[发明专利]一种聚酰亚胺绝热泡沫加工工艺及产品

说明书

本发明公开了一种聚酰亚胺绝热泡沫加工工艺及产品，包括以下步骤：S1、对热压设备的热压板进行预热；S2、利用热压设备部分压缩聚酰亚胺泡沫；S3、以有机玻璃罩罩住整个热压设备，密封胶条对玻璃罩与地面接触处进行密封；S4、对开孔泡沫进行抽真空换气处理，气体流速每分钟为玻璃罩容积的0.05‑0.30倍，使孔结构内被绝缘保护气体充满；S5、继续保持1‑3小时热压热熔过程，使聚酰亚胺泡沫上下面密实化并结皮，得到初级聚酰亚胺绝热泡沫产品；S6、将初级聚酰亚胺绝热泡沫产品在充满惰性绝热保护气体的有机玻璃操作箱中，进行四面封面处理，得到聚酰亚胺绝热泡沫产品。本发明得到的产品具有保证其他性能的前提下，能够有效提高绝热性能的特点。

技术领域

本发明涉及一种聚酰亚胺泡沫，特别是一种聚酰亚胺绝热泡沫加工工艺及产品。

背景技术

相比于聚氨酯及聚苯乙烯等聚合物泡沫多孔绝热材料，岩棉及玻璃纤维等无机纤维类多孔绝热材料，聚酰亚胺泡沫由于更加优越的轻量化特性(密度最低可至4kg/m³)、耐高温、耐低温、极高的阻燃性与燃烧时烟毒气体释放量少等优点，因此作为舱内绝热材料，在航空、航天、船舶等高端领域表现出广阔的应用前景。但是相比于其他隔热泡沫材料，聚酰亚胺泡沫的导热系数在0.036-0.048W/(m·K)之间，远远高于导热系数在0.025W/(m·K)左右的聚氨酯泡沫。因此，要想达到相同的隔热效果就需要敷设更厚的聚酰亚胺泡沫，这不仅会增加泡沫材料用量，增加应用载体建造成本，而且会大大减少舱室内的有效可用空间，降低居住及工作舒适程度。

聚酰亚胺泡沫导热系数之所以高于聚氨酯泡沫，是由于聚酰亚胺泡沫发泡倍率高，发泡速度快，因此，聚酰亚胺泡沫的开孔度高于聚氨酯等泡沫材料。极高的发泡倍率虽然可以赋予聚酰亚胺泡沫轻质的特性，但是过高的开孔率使得聚酰亚胺泡沫的流阻偏低，泡沫体中的空气更容易流动。当聚酰亚胺泡沫受热时，泡沫体中的热对流现象更加剧烈，从而导致聚酰亚胺泡沫的导热系数升高。与此同时，聚酰亚胺泡沫泡孔中充满的是导热系数高达0.024W/(m·K)的空气，而聚氨酯泡沫泡孔中充满的是导热系数仅有0.015W/(m·K)的二氧化碳气体，这也对聚酰亚胺泡沫导热系数到达聚氨酯泡沫导热系数水平产生了巨大的阻碍。上述两方面的共同影响，最终使聚酰亚胺泡沫的绝热能力远远不如聚氨酯泡沫。

目前在提高聚酰亚胺泡沫绝热性能的研究中，中国专利CN 111040161 A中提出红外遮光剂与热压同时使用的方式制备出了一种隔热保温聚酰亚胺泡沫材料，其最低导热系数达到0.031W/(m·K)，同时红外遮光剂与热压的共同作用将聚酰亚胺泡沫密度从10.2kg/m³提高至40.2kg/m³，损失了聚酰亚胺泡沫的轻质特性；中国专利CN 110922627 A中使用均苯四甲酸二酯、泡沫稳定剂、复配催化剂、发泡剂混合得到发泡白料，含磷多元醇阻燃剂与异氰酸酯室温预聚得到发泡黑料，通过白料与黑料混合自由发泡的方式得到阻燃绝热的聚酰亚胺泡沫，该方法制备出的聚酰亚胺泡沫最低导热系数达到0.032W/(m·K)，同时脂肪族磷系阻燃剂的引入促进了聚酰亚胺泡沫的焦化，使其脆性增强，柔韧性下降，不利于施工应用；中国专利CN 111217999 A中通过大空间位阻的脂肪醇与芳香酸酐得到高浓度并可长期储存的羧酸酯溶液，通过自由发泡的方式得到柔性聚酰亚胺隔热泡沫，该方法制备出的聚酰亚胺泡沫最低导热系数达到0.031W/(m·K)。

综上所述，目前已经有许多科研工作者探究了不同路径以降低聚酰亚胺泡沫导热系数、提升其隔热性能，但是制备出来的聚酰亚胺泡沫材料的导热系数仍然无法降低至0.030W/(m·K)以下，无法到达聚氨酯泡沫的绝热水平，难以与市场上广泛应用的聚氨酯泡沫形成有力的竞争；并且，上述提升聚酰亚胺泡沫隔热性能的手段还造成了生产工艺繁琐、聚酰亚胺泡沫力学性能下降等问题。因此，现有的技术存在着绝热性能不佳、生产工艺繁琐和力学性能下降的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种聚酰亚胺绝热泡沫加工工艺及产品。本发明具有能够有效提高绝热性能、简化生产工艺以及保证力学性能不下降的特点。