[发明专利]一种调湿透气的玻璃棉防寒材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃棉防寒材技术领域，尤其涉及一种调湿透气的玻璃棉防寒材及其制备方法。

背景技术

高速列车又称高速火车，是指能以高速度持续运行的列车，最高行驶速度一般要达到200km/h之上。高速列车属于现代化的高速交通工具，是火车顶尖科学技术的集中体现，可以大幅提高列车旅行速度从而提高火车运输效率。高速列车快捷舒适、平稳安全、节能环保，深受当代人们的欢迎，世界各国都大力支持用新型高速列车来满足日益增长的出行需求。

高速列车地板的结构包括内地板、间夹层以及外地板三层结构，其中间夹层位于高速列车地板结构中间，其主体结构是防寒材，占据了地板相当的空间，除此之外还包括沥水板、弹性支撑等附属结构。防寒材通常采用高分子复合材料，其主要作用是阻止列车车内与车外的热交换，使车内的温度尽可能维持在一个稳定水平。由于列车环境的特殊性，对防寒材的性能要求极高，从60 年代至今，我国铁路客车所采用防寒材大致经历了如下发展过程：毛毡→聚氨酯泡沫→聚苯乙烯泡沫→ 聚乙烯泡沫→超细玻璃棉板。其中超细玻璃棉板具有不燃、无毒、保温性能好等优良的综合技术经济性能，应用最广，但玻璃棉的吸湿率和吸水率较大，在潮湿状态下，玻璃棉的保温效果、抗拉强度会大幅度衰退，导致其承重力变差，存在安全隐患。目前改善玻璃棉板夹层的防水透气性问题的通常做法是在玻璃棉板双面或单面粘贴一层铝箔纸或塑料薄膜，但是这些处理材料只是对水分进行强制性的阻挡，一旦破损后水分进入玻璃棉板内部，将大大降低玻璃棉板的保温性能和强度。

发明内容

本发明为了弥补已有技术的缺陷，提供一种调湿透气的玻璃棉防寒材及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种调湿透气的玻璃棉防寒材，它的玻璃棉层包括玻璃棉纤维和粘附于纤维上的聚合物囊泡组成。

所述的聚合物囊泡为两亲嵌段共聚物囊泡，其粒径为100nm-10μm。

所述的两亲嵌段共聚物为聚丙烯酰胺-b-聚苯乙烯嵌段共聚物或聚乙二醇-b-聚苯乙烯嵌段共聚物。

所述的聚合物囊泡是通过树脂胶粘接剂粘附于玻璃棉纤维上。

所述的一种调湿透气的玻璃棉板防寒材的制备方法，具体步骤如下：

（1）配制聚合物囊泡-树脂粘接剂体系

将两亲嵌段共聚物投入有机溶剂中，搅拌使其完全溶解成单分子分散状态，随后在搅拌状态下向体系中滴加等体积的去离子水，滴加完毕后体系透析处理10-15h，期间每隔一个小时换水一次，透析结束后得到聚合物囊泡，随后将该聚合物囊泡真空干燥处理后与水性树脂乳液混合均匀，即得所述的聚合物囊泡-树脂粘接剂；

（2）将制备的聚合物囊泡-树脂胶粘接剂投入浸渍槽中，将玻璃棉板全部浸润其中，1.5-2h后取出置于隔板上，待不再有浆体流出后置入烘干箱中，在55-65℃的温度下将浸润聚合物囊泡-树脂胶粘接剂的玻璃棉板干燥处理24-48小时至完全干燥，即得所述的玻璃棉防寒材。

所述的有机溶剂为四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二氯甲烷、氯仿中的一种。

所述的水性树脂乳液为有机硅改性水性聚氨酯乳液、有机硅改性水性丙烯酸树脂乳液或有机硅改性环氧树脂乳液，其固含量范围为30-45%。

所述的聚合物囊泡与水性树脂乳液的重量比为0.01:1-0.1:1。

本发明通过玻璃棉层中的玻璃纤维表面粘附两亲聚合物囊泡来改善玻璃纤维的吸湿透气性，这种聚合物囊泡是由两亲嵌段共聚物在选择性溶剂中通过自组装形成的具有纳米到微米量级的空腔结构化合物，其是以亲水端作为外壳，疏水端作为内核，这种独特的两亲性结构可对空气中的水分有一定的吸附和脱附能力，又可防止水分渗透入玻璃纤维内部，有调节湿度和防水、透气等功效，极大的改善了玻璃纤维易吸潮的缺陷，同时聚合物囊泡独特的结构还能辅助提高玻璃棉的保温能力，进一步降低其导热系数。

具体实施方式

一种调湿透气的玻璃棉防寒材，它的玻璃棉层包括玻璃棉纤维和粘附于纤维上的聚合物囊泡组成，聚合物囊泡是通过树脂胶粘接剂粘附于玻璃棉纤维上。

其中聚合物囊泡为聚丙烯酰胺-b-聚苯乙烯嵌段共聚物囊泡，其粒径为100nm。

该实施例的玻璃棉板防寒材制备方法的具体步骤如下：

（1）配制聚合物囊泡树脂粘接剂体系