管路保溫用三聚氰胺泡沫材料及其製備方法和應用的製作方法

2023-07-01 18:34:06

專利名稱：：管路保溫用三聚氰胺泡沫材料及其製備方法和應用的製作方法
技術領域：
：本發明提供一種管路保溫材料及其施工工藝，特別是管路內流體溫度不超過24(TC的管路保溫材料及其施工工藝。
背景技術：
：目前，我國管路絕熱保溫材料仍為"三棉"(即礦棉、玻璃棉、巖棉)、"三板"無機材料和以軟木、聚氨酯泡沫為主的天然或合成的有機材料。作為艦船保溫材料，這些材料各具特色，但也存在各自的缺陷和應用上的種種不合理性。在絕熱保溫過程中，這些絕熱保溫材料也給艦船安全和艦員生命帶來潛在的危險，例如，無機絕熱保溫材料存在容重大、吸水嚴重、防腐蝕性差等缺點；有機保溫材料存在易燃、毒性大、安全使用溫度低等缺點。
發明內容針對目前管路保溫材料的現狀以及存在的種種問題，發明人經過潛心研製，開發出一種容重低、導熱係數小、防火性能優異、施工方便快捷的管路保溫用三聚氰胺泡沫材料，以克服現有技術的管路絕熱保溫材料的不足。本發明的目的在於提供一種管路保溫用三聚氰胺泡沫材料，其由發泡液體系組成，該發泡液體系包括高固體份三聚氰胺樹脂、發泡劑、固化劑和乳化劑；高固體份三聚氰胺樹脂、發泡劑、固化劑和乳化劑的重量配比為50250:530:2.515:110。以該發泡液體系的質量為100份計算，上述的高固體份三聚氰胺樹脂在發泡液體系中的質量為5099份。本發明的特徵尤其在於上述的高固體份三聚氰胺樹脂的原料由三聚氰胺樹脂、多聚甲醛和甲醛的混合物組成，該混合物中，三聚氰胺樹脂、多聚甲醛、甲醛的質量份依次為80150份、50120份、40100份。本發明所述的高固體份三聚氰胺樹脂、發泡劑、固化劑和乳化劑的重量份之比為50250:530:2.515:110，優選為50220:1030:515:210，更優選200:1525:515:48。本發明的特徵尤其在於上述的發泡劑為環保型氫氯氟烴發泡劑HCFCs，優選HCFC-141b，發泡劑在發泡液體系中的質量份為530份，以高固體份三聚氰胺樹脂在發泡液體系中的質量份為200份做為基準。HCFC-141b是國內聚氨酯行業用量最大的氫氯氟烴產品。從1992年起，國內聚氨酯泡沫行業開始淘汰全氯氟烴，淘汰全氯氟烴後國內聚氨酯行業選擇的替代品就是HCFC-141b。之所以選擇這一替代品，除了考慮到氫氯氟烴HCFC-141b的安全性以及其替代成本較低等因素外，還因為當時按照國際上的相關規定，HCFC-141b被允許使用到2040年，從淘汰全氯氟烴初期算起其生命周期有大約50年的時間。目前歐美發達國家使用的HCFC-141b替代品主要是五氟丙烷(HFC-245fa)、戊烷系列產品、水發泡等。在這些替代品中，HFC-245fa的價格昂貴，戊垸系列產品的防火、防爆要求很高。在某些特殊應用領域例如噴塗聚氨酯領域，HCFC-141b還是首選的發泡劑產品。本發明所採用的固化劑優選為有機酸和無機酸混合的複合固化劑，即，有機酸-無機酸複合固化劑。固化劑分無機酸和有機酸，目前採用芳族磺酸為基礎的固化劑很普遍，因其腐蝕性小並有增塑作用。還有是將有機酸和無機酸混合使用，即本發明優選的有機酸-無機酸複合固化劑。其中，無機酸可為硫酸、鹽酸、磷酸等；有機酸可為草酸、已二酸、苯硝酸、酚硝酸、甲苯磺酸，苯磺酸，石油磺酸等，有機酸與無機酸的比例是任何比例，例如可以是l:55:1。本發明所採用的固化劑優選為甲苯磺酸和磷酸組成的複合固化劑，即，對甲苯磺酸-磷酸，以高固體份三聚氰胺樹脂200質量份做為基準，該固化劑在發泡液體系中的質量份為2.515份。為保證分散均勻，使用時應將固態有機磺酸配成高濃度的水溶液，一般溶液的濃度在40-65%為宜。所採用的乳化劑為有機磺酸鹽，例如選自十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、牛油磺酸鈉中的任一或其組合的有機磺酸鹽類乳化劑。以高固體份三聚氰胺樹脂200質量份做為基準，乳化劑在發泡液體系中的質量份為1.59.0份。本發明還提供了上述的管路保溫用三聚氰胺泡沫材料的製備方法，該方法包括將高固體含量三聚氰胺樹脂放置在攪拌釜中，溫度控制在1540°C，將發泡劑、固化劑、乳化劑的混合物加入到攪拌釜中，攪拌均勻，得到混合料，將上述混合料塗敷在發泡成型模具中，調節微波發泡設備溫度控制在3080°C進行發泡，發泡完成後，將發泡設備升溫至100200°C，對產品進行定型。上述管路保溫用三聚氰胺泡沫材料按優選配方在發泡成型模具中發泡熟化成型後的性能如表l。表1管路保溫用三聚氰胺泡沫材料性能tableseeoriginaldocumentpage6本發明對目前已有的管路絕熱保溫材料也同樣經過了上述測試方法進行了對比測試，得到的導熱係數均大於0.035W.m+K'1。相比之下，本發明的導熱係數為0.028左右，說明本發明的管路保溫用三聚氰胺泡沫材料的保溫性能遠遠優於現有技術的保溫材料。本發明還提供了上述管路保溫用三聚氰胺泡沫材料在管路保溫中的應用。本發明的上述管路保溫用三聚氰胺泡沬材料尤其適用於管路內流體溫度不超過24(TC的管路的保溫。本發明的管路保溫用三聚氰胺泡沫材料在管路保溫中的應用是通過以下工藝手段實現的，包括按照管路形狀加工所需厚度的上述的三聚氰胺泡沫材料，之後，將其套在管路外側，該三聚氰胺泡沫材料的外側包覆有起到加固作用的保護層，該保護層通過裝設包覆帶加以固定。本發明的目的還在於提供一種管路保溫用三聚氰胺泡沫材料的施工工藝，即按照管路形狀加工好厚度適中的上述泡沫材料，將加工好的泡沫材料套在管路外側，泡沫材料外包覆加固保護層，保護層加裝包覆帶固定。本發明與現有技術相比，管路保溫用三聚氰胺泡沫材料具有容重低、導熱係數小、防火性能優異、施工方便快捷等優點。具體實施例方式以下結合實施例詳細說明本發明，但不限定本發明的實施範圍。tableseeoriginaldocumentpage7其中，上述的高固體份三聚氰胺樹脂是質量份為120份的三聚氰胺樹脂、80份的多聚甲醛和70份的甲醛的混合物。製備方法將高固體含量三聚氰胺樹脂放置在攪拌釜中，溫度控制在1540°C，將發泡劑、固化劑、乳化劑的混合物加入到攪拌釜中，攪拌均勻，將上述混合料塗敷在發泡成型模具中，調節微波發泡設備溫度控制在308(TC進行發泡，發泡完成後，將發泡設備升溫至100200°C，對產品進行高溫定型即可。測試參照DIN52612標準和方法進行實施例1得到的三聚氰胺泡沫材料性能測試，導熱係數為0.028。實施例2:管路保溫用三聚氰胺泡沫材料發泡液配方(質量份)組分質量份高固體含量三聚氰胺樹脂180氫氯氟烴141b(發泡劑)15甲苯磺酸-磷酸(固化劑)6十二烷基磺酸鈉(乳化劑)4其中，上述的高固體份三聚氰胺樹脂是質量份為100份的三聚氰胺樹脂、75份的多聚甲醛和60份的甲醛的混合物。製備方法將高固體含量三聚氰胺樹脂放置在攪拌釜中，溫度控制在2535°C，將發泡劑、固化劑、乳化劑的混合物加入到攪拌釜中，攪拌均勻，將上述混合料塗敷在發泡成型模具中，調節微波發泡設備溫度控制在506(TC進行發泡，發泡完成後，將發泡設備升溫至大約150°C，對產品進行定型即可。測試參照DIN52612標準和方法對實施例2得到的三聚氰胺泡沫材料進行性能測試，導熱係數約為0.028。實施例3:管路保溫用三聚氰胺泡沫材料施工工藝將按實施例1或2的管路保溫用三聚氰胺泡沫材料發泡液配方組分在發泡成型模具中製得的三聚氰胺泡沫保溫層按照管路形狀加工好，將加工好的保溫層套在管路外側，保溫層外包覆保護層，保護層加裝包覆加固層。權利要求1.一種管路保溫用三聚氰胺泡沫材料，其由發泡液體系組成，該發泡液體系包括高固體份三聚氰胺樹脂、發泡劑、固化劑和乳化劑，所述的高固體份三聚氰胺樹脂、發泡劑、固化劑和乳化劑的重量比例為50～2505～302.5～151～10。2.如權利要求1所述的管路保溫用三聚氰胺泡沫材料，其中，所述的高固體份三聚氰胺樹脂是質量份為80150份、50120份和40100份的三聚氰胺樹脂、多聚甲醛和甲醛的混合物。3.如權利要求1所述的管路保溫用三聚氰胺泡沫材料，其中，所述的發泡劑為氫氯氟烴發泡劑。4.如權利要求1所述的管路保溫用三聚氰胺泡沫材料，其中，所述的固化劑為有機酸和無機酸的複合固化劑；所述的無機酸選自硫酸、鹽酸、磷酸中任一或其組合，所述的有機酸選自草酸、己二酸、苯硝酸、酚硝酸、甲苯磺酸、苯磺酸和石油磺酸中任一或其組合。5.如權利要求1所述的管路保溫用三聚氰胺泡沫材料，其中，所述的固化劑為對甲苯磺酸和磷酸組成的複合固化劑。6.如權利要求1所述的管路保溫用三聚氰胺泡沫材料，其中，所述的乳化劑為有機磺酸鹽。7.如權利要求6所述的管路保溫用三聚氰胺泡沫材料，其中，所述的有機磺酸鹽選自十二垸基苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、牛油磺酸鈉中的任一或其組合。8.權利要求1所述的管路保溫用三聚氰胺泡沫材料的製備方法，該製備方法包括將高固體含量三聚氰胺樹脂放置在攪拌釜中，溫度控制在154(TC，將發泡劑、固化劑、乳化劑的混合物加入到攪拌釜中，攪拌，得到混合料，將上述混合料塗敷在發泡成型模具中，調節發泡設備溫度控制在308(TC進行發泡，發泡完成後，將發泡設備升溫至100200°C，對發泡完成的產品進行定型。9.權利要求1所述的管路保溫用三聚氰胺泡沫材料在管路保溫中的應用。10.如權利要求9所述的應用，其中，該應用是通過以下工藝實現的按照管路形狀加工所需厚度的權利要求1所述的三聚氰胺泡沫材料，之後，將其套在管路外側，該三聚氰胺泡沫材料的外側包覆有起到加固作用的保護層，該保護層通過裝設包覆帶加以固定。全文摘要本發明提供一種管路保溫用三聚氰胺泡沫材料，其由發泡液體系組成，該發泡液體系包括高固體份三聚氰胺樹脂、發泡劑、固化劑和乳化劑，所述的高固體份三聚氰胺樹脂、發泡劑、固化劑和乳化劑的重量比例為50～250∶5～30∶2.5～15∶1～10；本發明還提供了上述三聚氰胺泡沫材料的製備方法及應用；按照管路形狀加工好厚度適中的上述三聚氰胺泡沫材料，並將其套在管路外側，外面再包覆加固保護層，保護層加裝包覆帶固定，即可達到管路保溫的效果；本發明導熱係數低、柔軟適中、易加工成型、施工簡單且牢固可靠。文檔編號C08J9/00GK101423648SQ200810239750公開日2009年5月6日申請日期2008年12月17日優先權日2008年12月17日發明者付大海,孟憲林,張海永,林紅吉,牛克華,陳曉明申請人:中國人民解放軍91872部隊