[发明专利]一种超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将热塑性弹性体颗粒、低导热系数材料和阻燃剂进行混料合成造粒，制得待发泡复合颗粒；(2)将发泡复合颗粒放入高压反应釜中，向高压反应釜中通入二氧化碳气体，调节高压反应釜的压强和温度，使二氧化碳处于超临界状态，保压渗透，快速泄压，加热发泡，制得复合发泡颗粒；(3)将复合发泡颗粒进行蒸汽模压成型，制得超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料。本发明复合发泡材料具有密度低、回弹性高、力学性能强、阻燃、导热系数低等特性，其可广泛应用于建筑，工业设备及一些对材料力学性能、回弹性及阻燃性有特殊要求的领域。

技术领域

本发明涉及高分子复合材料发泡领域，具体涉及一种超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料及其制备方法。

背景技术

传统的低导热系数保温隔热材料是以提高气相间隙率，降低导热系数和传导系数为主。纤维类保温材料在使用环境中要提高对流传热和辐射传热，必须有较厚的覆层。型材类无机保温材料要进行拼装施工，存在接缝多、有损美观、防水性差、使用寿命短等缺陷。为此人们一直寻求与研究一种可提高材料保温性能的新型材料。

目前市场上的低导热系数材料主要有聚苯乙烯泡沫、挤塑聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、岩(矿)棉板及玻璃棉毡等材料。这些材料普遍存在节能与防火不兼顾，材料回弹性低等缺点。TPU等热塑性弹性体颗粒通过间歇式泄压升温法所制备的发泡颗粒具有超轻的密度、超高的回弹性、耐磨、耐折及低温性能好等优点。由于TPU等热塑性弹性体颗粒经发泡后所制备的发泡颗粒是多孔介质，其导热系数有所降低，但发泡颗粒易燃烧，用作保温材料存在保温性能差，易燃烧等缺点。所以设计一种结合具有超轻的密度、超高的回弹性、阻燃、导热系数低的复合材料尤为重要，此材料不仅可代替常规的保温材料应用于建筑工业等领域，还可运用于一些回弹性高，压缩变形小的特殊领域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服背景技术的技术缺陷，提供一种超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料及其制备方法。本发明超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料以超临界二氧化碳作发泡剂，将经共混造粒制备的待发泡复合颗粒经纯物理发泡、间歇式泄压升温法制备复合发泡颗粒，再由蒸汽模压成型制备而成，生产工艺简单环保无污染；本发明超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料具有密度低、回弹性高、力学性能强、阻燃及导热系数低等特性，且由于所述复合发泡材料具有多孔结构，且内部含有大量二氧化碳气体，所以对材料的保温及阻燃性能大幅度提升；本发明超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料解决了传统保温材料力学性能差、回弹性低、易燃烧等难题，其可广泛应用于建筑，工业设备及一些对材料力学性能、回弹性及阻燃性有特殊要求的领域。

本发明解决上述技术问题所采用的技术手段为：

一种用于制备超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料的复合发泡颗粒的制备方法，包括如下步骤：

(1)共混：将热塑性弹性体颗粒、低导热系数材料和阻燃剂进行混料合成造粒，制得待发泡复合颗粒；

(2)颗粒发泡：将步骤(1)所述待发泡复合颗粒放入高压反应釜中，向高压反应釜中通入二氧化碳气体，调节高压反应釜的压强和温度，使二氧化碳处于超临界状态，保压渗透，快速泄压，加热发泡，制得复合发泡颗粒。

优选地，所述步骤(1)中，所述热塑性弹性体为聚氨酯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、苯乙烯类热塑性弹性体中的任意一种。

优选地，所述步骤(1)中，所述热塑性弹性体颗粒粒径为4mm。