複合型柔性保溫材料及其製備方法和應用的製作方法

2023-10-18 06:29:24

專利名稱：複合型柔性保溫材料及其製備方法和應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及保溫材料，具體涉及以天然橡膠、植物纖維、粘土等為原料的 環境友好的複合型柔性保溫材料及其製備方法，以及其在製備柔性保溫板、柔 性保溫管、柔性保溫套等保溫製品中的應用。
背景技術：
我國己成為能源消耗大國，但能源利用率低問題卻沒有解決。目前，我國
能源利用率只有30%，能源消耗係數比發達國家高4-8倍，我國建材及建築的能 耗佔能源總消耗的47.3%，建築單位面積採暖能耗是國際上氣候條件相近發達國 家的2-3倍，加上其它電力、化工、石油、冶金、輕紡、交通等部門的熱工設備 和管道、空調等方面的消耗，數量巨大。國家《節能中長期專項規劃》規定了 "十一五"期間新建築執行節能標準，將對現有建築實行節能改造。
保溫材料是一種減緩由傳導、對流、輻射產生熱流速率的材料或複合材料。 使用保溫材料有如下優點(1)可大量節約能源花費，減小機械設備(空調、 暖氣)規模，節約設備花費。(2)減少設備排放汙染氣體量，減少對環境的影 響。(3)減小室內溫度波動及外界噪音，保持室溫平穩舒適，。(4)延長儀器設 備及建築物、管道等物件的使用壽命，有助隔熱和阻燃，減少人員傷亡和財物 損失。統計數據表明，建築中每使用一噸絕熱製品每年可節約一噸石油。 目前國內外大量使用以下幾種保溫材料
(1) 膨脹珍珠巖及製品以膨脹珍珠巖為骨料製備的產品，發展速度較快， 價格和施工性能上有優勢，在建築和丄業保溫材料中佔較大比重。
(2) 複合矽酸鹽保溫材料採用火山灰玻璃、珍珠巖等礦物和輕質非金屬 材料複合製成，具有可塑性強、導熱係數低、容重輕、粘接性強、施工方便、 不汙染環境等特點。
(3) 酚醛樹脂泡沫保溫材料具有熱導率低、力學性能好、尺寸穩定性好、 吸水率低、耐熱性好、電絕緣性優良、難燃等優點，尤其適合特殊場合作隔熱 保溫材料或其他功能性材料，耐熱優於聚氨酯發泡材料。(4) 聚苯乙烯泡沫保溫材料由聚苯乙烯經發泡製成。具有密度範圍寬、 價格低、保溫隔熱性優良、吸水性較小、蒸氣滲透性低等優點，是外牆及飾面 系統首選絕熱材料。
(5) 硬質聚氨酯泡沫保溫材料應用於建築物屋頂、地面，節能效果顯著。
(6) 丁腈橡膠與聚氯乙烯共發泡材料，主要應用於管道保溫與隔熱。
(7) 納米孔矽保溫材料其組成材料的大部分氣孔尺寸小於50nm，價格
高，應用尚不普遍。
從目前國內外保溫材料工業的現有產品來看，無論在產品構成、生產工藝 和產品質量上，還是在應用技術和應用領域等方面都還存在著明顯的不足，遠
遠滿足不了社會發展的需要，存在主要問題有如下幾方面
(1) 珍珠巖、巖棉、矽酸鈣類保溫材料吸水率高，含水後失去絕熱保溫作
用，且會腐蝕管道；現場操作困難，粉末與纖維會汙染身體及衣物。
(2) 聚苯乙烯保溫材料在高溫下易軟化變形，安全使用溫度為70QC，最高 使用溫度為90。C，防火性能差，不能用於防火要求較卨—部位。
(3) 聚氨酯泡沫保溫材料隔熱性能優良，但使用發泡劑氟利昂，會破壞臭 氧層和引起溫室效應，同時，聚氨酯保溫材料價格昂貴，是其它橡塑保溫材料 的2-3倍；其管道接頭材料由揮發性化學原料配製，屬有毒作業，會嚴重傷害作 業人員身體健康；施工工藝複雜，作業難度大，工程費用高。
此外，矽酸鈣纖維保溫材料在含溼狀態下存在腐蝕性氧化鈣，且不宜在低 溫環境使用泡沫玻璃保溫材料對熱衝擊敏感，不宜用於溫度急劇變化狀態。 聚氨酯、聚苯乙烯、丁腈橡膠與聚氯乙烯等泡沫保溫材料均不宜用於高溫，且 易燃、易收縮、燃燒會產生毒氣，又都以石油為原料生產，原料利用、生產過 程以及廢棄產品都對環境造成極為不利影響，不符合可持續發展。
同時，這些保溫材料普遍存在抗壓、抗拉強度不夠、容易破碎、熱傳導率 大、抗老化性能差或有飛絮刺鼻、施工、安裝不便等。
以石化產品為原料的合成材料將面臨石化資源枯竭而衰退，積極尋求及利 用可再生資源，開發環境友好、容重小、絕熱性能良好、汙染小、使用壽命長 的新型高性能絕熱保溫材料，是節約能源與資源的最有效途徑。
因此，充分利用光、熱、土地等相對無限資源性生產的天然橡膠開發研製 各種新型材料及製品更凸現其現實意義。此外，天然橡膠具有高彈性、低生熱、髙耐磨性、絕緣性、氣密性和耐曲折性能等優異性能，其加工也屬低能耗、低 環境汙染的環保型生產。而且，通過對天然橡膠的改性，可產生一系列可替代 合成橡膠的產品。因此，它被廣泛應用於許多工業領域和行業，並且進入T家 萬戶。
作為一個農業大國，農作物副產品--植物纖維是我國的第一大可再生資源。 植物纖維具有強度高、初始模量高、易染色、加工成本低、加工機械化程度高、 勞動強度小、無三廢汙染、經濟效益高等特點，特別是生物降解性好，能夠適 應全球的綠色環保潮流。但在我國，植物纖維的利用率卻很低。
利用橡膠與天然植物纖維複合製備新型複合材料的研究，已成為材料科學 研究的熱點。橡膠-纖維複合材料具有重量輕、強度高、導熱係數小、隔音和隔 熱性能優良等特點，同時製造成本低，應用範圍廣，且在自然條件下可迅速降 解，因此，利用天然植物纖維大力發展循環經濟，既可提高農業經濟效益，更 可大量補充人類面臨的不可再生資源的短缺，其生產具有生態效益、經濟效益 和社會效益的三統性，對人類可持續發展有重大的戰略意義。

發明內容
為了解決上述的現有各類保溫材料存在的缺陷和不足，本發明的首要目的 是提供一種天然橡膠/植物纖維/粘土複合型柔性保溫材料，該材料具有更優良的 保溫性能、抗拉伸、抗撕裂性能、熱穩定性和耐水性，同時又具有製備簡單、 無汙染和環境友好的特點。
本發明的另一 目的在於提供上述複合型柔性保溫材料的製備方法。 本發明的再一 目的在於提供上述複合型柔性保溫材料的應用。 本發明的目的通過下述技術方案實現 一種複合型柔性保溫材料，主要由 以下重量份的原料組分製備得到天然橡膠或膠乳(以幹膠計)100份，改性植
物纖維微粉1 20份，粘土 1 15份，硫磺0.5 3.3份，促進劑1.2 4.3份，
防老劑1 3份。
為了更好地實現本發明，所述原料組分中還可包括如下加工助劑中的至少 一種氧化鋅0.5 4份；乳化劑OP (烷基酚聚氧乙烯醚)0.3份；乳化劑T(失 水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚)0.3份；平平加O (脂肪醇聚氧乙烯醚)0.3份； ZnC03 1份；幹酵素0.1 0.5份；KOH 0.05 0.15份；二苯胍0.2份；Na2SiF6 0.15
0.5份；硫酸銨1,2份；甲醛1.5份；高耐磨爐黑1 20份；卡補強炭黑1 20
6份；再生膠30 100份；硬脂酸3份；重油5 14份；水楊酸0.2份；凡士林 IO份；顏料1-15份；發泡劑H (二亞硝基五亞甲基四胺)1 6份。
所述促進劑優選包括促進劑PX (N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸鋅)、促進 劑ZDC (二乙基二硫代氨基甲酸鋅)、促進劑DM (二硫化苯並噻唑)、促進劑 TT (二硫化四甲基秋蘭姆)、促進劑PX (N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸鋅)、 促進劑M (硫醇基苯並噻唑)、促進劑CZ (N-環己基-2-苯並噻唑次磺醯胺)和 促進劑D (二苯胍)中的至少一種。
所述防老劑優選包括防老劑264 (2， 6-二叔丁基對甲酚)、防老劑DBH(對 笨二酚二苄醚)、防老劑MB (2-硫基苯並咪唑)、防老劑A (N-苯基-l-萘胺)、 防老劑DFC (苯乙基二苯胺)和防老劑D (N-苯基-e-萘胺)中的至少一種。
所述改性植物纖維微粉優選按下述方法製備而成在植物纖維中加入化學 改性劑，然後採用力化學方法處理0.5 24小時，再經過微波處理獲得改性植 物纖維微粉；所述化學改性劑添加量為植物纖維質量的5 15%;所述微波處理 為植物纖維經改性劑作用後，在微波功率300-1600瓦、微波頻率2450MHz下處 理1-20分鐘。所得改性植物纖維微粉的粒徑優選控制在50納米至30微米。
所述植物纖維優選包括菠蘿葉纖維、劍麻纖維、椰子殼纖維、香蕉杆莖纖 維、秸稈纖維、棉花纖維、絲纖維、薴麻纖維、竹纖維、黃麻纖維和甘蔗纖維 中的至少一種。
所述化學改性劑優選乙酸酐、馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、硬脂酸、油酸、 亞油酸、亞麻酸、馬來酸和鄰苯二甲酸中的至少一種，添加量優選為植物纖維 質量的0 15%。
所述粘土優選為膨潤土、高嶺土、滑石等粘土類礦物，並經過力化學處理 形成片層厚度為50納米至300微米的層狀結構。
所述力化學方法可以是磨盤型力化學反應器碾磨、球磨法、膠體磨法、砂 磨法、震動磨法或衝擊磨法等。
本發明的複合型柔性保溫材料的製備方法，包括如下步驟按重量配比將 上述原料組分中的改性植物纖維微粉、粘土、硫磺、促進劑、防老劑及其它加 工助劑加入天然橡膠或膠乳中，均勻地分散到天然橡膠或膠乳中，再通過預硫 化、熟成、發泡、硫化乾燥等步驟製成含有改性植物纖維微粉及粘土的天然橡 膠保溫材料。本發明所得複合型柔性保溫材料可應用於製備柔性保溫板、柔性保溫管、 柔性保溫套等製品。
作為一種優選方案，所述原料組分中所述改性植物纖維為5 10份重量， 粘土為5 10份重量，天然橡膠或膠乳為IOO份重量(以幹膠計)，其它原料按 上述配比。此方案尤其適用於製備柔性保溫板。
作為又一種優選方案，所述改性植物纖維以10 12份重量，粘土為1 5 份重量、天然橡膠或膠乳為IOO份重量(以幹膠計)，其它原料按上述配比。此 方案尤其適用於製備柔性保溫管。
作為又一種優選方案，所述改性植物纖維以12 15份重量，粘土為1 5 份重量、天然橡膠或膠乳為IOO份重量(以幹膠計)，其它原料按上述配比。此 方案尤其適用於製備乳柔性保溫套。
本發明天然橡膠-植物纖維-粘土複合型柔性保溫材料是利用來自農業副產 品的植物纖維，以及粘土類礦物，經過力化學與化學改性劑和助磨劑改性的方 法處理而獲得的改性植物纖維和粘土；以天然膠乳為原料，在原料配合工序中， 將上述所得改性植物纖維微粉、粘土連同其他配料一起均勻地加入天然膠乳中， 再通過發泡、硫化等工序製成的天然橡膠保溫材料與製品。
本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果
由於採用了包括磨盤碾磨、球磨法、膠體磨法、砂磨法、震動磨法或衝擊 磨等力化學方法對植物纖維及粘土進行處理，並且結合採用添加化學改性劑的
加工方式，因此能夠產生如下幾方面的明顯效果能夠更有效實現植物纖維的
細化，同時使纖維能夠快速與改性產生作用，並在微波處理時能夠形成均勻的 具有孔洞結構的纖維，從而極大提高材料的保溫性能，更重要的是採用的製備 方法具有簡單、無廢棄物產生、無汙染且環境友好的特點。
通過植物纖維與粘土的應用，可在橡膠泡孔結構中形成纖維網和粘土片層 的骨架支撐，從而使材料的抗拉伸、撕裂強度提高，保證了體系穩定抗形變能 力，提高材料的定伸強度、伸長率和永久變形性能，同時，植物纖維的微孔結 構，以及粘土的阻隔作用，可進一步提高材料的保溫性能。而且，植物纖維經 過物理化學改性，改變了其化學穩定性和熱穩定性，使其在加工中不容易變色， 熱收縮性和吸水性小、阻燃、耐化學腐蝕、不蟲蛀、抗靜電、使用壽命長。此 外，該植物纖維和粘土以及天然橡膠都是來自大自然，生產成本低，環境友好無汙染，因此，可稱之為綠色保溫材料及製品。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限 於此。
實施例1
原料組分的重量配比如下天然橡膠或膠乳(以幹膠計)100份，改性菠蘿 葉纖維微粉1份，高嶺土 1份，硫磺0.5份，促進劑CZ 1.2份，防老劑MB 1份。
產品的製備步驟
(1) 改性菠蘿葉纖維微粉的製備在菠蘿葉纖維中加入5%纖維質量的乙酸 酐，然後採用球磨法處理0. 5小時，再經過微波頻率2450MHz，功率300瓦，處 理時間20分鐘，獲得改性菠蘿葉纖維微粉；所得微粉的粒徑控制在50納米至 30微米。
(2) 按重量配比將上述原料組分中的改性菠蘿葉纖維微粉、高嶺土、硫磺、 促進劑CZ、防老劑MB加入到濃縮天然膠乳中，均勻地分散到天然膠乳中，再 通過預硫化0.5-1小時，熟成24小時，發泡與硫化乾燥2小時等歩驟製成含有 改性植物纖維微粉及粘土的天然橡膠材料。該材料保溫效果顯著，物理機械性 能優異，導熱係數為0.02 w/m.k，壓縮率大於60%，密度為80Kg/m3，使用溫度 範圍為負60度到150度。
實施例2
原料組分的重量配比如下天然橡膠或膠乳(以幹膠計)100份，改性菠蘿 葉纖維微粉10份、改性薴麻纖維10份，高嶺土5份，滑石10份，硫磺3.3份， 促進齊IJCZ2.3份，促進劑PX2份，防老劑MB1份，防老劑PFC2份。
產品的製備步驟
(1)改性菠蘿葉纖維微粉的製備在菠蘿葉纖維中加入15%菠蘿葉纖維質 量的乙酸酐和馬來酸酐的組合物(質量比l: 1)，然後採用膠體磨法處理24小 時，再經過微波頻率2450MHz，功率1600瓦，處理時間1分鐘，獲得改性菠蘿 葉纖維微粉；所得微粉的粒徑控制在50納米至30微米。改性薴麻纖維微粉的製備採用同上的方法。 (2)按重量配比將上述原料組分中的改性菠蘿葉纖維微粉、改性薴麻纖維
微粉、高嶺土、滑石、硫磺、促進劑CZ、促進劑PX、防老劑MB、防老劑PFC 加入到濃縮天然膠乳中，均勻地分散到天然膠乳中，再通過預硫化0.5-1小時， 熟成24小時，發泡與硫化乾燥2小時等步驟製成含有改性植物纖維微粉及粘土 的天然橡膠保溫材料。該材料保溫效果顯著，物理機械性能優異，導熱係數為 0.04w/m.k，壓縮率大於50%，密度為110Kg/m3，使用溫度範圍為負50度到150度。
實施例3
原料組分的重量配比如下天然膠乳(以幹膠計)100份，改性竹纖維微粉
10份，膨潤土7份，硫磺2份，促進劑ZDC3份，防老劑A2份。 產品的製備歩驟
(1) 改性竹纖維微粉的製備在菠蘿葉纖維中加入10%纖維質量的鄰苯二 甲酸酐，然後採用砂磨法處理12小時，再經過微波頻率2450MHZ，功率700瓦， 處理時間10分鐘，獲得改性竹纖維微粉；所得微粉的粒徑控制在50納米至30微米。
(2) 按重量配比將上述原料組分中的改性竹纖維微粉、膨潤土、硫磺、促 進劑ZDC、防老劑A加入到濃縮天然膠乳中，均勻地分散到天然膠乳中，再通 過預硫化0.5-1小時，熟成24小時，發泡與硫化乾燥2小時等歩驟製成含有改 性植物纖維微粉及粘土的天然橡膠保溫材料。該材料保溫效果顯著，物理機械 性能優異，導熱係數為0.03 w/m.k，壓縮率大於60%，密度為90Kg/m3，使用溫 度範圍為負50度到150度。
實施例4生產柔性保溫板 原料組份的重量配比(重量份) 濃縮天然膠乳(以幹膠計) 改性秸稈纖維粉 蒙脫土
分散劑(乳化劑OP:烷基酚聚氧乙烯醚)
100
1
0.2幹酵素 0.1
KOH 0.15
硫磺 1.2
促進劑PX (N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸鋅) 0.8
促進劑ZDC (二乙基二硫代氨基甲酸鋅) 0.4
防老劑264 (2， 6-二叔丁基對甲酚) 1
ZnO 0.6
產品的製備步驟
首先取秸稈纖維，加入15%馬來酸酐化學改性劑(以秸稈纖維質量計)，然
後採用磨盤型力化學反應器碾磨方法對秸稈纖維進行處理0.5小時，再經過微波 功率700瓦、頻率2450MHz處理20分鐘，獲得改性秸稈纖維微粉。
取濃縮天然膠乳100份(以幹膠計)，加入0.3份分散劑，再加入1份上述 所得改性秸稈纖維微粉，加入5份蒙脫土，配製成穩定乳液。按上述配方將硫 磺、促進劑PX、促進劑ZDC、防老劑264、 ZnO分別用去離子水製成濃度為20 %的分散體；將氫氧化鉀用去離子水製成濃度為1%的分散體；將乾酪素用去離 子水製成濃度為5%的分散體。然後將上述各組份加入到膠乳中，倒入40cmx 40cm的玻璃板框中，經過預硫化、熟成、發泡與硫化乾燥等步驟製成成品。該 材料保溫效果顯著，物理機械性能優異，導熱係數為0.02 w/m.k，壓縮率大於 60%,密度為80Kg/m3，使用溫度範圍為負60度到150度。
實施例5生產柔性保溫板
原料組分的配方與實施例3的差別在於100份天然膠乳中加入5份改性椰 子殼纖維粉和IO份陶土。
產品的製備步驟為取濃縮天然膠乳IOO份(以幹膠計)，加入0.3份分散 劑，再加入5份上述所得改性椰子殼纖維微粉，加入10份陶土，配製成穩定乳 液。按上述配方將硫磺、促進劑PX、促進劑ZDC、防老劑264、 ZnO分別用去 離子水製成濃度為60。X的分散體；將氫氧化鉀用去離子水製成濃度為30%的分 散體；將乾酪素用去離子水製成濃度為15%的分散體。然後將上述各組份加入 到膠乳中，倒入40cmx40cm的玻璃板框中，經過預硫化、熟成、發泡與硫化幹 燥等步驟製成柔性保溫板成品。該材料保溫效果顯著，物理機械性能優異，導熱係數為0.05 w/m.k，壓縮率大於60%，密度為100Kg/m3，使用溫度範圍為負 50度到150度。
實施例6生產柔性保溫管
原料組分的重量配比(按重量份計)
濃縮天然膠乳(以幹膠計) 100
改性劍麻纖維粉 10
滑石粉 1
分散劑(乳化劑OP:烷基酚聚氧乙烯醚) 0.3
幹酵素 0.5
KOH 0.1
硫磺 0.5
促進劑PX (N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸鋅) 0.8
促進劑ZDC (二乙基二硫代氨基甲酸鋅) 0.5
防老劑264 (2， 6-二叔丁基對甲酚) 0.5
防老劑MB (2-硫基苯並咪唑) 0.5
ZnO 0.5
產品的製備歩驟
首先取劍麻纖維，加入15%鄰苯二甲酸酐化學改性劑(以植物纖維質量計)，
然後採用球磨機碾磨方法對植物纖維進行處理1小時，再經過微波功率700瓦、 頻率2450MHZ10分鐘，獲得改性植物纖維微粉。
取濃縮天然膠乳100份(以幹膠計)，加入0.3份分散劑，再加入10份上述 所得改性植物纖維微粉，加入1份滑石粉，配製成穩定乳液。按上述配方將硫 磺、促進劑PX、促進劑ZDC、防老劑264、防老劑MB 、 ZnO分別用去離子水 製成濃度為40%的分散體；將氫氧化鉀用去離子水製成濃度為20%的分散體； 將乾酪素用去離子水製成濃度為10%的分散體。然後將上述各組份加入到膠乳 中，倒入管狀金屬模具中，經過預硫化、熟成、發泡與硫化乾燥等步驟製成成 品。該材料保溫效果顯著，物理機械性能優異，導熱係數為0.03 w/m.k，壓縮率 大於60%，密度為80Kg/m3，使用溫度範圍為負60度到150度。
實施例7生產柔性保溫管與實施例6的區別在於100份天然膠乳中加入12份改性菠蘿葉纖維微粉和
5份蒙脫土。
該材料保溫效果顯著，物理機械性能優異，導熱係數為0.05 w/m.k，壓縮率 大於60%，密度為90Kg/m3，使用溫度範圍為負50度到150度。
實施例8生產柔性保溫套
原料組分的重量配比(按重量份計)
濃縮天然膠乳(以幹膠計) 100
改性秸稈纖維粉 12 陶土 1
分散劑(乳化劑OP:烷基酚聚氧乙烯醚) 0.3
幹酵素 0.5
KOH 0.1
硫磺 0.6
促進劑PX (N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸鋅) 0.8
促進劑ZDC (二乙基二硫代氨基甲酸鋅) 0.5
防老劑264 (2， 6-二叔丁基對甲酚) 0.5
防老劑MB (2-硫基苯並咪唑) 0.5
ZnO 0.5
產品的製備步驟
首先取植物秸稈纖維，加入8%硬脂酸化學改性劑(以秸稈纖維質量計)， 然後採用震動磨機碾磨方法對秸稈纖維進行處理0.5 1小時，再經過微波功率 700瓦、頻率2450MHz處理l-20分鐘，獲得改性秸稈纖維微粉。
取濃縮天然膠乳100份(以幹膠計)，加入0.3份分散劑，再加入12份上述 所得改性秸稈纖維微粉，加入1份陶土，配製成穩定乳液。按上述配方將硫磺、 促進劑PX、促進劑ZDC、防老劑264、防老劑MB、 ZnO分別用去離子水製成 濃度為60%的分散體；將氫氧化鉀用去離子水製成濃度為30%的分散體；將幹 酪素用去離子水製成濃度為15%的分散體。然後將上述各組份加入到膠乳中， 倒入套型金屬模具中，經過預硫化、熟成、發泡與硫化乾燥等步驟製成成品。該材料保溫效果顯著，物理機械性能優異，導熱係數為0.03 w/m.k，壓縮率大於 60%，密度為80Kg/m3，使用溫度範圍為負60度到150度。 實施例9生產柔性保溫套
與實施例8的區別在於100份天然膠乳中加入15份改性竹纖維微粉和5份 高嶺土。
產品的製備步驟
首先取植物竹纖維，加入15%硬脂酸化學改性劑(以竹纖維質量計)，然後 採用震動磨機碾磨方法對竹纖維進行處理0.5 1小時，再經過微波功率700瓦、 頻率245GMHz處理1-20分鐘，獲得改性竹纖維微粉。
取濃縮天然膠乳100份(以幹膠計)，加入0.3份分散劑，再加入15份上述 所得改性竹纖維微粉，加入5份高嶺土，配製成穩定乳液。按上述配方將硫磺、 促進劑PX、促進劑ZDC、防老劑264、 ZnO分別用去離子水製成濃度為60X的 分散體；將氫氧化鉀用去離子水製成濃度為30%的分散體；將乾酪素用去離子 水製成濃度為15%的分散體。然後將卜.述各組份加入到膠乳中，倒入套型金屬 模具中，經過預硫化、熟成、發泡與硫化乾燥等步驟製成成品。
該材料保溫效果顯著，物理機械性能優異，導熱係數為0.04w/m.k，壓縮率 大於70%，密度為80Kg/m3，使用溫度範圍為負50度到150度。
上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實 施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、 替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1、一種複合型柔性保溫材料，其特徵在於主要由以下重量份的原料組分製備得到天然橡膠或膠乳(以幹膠計)100份，改性植物纖維微粉1～20份，粘土1～20份，硫磺0.5～3.3份，促進劑1.2～4.3份和防老劑1～3份。
2、 根據權利要求1所述的複合型柔性保溫材料，其特徵在於所述原料組分中還包括以下重量份的加工助劑中的至少一種氧化鋅0.5 4份；垸基酚聚 氧乙烯醚0.3份；失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚0.3份；脂肪醇聚氧乙烯醚0.3份；ZnC03 1份；幹酵素0.1 0.5份；KOH 0.05 0.15份；二苯胍0.2份； Na2SiF6 0.15 0.5份；硫酸鈸1.2份甲醛1.5份；高耐磨爐黑1 20份；半補 強炭黑1 20份；再生膠30 100份；硬脂酸3份；重油5 14份；水楊酸0.2 份；凡士林10份；顏料l-15份和二亞硝基五亞甲基四胺1 6份。
3、 根據權利要求1所述的複合型柔性保溫材料，其特徵在於所述促進劑包括N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸鋅、二乙基二硫代氨基甲酸鋅、二硫化苯並 噻唑、二硫化四甲基秋蘭姆、N-乙基-N-苯基—硫代氨基甲酸鋅、硫醇基苯並噻 唑、N-環己基-2-苯並噻唑次磺醯胺和二苯胍中的至少一種。
4、 根據權利要求1所述的複合型柔性保溫材料，其特徵在於所述防老劑 包括2， 6-二叔丁基對甲酚、對笨二酚二苄醚、2-硫基苯並咪唑、N-苯基-l-萘胺、 苯乙基二苯胺和N-苯基-l3 -萘胺中的至少一種。
5、 根據權利要求1所述的複合型柔性保溫材料，其特徵在於所述改性植物纖維微粉按下述方法製備而成在植物纖維中加入化學改性劑，然後採用力化學方法處理0.5 24小時，再經過微波處理獲得改性植物纖維微粉；所述化學改性劑添加量為植物纖維質量的5 15%;所述微波處理為植物纖維經改性劑作用後，在300-1600瓦、頻率245GMHz微波下處理1-20分鐘。
6、 根據權利要求5所述的複合型柔性保溫材料，其特徵在於所述化學改 性劑為乙酸酐、馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、 馬來酸和鄰苯二甲酸中的至少一種，添加量為植物纖維質量的5 15%。
7、 根據權利要求1所述的複合型柔性保溫材料，其特徵在於所述植物纖 維包括秸稈纖維、劍麻纖維、竹纖維、菠蘿葉纖維、椰子殼纖維、香蕉杆莖纖 維、棉花纖維、絲纖維、薴麻纖維、黃麻纖維和甘蔗纖維中的至少一種；所述 粘土為膨潤土、高嶺土、滑石或其組合物，並經過力化學處理形成片層厚度為50納米至300微米的層狀結構。
8、 根據權利要求5-7中任一項所述的複合型柔性保溫材料，其特徵在於所述力化學方法是磨盤型力化學反應器碾磨、球磨法、膠體磨法、砂磨法、震 動磨法或衝擊磨法。
9、 權利要求1或2所述的複合型柔性保溫材料的製備方法，包括如下步驟:按重量配比將上述原料中的改性植物纖維微粉、粘土、硫磺、促進劑、防老劑 及加工助劑加入天然橡膠或膠乳中，均勻地分散到天然橡膠或膠乳中，再通過 預硫化、熟成、發泡、硫化乾燥步驟製成含有改性植物纖維微粉和粘土的複合 型柔性保溫材料。
10、 權利要求1或2所述的複合型柔性保溫材料用於製備保溫製品。
全文摘要
本發明公開了一種天然橡膠-植物纖維-粘土複合保溫材料及其製備方法和應用。該複合保溫材料包括如下按重量份計的組分天然橡膠或膠乳(以幹膠計)100份，改性植物纖維微粉1～20份，粘土1～15份，硫磺0.5～3.3份，促進劑1.2～4.3份，防老劑1～3份及其它加工助劑。製備方法是利用天然橡膠為原料，在常規的原料配合工序中，將改性植物纖維微粉連同粘土及其他配料一起加入天然橡膠，再經發泡成型、硫化等工序製成含改性植物纖維微粉和粘土的天然橡膠複合保溫材料與製品。本發明所得複合保溫材料及製品可在製備柔性保溫板、柔性保溫管、柔性保溫套等製品中應用，其具有環境優化、保溫效能高、柔軟可任意摺疊，性能優異等特點。
文檔編號C08L7/00GK101550244SQ20091003772
公開日2009年10月7日 申請日期2009年3月11日 優先權日2009年3月11日
發明者張淵明, 敖寧建, 未友國 申請人:暨南大學