[发明专利]一种气凝胶复合绝热橡塑及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，具体涉及一种气凝胶复合绝热橡塑及其制备方法。

背景技术

橡塑发泡保温材料是复合橡胶经过复杂工艺发泡而成的保温材料，具有导热系数小，绝热，能够节省能源消耗，吸水率低，耐候性良好等特点，广泛应用于建筑、轻纺、医药、化工、冶金和造船等行业。目前空调等保温系统所用的保温管材和板材为传统的橡塑发泡材料和聚氨酯发泡，保温绝热效率和阻燃安全性都需要进一步提高，以满足社会不断发展对环保节能安全的新的要求。

发明内容

为了进一步提高橡塑材料的绝热性能，本发明的提供一种气凝胶复合绝热橡塑及其制备方法，其具有绝热系数低，保温效果好，节省能源消耗的特点。

本发明的目的是提供一种气凝胶复合绝热橡塑。

本发明的另一目的是提供一种气凝胶复合绝热橡塑的制备方法。

根据本发明的具体实施方式的气凝胶复合绝热橡塑，由包括以下重量份的原料制成：丁腈橡胶55-75份，硅橡胶25-45份，SiO₂气凝胶或粒径小于0.5μm的SiO₂微粉0.24-12份、硫化剂0.5-1.5份、发泡剂1.5-3.5份、分散剂0.5-1份和补强剂2-4份。

根据本发明的具体实施方式的气凝胶复合绝热橡塑，优选地，所述补强剂为炭黑或白炭黑。

为了进一步提高本发明提供的气凝胶复合绝热橡塑材料的阻燃性能，提高其实用性，根据本发明的具体实施方式的气凝胶复合绝热橡塑，优选地，原料还包括阻燃剂2.4-6份。

为进一步提高本发明提供的气凝胶复合绝热橡塑的放老化的性能，根据本发明的具体实施方式的气凝胶复合绝热橡塑，优选地，原料还包括防老剂0.5-1.5份。

根据本发明的具体实施方式的气凝胶复合绝热橡塑，优选地，原料还包括促进剂1-1.5份。

为了提高硅橡胶和丁腈橡胶以及SiO₂气凝胶或粒径小于0.5μm的SiO₂微粉之间的相容性，根据本发明的具体实施方式的气凝胶复合绝热橡塑，优选地，原料还包括偶联剂1-2份。

根据本发明的具体实施方式的气凝胶复合绝热橡塑的制备方法，包括以下步骤：

(1)密炼，在70-85℃下，将丁腈橡胶塑炼30-50min，加入硅橡胶，与丁腈橡胶共混60-90min，加入SiO₂气凝胶或粒径小于0.5μm的SiO₂微粉共混90-160min，得到复合橡胶；

(2)开炼，将硫化剂、补强剂和步骤(1)得到的复合橡胶在120-140℃，混炼60-90min，得到复合橡胶混炼胶；

(3)挤出，将发泡剂、分散剂和步骤(2)得到的复合橡胶混炼胶在80-90℃共同挤出，得到混炼胶挤出料；

(4)发泡，将步骤(3)得到的混炼胶挤出料进行发泡，得到发泡混炼胶；

(5)冷却定型，将步骤(4)得到发泡混炼胶定型，即得到所述气凝胶复合绝热橡塑。

根据本发明具体实施方式的气凝胶复合绝热橡塑的制备方法，优选地，步骤(2)中，使用开炼机进行所述混炼，所述混炼中开炼机的辊筒转速为16-20r/min。

根据本发明具体实施方式的气凝胶复合绝热橡塑的制备方法，优选地，步骤(4)中，所述发泡的温度为70-80℃。

根据本发明具体实施方式的气凝胶复合绝热橡塑的制备方法，优选地，步骤(5)中，在50-70℃进行定型。

本发明的有益效果为：

1.本发明提供的气凝胶复合绝热橡塑以硅橡胶和丁腈橡胶为主要原料，在其中加入SiO₂气凝胶或粒径小于0.5μm的SiO₂微粉，经发泡制备得到，由于SiO₂气凝胶或粒径小于0.5μm的SiO₂微粉具有大的比表面积、高的孔洞率和低的导热系数，在硅橡胶和丁腈橡胶复合体系中加入SiO₂气凝胶或粒径小于0.5μm的SiO₂微粉，所述SiO₂气凝胶或粒径小于0.5μmSiO₂微粉均匀分散在复合体系中，有效降低了复合体系的导热系数，本发明提供的气凝胶复合绝热橡塑的导热系数达到了0.025w/(mk)以下。

2.本发明提供的气凝胶复合绝热橡塑的制备方法，操作简单，制备出的气凝胶复合绝热橡塑结构稳定，性能优良。

具体实施方式