微孔发泡复合结构膜及其制备方法，本专利技术提出通过在基布上双面异涂工艺(一面发泡，一面不发泡)，采用一体化连续生产技术制备微孔发泡复合结构膜材料，通过采用高强度纤维基布预处理技术、优化预涂层和PVC涂层配方、高粘结PVDF涂层实现复合膜高强度、高耐腐蚀等性能，通过在发泡树脂中添加负载发泡剂的纳米气凝胶颗粒，降低泡孔尺寸，提高泡孔密度，同时引入高绝热气凝胶材料，实现优异的隔热性能，从而实现高性能隔热微孔发泡复合结构膜的高效制备。
[0005]本专利技术的具体技术方案为：
[0006]一种高性能隔热微孔发泡复合结构膜，利用双面异涂工艺技术实现基材层上表面为耐腐蚀PVC/PVDF膜，下表面涂布复合发泡树脂，经过一体化成型技术得到隔热微孔发泡复合结构膜，其特征在于：所述基材层为纤维增强树脂基复合片；所述耐腐蚀PVC/PVDF膜由PVC膜、高分子交粘剂和PVDF膜组成；所复合发泡树脂由气凝胶粒子、PVC树脂、增塑剂、稳定剂、发泡剂组成。
[0007]作为优选，所述纤维增强树脂基复合片的的纤维为玻璃纤维、碳纤维、硼纤维或芳纶纤维的一种或多种，树脂为不饱和聚酯、乙烯基树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂或酚醛树脂的一种或多种。
[0008]作为优选，所述高分子交粘剂为丙烯酸酯类胶。
[0009]作为优选，所述气凝胶粉为二氧化硅气凝胶粉。
[0010]作为优选，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂，对苯二甲酸二辛酯，硬脂酸辛酯，或己二酸二辛酯的一种或多种。
[0011]作为优选，所述稳定剂为硬脂酸锌，硬脂酸钙，硬脂酸钡，二月桂酸二丁基锡或马来酸二丁基锡的一种或几种。
[0012]作为优选，所述发泡剂为偶氮类发泡剂或磺酰肼类发泡剂的一种或两种混合。
[0013]本专利技术还公开了一种高性能隔热微孔发泡复合结构膜的制备方法，包括以下步骤：
[0014]S1、PVC/气凝胶粒子复合发泡材料制备
[0015]S11、制备SiO2气凝胶；
[0016]S12、通过硅烷偶联剂对SiO2气凝胶改性；
[0017]S13、对改性后的SiO2气凝胶通过化学接枝和浸渍法进行发泡剂的负载；
[0018]利用偶氮类发泡剂中的偶氮二腈基戊酸中羧基与硅烷偶联剂中的环氧基团的反应将偶氮类化合物接枝在气凝胶表面；或利用浸渍法将偶氮类发泡剂或磺酰肼类发泡剂负载至气凝胶的孔道中。前者通过调控反应温度和时间来控制接枝率；后者通过调控硅烷偶联剂种类和溶液浓度来控制负载量。
[0019]S14、将改性后的气凝胶粒子与PVC树脂、增塑剂、稳定剂进行混合成发泡浆料涂布在纤维增强树脂基复合片；
[0020]负载有发泡剂的SiO2气凝胶能让发泡剂在成核能垒最低的界面层上在位产生气体，最大程度上提高了异相成核效率，改善了泡孔结构，同时保留了气凝胶孔道结构，全面提升发泡材料的隔热性能。
[0021]S2、PVC/PVDF复合涂层的制备；
[0022]S21、用表面改性剂对基布进行表面处理；
[0023]S22、在基布一侧涂覆高粘结PVC预涂层；
[0024]针对PVC膜与聚酯工业丝基材的渗透性差，PVC膜与纤维粘结牢度低的问题，采用低粘高渗PVC预涂浆料配方，适当增加交联剂比率，提高浸胶后压辊的压力，改善其高渗透性，提高了PVC膜与纤维的粘结牢度和膜材料整体的抗撕裂性能。
[0025]S23、在PVC预涂层上涂布PVC层；
[0026]S24、在PVC涂层表面先涂一层与PVDF和PVC膜都具有高粘接性能的丙烯酸酯类胶粘层，再涂覆PVDF涂层。
[0027]通过在PVC涂层表面先涂一层与PVDF和PVC膜都具有高粘接性能改性高分子交粘层，再涂覆PVDF的工艺解决PVDF涂层与PVC涂层的硬度差异大、结合牢度低、易剥离的技术难题，同时提高复合膜的耐腐蚀性。
[0028]作为优选，所述S11中，按照一定的摩尔比依次将正硅酸乙酯、水、乙醇和干燥化学控制剂DCCA置于反应釜中，搅拌均匀后加入一定质量的含氟溶液，搅拌数分钟后凝胶形成，
并在室温下老化12
‑
24h；老化结束后，进行溶剂置换，在一定的环境温度下干燥，最后粉碎得到二氧化硅气凝胶粒子。
[0029]作为优选，所述S12中，硅烷偶联剂为KH550、KH570或KH560的一种或多种。
[0030]作为优选，所述S14和S24中涂布工艺为刮涂。
[0031]与现有技术对比，本专利技术的有益效果是：
[0032](1)本项目采用将气凝胶颗粒与聚合物发泡材料相结合的方式制制备复合发泡材料，采用化学键合和物理吸附等手段实现发泡剂在无机粒子特别是具有多孔粒子的表面和孔道内，这种结构实现了在成核能垒最低的界面层上在位产生气体，最大程度上提高了异相成核效率，改善了泡孔结构，保留了气凝胶孔道结构，全面提升发泡材料的隔热性能；
[0033](2)本项目所采用双面异涂工艺，利用一体化成型过程实现隔热结构复合膜的生产，与传统工艺相比，工艺过程简单，各层粘结强度高，为功能性结构复合膜材料的涉及和制备提供了新的思路和方法。
附图说明
[0034]图1是本专利技术实施例1制备得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能隔热微孔发泡复合结构膜，利用双面异涂工艺技术实现基材层上表面为耐腐蚀PVC/PVDF膜，下表面涂布复合发泡树脂，经过一体化成型技术得到隔热微孔发泡复合结构膜，其特征在于：所述基材层为纤维增强树脂基复合片；所述耐腐蚀PVC/PVDF膜由PVC膜、高分子交粘剂和PVDF膜组成；所复合发泡树脂由气凝胶粒子、PVC树脂、增塑剂、稳定剂、发泡剂组成。2.根据权利要求1所述的一种高性能隔热微孔发泡复合结构膜，其特征在于：所述纤维增强树脂基复合片的的纤维为玻璃纤维、碳纤维、硼纤维或芳纶纤维的一种或多种，树脂为不饱和聚酯、乙烯基树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂或酚醛树脂的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种高性能隔热微孔发泡复合结构膜，其特征在于：所述高分子交粘剂为丙烯酸酯类胶。4.根据权利要求1所述的一种高性能隔热微孔发泡复合结构膜，其特征在于：所述气凝胶粉为二氧化硅气凝胶粉。5.根据权利要求1所述的一种高性能隔热微孔发泡复合结构膜，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂，对苯二甲酸二辛酯，硬脂酸辛酯，或己二酸二辛酯的一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种高性能隔热微孔发泡复合结构膜，其特征在于：所述稳定剂为硬脂酸锌，硬脂酸钙，硬脂酸钡，二月桂酸二丁基锡或马来酸二丁基锡的一种或几种。7.根据权利要求1所述的一种高性能隔热微孔发泡复合结构膜，其特征在于：所述发泡剂为偶氮类发泡剂或磺酰肼类...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶峰灵，叶华亦，朱元杰，
申请(专利权)人：浙江锦达膜材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：