[发明专利]一种涂覆的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

本发明公开了一种涂覆的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放入高压反应釜中，通入二氧化碳气体，调节压强和温度，使二氧化碳处于超临界状态，保压渗透，快速泄压，加热发泡，制得发泡颗粒；(2)将发泡颗粒进行蒸汽模压成型，制得发泡材料；(3)在发泡材料表面涂覆低导热系数材料，制得涂覆的超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料。本发明所述复合发泡材料具有导热系数低、密度低、回弹性高、耐磨、耐折、力学性能强、低温性能好、保温性能及阻燃性能好等特性，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

本发明涉及高分子保温隔热材料领域，具体涉及一种涂覆的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

目前市场上低导热系数材料主要有苯乙烯泡沫、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，这些材料普遍存在力学性能不足，回弹性差，易燃烧等缺点。由于TPU颗粒等热塑性弹性体材料通过间歇式泄压升温法所制备的发泡颗粒是多孔介质，其导热系数有所降低，且发泡颗粒自身具有超轻的密度、超高的回弹性、耐磨、耐折及低温性能好等特性，因此设计一种具有超轻的密度、超高的回弹性、阻燃、导热系数低的材料尤为重要，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，还可运用于一些对回弹性，压缩变形小的特殊领域场合。

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，提供一种涂覆的超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料及其制备方法。本发明涂覆的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为发泡剂，将待发泡颗粒经纯物理发泡、间歇式泄压升温法制备发泡颗粒，再由蒸汽模压成型制备发泡材料，并将低导热系数材料涂覆在发泡材料表面制备而成，生产工艺简单环保无污染；本发明涂覆的超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料是将所述低导热系数材料涂覆在所述发泡材料表面制备而成，除具有导热系数低的特性外，依然保持自身的特性，如密度低、回弹性高、耐磨、耐折、力学性能强及低温性能好等特性，且由于该复合发泡材料具有多孔结构，内部有大量二氧化碳气体，所以对材料的保温及阻燃性能也有大幅提升；本发明涂覆的超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料可广泛应用于建筑、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：

一种涂覆的超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)颗粒发泡：将热塑性弹性体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，制得发泡颗粒；

(2)蒸汽模压成型：将步骤(1)所述发泡颗粒进行蒸汽模压成型，制得发泡材料；

(3)涂覆：在步骤(2)所述发泡材料表面涂覆低导热系数材料，制得涂覆的超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料。

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、苯乙烯类热塑性弹性体、聚酯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。

优选地，所述步骤(1)中，所述压强为7.38～30MPa；所述压强过低则达不到超临界状态，二氧化碳难以渗透到待发泡颗粒内部，难以发泡；压强过高渗透效果越明显，但超过30MPa渗透效果基本保持一致，因此压强选择7.38～30MPa。

优选地，所述步骤(1)中，所述温度为31～80℃；所述温度过低则达不到超临界状态，二氧化碳难以渗透到待发泡颗粒内部，难以发泡；温度过高则相同压强内的二氧化碳含量降低，其渗透效果不明显，因此温度选择31～80℃。