一種防水保溫樹脂材料及其生產工藝的製作方法

2023-10-17 17:23:54

本發明涉及防水保溫材料領域，具體涉及一種防水保溫樹脂材料及其生產工藝。

背景技術：

保溫材料一般是指導熱係數小於或等於0.2的材料。保溫材料應用廣泛，在工業和建築中採用良好的保溫技術與材料，往往可以起到事半功倍的效果。建築中每使用一噸礦物棉絕熱製品，一年可節約一噸石油。但是纖維類保溫材料在使用環境中要使對流傳熱和輻射傳熱升高，必須要有較厚的覆層；而型材類無機保溫材料要進行拼裝施工，存在接縫多、有損美觀、防水性差、使用壽命短等缺陷。

目前，在電力防水保溫樹脂材料領域，主要是用塑料做成板材，其主要是利用單體原料以縮合反應聚合而成的材料，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩定劑、潤滑劑、色料等添加劑等合成。此類防水保溫材料的耐腐蝕性一般，機械性能、熱穩定性、阻燃性、耐候性也欠佳。因此，需要研發出一種以防水保溫為主、綜合性能優良的樹脂材料來滿足電力行業的需求。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服上述現有技術的不足，提供一種防水保溫樹脂材料及其生產工藝，該樹脂材料防水保溫性能優良，同時具備良好的機械性能、耐候性、耐酸鹼性，生產工藝能耗較低，適合作為電力設備的塗層材料或外牆保溫裝飾材料。

本發明解決技術問題採用如下技術方案：

一種防水保溫樹脂材料，包括如下重量份的成分：苯酚型酚醛環氧樹脂60～80份、聚酯樹脂30～50份、聚苯胺15～30份、中空玻璃微珠10～18份、petg5～10份、石墨粉6～12份、硅藻土10～20份、殼聚糖雙胍鹽酸鹽5～10份、乙二醇銻3～6份、抗氧劑0.6～2份、阻燃劑0.3～1.2份。

優選地，所述苯酚型酚醛環氧樹脂選自nppn-631、nppn-638、nppn-638s中的一種或多種的組合。

優選地，所述聚酯樹脂選自335飽和聚酯樹脂、345飽和聚酯樹脂、301b飽和聚酯樹脂、385飽和聚酯樹脂中的一種或任意兩種以上的組合。

優選地，所述抗氧劑選自2,6-三季丁基-4-甲基苯酚、雙(3,5-三季丁基-4-羥基苯基)硫醚、抗氧劑tnp、抗氧劑1076、抗氧劑164中的一種或多種的組合。

優選地，所述阻燃劑選自多聚磷酸胺、密胺聚磷酸鹽、季戊四醇二磷酸酯、三聚氰胺氰尿酸鹽中的一種或多種的組合。

上述防水保溫樹脂材料的生產工藝，包括如下步驟：

步驟一：使用質量濃度10～20％的鹽酸溶液浸泡硅藻土10～20min後，以1000～1200r/min離心分離3～5min，過濾取濾餅，烘乾後送入振動篩磨粉，過200～300目篩得到粉末a；

步驟二：將粉末a與石墨粉混合，攪拌均勻，投入到球磨罐中，加入適量乙醇和氧化鋁陶瓷球，20～30℃球磨1～2小時，取出反應物料過濾，濾餅烘乾後研磨過200～300目篩得到混合粉末b；

步驟三：將苯酚型酚醛環氧樹脂、聚酯樹脂、聚苯胺、中空玻璃微珠、petg、殼聚糖雙胍鹽酸鹽、乙二醇銻混合攪拌均勻，送入密煉機，在150～160℃混煉10～15min，得到混合物料c；

步驟四：將混合粉末b、混合物料c、抗氧劑、阻燃劑混合攪拌均勻，送入離心機以1200～1400r/min離心分離5～8分鐘，倒入雙螺杆擠出機中擠壓成熔融狀態，待混料完全熔融後擠出到注塑機中，在260～280℃、5～10mpa條件下注塑成型得到該高分子材料。

優選地，所述步驟一鹽酸溶液的用量以沒過硅藻土為宜。

優選地，所述步驟二球磨的球料重量比為25:1～35:1，球料重量比為氧化鋁陶瓷球與粉末a和石墨粉混合物的重量比。

優選地，所述步驟四雙螺杆擠出機的擠出壓力為10～15mpa，長徑比為40～50:1。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：

1.本發明的防水保溫樹脂材料，各成分安全無毒，成本較低，對強酸、強鹼、含氯試劑等強氧化劑的耐腐蝕性能優良，防水保溫，而且具備良好的機械性能、耐候性、耐酸鹼性，生產工藝能耗較低，適合作為電力設備的塗層材料或外牆保溫裝飾材料。

2.本發明防水保溫樹脂材料成分中，苯酚型酚醛環氧樹脂環氧基含量高，黏度較大，固化後產物交聯密度高，具有良好的物理機械性能，適合耐化學性和耐溫性的防腐體系；聚酯樹脂的耐熱性較好，電性能優良；聚苯胺具有導電率高且可調範圍大、獨特的摻雜機理、原料價廉和環境穩定性好等優點；petg是一種透明、非結晶型共聚酯，具有突出的韌性和高抗衝擊強度，其抗衝擊強度是改性聚丙烯酸酯類的3～10倍，並具有很高的機械強度和優異的柔性；石墨粉耐高溫導電，且耐磨潤滑；硅藻土孔隙度大、吸收性強、化學性質穩定、耐磨、耐熱；殼聚糖雙胍鹽酸鹽具有優良的相容性和抑菌能力，能夠顯著提高樹脂材料的抗菌抑菌性能；抗氧劑與阻燃劑將材料與外界空氣和熱源隔絕，降低了導熱係數，進一步提高了保溫性能。

3.本發明的防水保溫樹脂材料的生產工藝，首先將硅藻土使用酸浸法提高吸收性和孔隙率；再通過球磨法將石墨粉與硅藻土混合，提高導電性和耐溫性；之後的密煉、熔融注塑使得各成分更加分散，材料的材質更加均勻，且能耗較低，節約能源。

具體實施方式

以下結合具體實施例對發明作進一步詳細的描述。

實施例1.

一種防水保溫樹脂材料，包括如下重量份的成分：

上述防水保溫樹脂材料的生產工藝，包括如下步驟：

步驟一：使用質量濃度15％的鹽酸溶液浸泡硅藻土10min後，以1000～1200r/min離心分離3～5min，過濾取濾餅，烘乾後送入振動篩磨粉，過200～300目篩得到粉末a；其中，鹽酸溶液的用量以沒過硅藻土為宜。

步驟二：將粉末a與石墨粉混合，攪拌均勻，投入到球磨罐中，加入適量乙醇和氧化鋁陶瓷球，20℃球磨2小時，取出反應物料過濾，濾餅烘乾後研磨過200～300目篩得到混合粉末b；其中，球磨的球料重量比為25:1，球料重量比為氧化鋁陶瓷球與粉末a和石墨粉混合物的重量比。

步驟三：將苯酚型酚醛環氧樹脂nppn-631、385飽和聚酯樹脂、聚苯胺、中空玻璃微珠、petg、殼聚糖雙胍鹽酸鹽、乙二醇銻混合攪拌均勻，送入密煉機，在150～160℃混煉10～15min，得到混合物料c；

步驟四：將混合粉末b、混合物料c、雙(3,5-三季丁基-4-羥基苯基)硫醚、密胺聚磷酸鹽混合攪拌均勻，送入離心機以1200～1400r/min離心分離5～8分鐘，倒入雙螺杆擠出機中擠壓成熔融狀態，擠出壓力為10～15mpa，長徑比為40～50:1，待混料完全熔融後擠出到注塑機中，在260～280℃、5～10mpa條件下注塑成型得到該高分子材料。

實施例2.

一種防水保溫樹脂材料，包括如下重量份的成分：

上述防水保溫樹脂材料的生產工藝，包括如下步驟：

步驟一：使用質量濃度12％的鹽酸溶液浸泡硅藻土20min後，以1000～1200r/min離心分離3～5min，過濾取濾餅，烘乾後送入振動篩磨粉，過200～300目篩得到粉末a；其中，鹽酸溶液的用量以沒過硅藻土為宜。

步驟二：將粉末a與石墨粉混合，攪拌均勻，投入到球磨罐中，加入適量乙醇和氧化鋁陶瓷球，25℃球磨1.5小時，取出反應物料過濾，濾餅烘乾後研磨過200～300目篩得到混合粉末b；其中，球磨的球料重量比為30:1，球料重量比為氧化鋁陶瓷球與粉末a和石墨粉混合物的重量比。

步驟三：將苯酚型酚醛環氧樹脂nppn-638、345飽和聚酯樹脂、聚苯胺、中空玻璃微珠、petg、殼聚糖雙胍鹽酸鹽、乙二醇銻混合攪拌均勻，送入密煉機，在160℃混煉10min，得到混合物料c；

步驟四：將混合粉末b、混合物料c、抗氧劑tnp、季戊四醇二磷酸酯混合攪拌均勻，送入離心機以1200～1400r/min離心分離5～8分鐘，倒入雙螺杆擠出機中擠壓成熔融狀態，擠出壓力為10～15mpa，長徑比為40～50:1，待混料完全熔融後擠出到注塑機中，在260～280℃、5～10mpa條件下注塑成型得到該高分子材料。

實施例3.

一種防水保溫樹脂材料，包括如下重量份的成分：

上述防水保溫樹脂材料的生產工藝，包括如下步驟：

步驟一：使用質量濃度16％的鹽酸溶液浸泡硅藻土18min後，以1000～1200r/min離心分離3～5min，過濾取濾餅，烘乾後送入振動篩磨粉，過200～300目篩得到粉末a；其中，鹽酸溶液的用量以沒過硅藻土為宜。

步驟二：將粉末a與石墨粉混合，攪拌均勻，投入到球磨罐中，加入適量乙醇和氧化鋁陶瓷球，30℃球磨1小時，取出反應物料過濾，濾餅烘乾後研磨過200～300目篩得到混合粉末b；其中，球磨的球料重量比為32:1，球料重量比為氧化鋁陶瓷球與粉末a和石墨粉混合物的重量比。

步驟三：將苯酚型酚醛環氧樹脂nppn-638s、335飽和聚酯樹脂、聚苯胺、中空玻璃微珠、petg、殼聚糖雙胍鹽酸鹽、乙二醇銻混合攪拌均勻，送入密煉機，在160℃混煉10min，得到混合物料c；

步驟四：將混合粉末b、混合物料c、抗氧劑164、多聚磷酸胺混合攪拌均勻，送入離心機以1200～1400r/min離心分離5～8分鐘，倒入雙螺杆擠出機中擠壓成熔融狀態，擠出壓力為10～15mpa，長徑比為40～50:1，待混料完全熔融後擠出到注塑機中，在260～280℃、5～10mpa條件下注塑成型得到該高分子材料。

實施例4.

一種防水保溫樹脂材料，包括如下重量份的成分：

上述防水保溫樹脂材料的生產工藝，包括如下步驟：

步驟一：使用質量濃度10～20％的鹽酸溶液浸泡硅藻土10～20min後，以1000～1200r/min離心分離3～5min，過濾取濾餅，烘乾後送入振動篩磨粉，過200～300目篩得到粉末a；其中，鹽酸溶液的用量以沒過硅藻土為宜。

步驟二：將粉末a與石墨粉混合，攪拌均勻，投入到球磨罐中，加入適量乙醇和氧化鋁陶瓷球，20～30℃球磨1～2小時，取出反應物料過濾，濾餅烘乾後研磨過200～300目篩得到混合粉末b；其中，球磨的球料重量比為25:1～35:1，球料重量比為氧化鋁陶瓷球與粉末a和石墨粉混合物的重量比。

步驟三：將苯酚型酚醛環氧樹脂nppn-638s、301b飽和聚酯樹脂、聚苯胺、中空玻璃微珠、petg、殼聚糖雙胍鹽酸鹽、乙二醇銻混合攪拌均勻，送入密煉機，在150～160℃混煉10～15min，得到混合物料c；

步驟四：將混合粉末b、混合物料c、2,6-三季丁基-4-甲基苯酚、三聚氰胺氰尿酸鹽混合攪拌均勻，送入離心機以1200～1400r/min離心分離5～8分鐘，倒入雙螺杆擠出機中擠壓成熔融狀態，擠出壓力為10～15mpa，長徑比為40～50:1，待混料完全熔融後擠出到注塑機中，在260～280℃、5～10mpa條件下注塑成型得到該高分子材料。

性能測試：

將上述實施例1-4製備的樹脂材料進行了耐酸、耐鹼、抗衝擊強度、抗彎曲強度的性能測試，具體結果見下表。

從上表可以看出，本發明的高分子材料耐酸、耐鹼等抗腐蝕性能優良，機械性能如抗衝擊強度、彎曲強度良好，適合作為電力設備的塗層材料或外牆保溫裝飾材料。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。