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一種絕熱可固化熱固性復(fù)合材料的制作方法

文檔序號:11298109閱讀:340來源:國知局

本實用新型屬于絕熱、保溫和可固化熱固性技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種絕熱可固化熱固性復(fù)合材料,本實用新型的一種絕熱可固化熱固性復(fù)合材料為具有優(yōu)異絕熱性能的可固化多層復(fù)合材料。



背景技術(shù):

氣凝膠因其夾芯體中的靜止氣體,使得氣凝膠材料具有較好的隔音、隔熱、質(zhì)輕的特點,因此,氣凝膠材料在工業(yè)絕熱領(lǐng)域被廣泛地應(yīng)用,此外,作為絕熱材料的金屬外殼也得到了廣泛應(yīng)用。

氣凝膠材料具有高通透性的圓筒形多分枝納米多孔三位網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),和具有極高孔洞率、極低的密度、高比表面積、超高孔體積率,其體密度為0.003-0.500g/cm-3。例如,硅氣凝膠纖細的納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有效地限制了局域熱激發(fā)的傳播,其固態(tài)熱導(dǎo)率比相應(yīng)的玻璃態(tài)材料低2~3個數(shù)量級,納米微孔洞抑制了氣體分子對熱傳導(dǎo)的貢獻;同時,由于硅氣凝膠的低聲速特性,它還是一種理想的聲學(xué)延遲或高溫隔音材料,因此,氣凝膠材料在隔熱和隔音方面具有重要的發(fā)展前景。中國專利CN105058949A介紹了“一種真空絕熱板的制造方法”,具體為:將納米氣凝膠粉體和碳酸鈣粉體加入到玻璃纖維絲中,并用袋子包裝,最后經(jīng)抽真空、封口制得,然而該實用新型制得的板材的強度、剛性等方面難以滿足實際的需求。

在工業(yè)上,鍍鋅鐵皮通常作為氣凝膠材料的外保護層,但是,由于鍍鋅鐵皮通過鉚接與氣凝膠絕熱層連接,無法保證兩者密封,而造成外界水分很容易進入氣凝膠絕熱層,導(dǎo)致氣凝膠絕熱層腐蝕、保溫失效;同時,鍍鋅鐵皮也存在著不具有耐踩踏和抗機械損傷的缺陷,在外力的作用下極易被損傷而使得外保護層遭受破壞。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本實用新型提供一種絕熱可固化熱固性復(fù)合材料,通過粘結(jié)膜將吸附和填 充有超強絕熱、隔音性能的氣凝膠的纖維復(fù)合芯層與可固化熱固性復(fù)合材料預(yù)浸料片材粘結(jié)起來,在保持氣凝膠材料絕熱、隔音性能的同時,也通過熱固性復(fù)合材料提高了該材料的防水性和機械力學(xué)性能,進一步擴大了氣凝膠材料的應(yīng)用范圍。

本實用新型的技術(shù)方案如下:

一種絕熱可固化熱固性復(fù)合材料,包括可固化熱固性復(fù)合材料預(yù)浸料片材、粘結(jié)膜和氣凝膠氈,所述的氣凝膠氈的上和/或下表面粘結(jié)有所述的粘結(jié)膜,所述的粘結(jié)膜的另一側(cè)面上還粘結(jié)有所述的可固化熱固性復(fù)合材料預(yù)浸料片材。

所述的氣凝膠氈為吸附和填充有氣凝膠的纖維復(fù)合芯層,所述的氣凝膠為硅氣凝膠、碳氣凝膠或氣相白炭黑,所述的纖維復(fù)合芯層為玻璃纖維復(fù)合芯層。

優(yōu)選為,所述的可固化熱固性復(fù)合材料預(yù)浸料片材為紫外光固化的熱固性纖維預(yù)浸料片材,可在紫外光照射下實現(xiàn)交聯(lián)固化。

優(yōu)選為,所述的紫外光固化的熱固性纖維預(yù)浸料片材為可紫外光固化的熱固性樹脂浸潤的玻璃纖維氈預(yù)浸片材、可紫外光固化的熱固性樹脂浸潤的玻璃纖維編織布預(yù)浸片材或可紫外光固化的熱固性樹脂浸潤的玻璃纖維單向布預(yù)浸片材中的一種。

優(yōu)選為,所述的粘結(jié)膜為乙烯-醋酸乙烯酯樹脂(EVA)薄膜、熱塑性聚氨酯(TPU)薄膜或聚氯乙烯(PVC)薄膜。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果如下:

一、本實用新型的一種絕熱可固化熱固性復(fù)合材料,通過采用可固化熱固性復(fù)合材料預(yù)浸料片材作為氣凝膠纖維復(fù)合芯層的外皮層,特別是以紫外光固化的熱固性纖維預(yù)浸片材作為皮層,提高了該復(fù)合材料的耐穿刺性,以解決在使用過程中,填充和吸附在纖維復(fù)合芯層的氣凝膠易跑出或泄露的缺陷,因此具有較高的強度和剛性,可作為管材的包覆、墻體的保溫或冷藏廂板等結(jié)構(gòu)件使用;

二、本實用新型的一種絕熱可固化熱固性復(fù)合材料,在可固化熱固性復(fù) 合材料預(yù)浸料片材未固化前,本實用新型的復(fù)合材料整體柔軟、可塑型強,對管材、墻體等材料實施保溫具有操作方便、簡單易行等優(yōu)點;

三、與普通的發(fā)泡夾芯材料相比,本實用新型的一種絕熱可固化熱固性復(fù)合材料具有更高的隔音、絕熱性能,同時也解決了現(xiàn)有采用鍍鋅鐵皮作為皮層的不防水、不耐腐蝕、不耐踩踏和無法長久使用的缺陷。

當然,實施本實用新型的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種絕熱可固化熱固性復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例,進一步闡述本實用新型。應(yīng)該理解,這些實施例僅用于說明本實用新型,而不用于限定本實用新型的保護范圍。在實際應(yīng)用中本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型做出的改進和調(diào)整,仍屬于本實用新型的保護范圍。

為了更好的說明本實用新型,下方結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細的描述。

如圖1所示,本實用新型的一種絕熱可固化熱固性復(fù)合材料,包括可固化熱固性復(fù)合材料預(yù)浸料片材1、粘結(jié)膜2和氣凝膠氈4,所述的氣凝膠氈4的上和下表面均粘結(jié)有所述的粘結(jié)膜2,所述的粘結(jié)膜2的另一側(cè)面上還均粘結(jié)有所述的可固化熱固性復(fù)合材料預(yù)浸料片材1,所述的氣凝膠氈4為吸附和填充有氣凝膠3的纖維復(fù)合芯層。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實際需要作出如下選擇,即既可在吸附和填充有氣凝膠3的纖維復(fù)合芯層的兩側(cè)均通過粘結(jié)膜2粘結(jié)可固化熱固性復(fù)合材料預(yù)浸料片材1,也可僅在吸附和填充有氣凝膠3的纖維復(fù)合芯層的一側(cè)通過粘結(jié)膜2粘結(jié)可固化熱固性復(fù)合材料預(yù)浸料片材1。

所述的可固化熱固性復(fù)合材料預(yù)浸料片材1為紫外光固化的熱固性纖維預(yù)浸料片材,可在紫外光照射下實現(xiàn)交聯(lián)固化;所述的紫外光固化的熱固性纖維預(yù)浸料片材為可紫外光固化的熱固性樹脂浸潤的玻璃纖維氈預(yù)浸片材、可紫外光固化的熱固性樹脂浸潤的玻璃纖維編織布預(yù)浸片材或可紫外光固化的熱固性樹脂浸潤的玻璃纖維單向布預(yù)浸片材中的一種。

所述的纖維復(fù)合芯層為玻璃纖維復(fù)合芯層。

所述的氣凝膠3為硅氣凝膠、碳氣凝膠或氣相白炭黑。

所述的粘結(jié)膜2為乙烯-醋酸乙烯酯樹脂(EVA)薄膜、熱塑性聚氨酯(TPU)薄膜或聚氯乙烯(PVC)薄膜或其他具有粘結(jié)性的薄膜,如壓敏膠摸,所述的粘結(jié)膜2有兩方面的作用,一是粘結(jié)作用,將吸附和填充有氣凝膠3的纖維復(fù)合芯層與可固化熱固性復(fù)合材料預(yù)浸料片材1粘結(jié)為一整體,防止分開、脫落;二是阻隔作用,阻止未固化的可固化熱固性復(fù)合材料預(yù)浸料片材1的樹脂基體遷移到纖維復(fù)合芯層中,起到阻隔的作用。

本實用新型的一種絕熱可固化熱固性復(fù)合材料,通過粘結(jié)膜將具有絕熱性、隔音性能的氣凝膠和具有良好機械力學(xué)性能的可固化熱固性復(fù)合材料預(yù)浸料片材的粘結(jié)起來,實現(xiàn)了絕熱、保溫的同時,也實現(xiàn)了較高強度的機械力學(xué)性能,達到對保溫體的支撐、保護作用;此外,由于采用了紫外光固化的熱固性纖維預(yù)浸料片材作為本實用新型的外皮層,在外皮層皮層未固化時,本實用新型的復(fù)合材料整體柔軟,可很容易對保溫體實行纏繞、變形等操作,對管材的纏繞、包覆也特別容易操作,這是其他材料作為外皮層所不具有的優(yōu)點,特別是當外皮層為金屬材料時。本實用新型的復(fù)合材料在纏繞后,在紫外光的作用下,可以迅速固化,實現(xiàn)硬化和強化,達到對保溫體的保溫絕熱和支撐保護的作用。

本實用新型還公開了一種上述的絕熱可固化熱固性復(fù)合材料的制備方法,在加熱或直接輥壓下,所述的吸附和填充有氣凝膠3的纖維復(fù)合芯層的上和/或下表面經(jīng)輥壓與所述的粘結(jié)膜2粘結(jié),所述的粘結(jié)膜2的另一側(cè)面經(jīng)輥壓與所述的可固化熱固性復(fù)合材料預(yù)浸料片材1粘結(jié),即得到所述的絕熱可固化熱固性復(fù)合材料,本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實際需要,可得到氣凝膠纖維復(fù)合芯層的兩側(cè)均粘結(jié)有可固化熱固性復(fù)合材料預(yù)浸料片材的絕熱可固化熱固性復(fù)合材料或 者得到僅氣凝膠纖維復(fù)合芯層的一側(cè)粘結(jié)有可固化熱固性復(fù)合材料預(yù)浸料片材的絕熱可固化熱固性復(fù)合材料。

本實用新型還公開了一種上述的一種絕熱可固化熱固性復(fù)合材料的應(yīng)用,所述的絕熱可固化熱固性復(fù)合材料可作為絕熱、保溫材料應(yīng)用于管材的包覆、墻體的保溫或冷藏廂板等。

為了進一步闡述和理解本實用新型的一種絕熱可固化熱固性復(fù)合材料,以下通過三個實施例來說明本實用新型。

實施例1

首先,在雙帶平板復(fù)合機下,所述的吸附和填充有氣凝膠的玻璃纖維復(fù)合芯層與乙烯-醋酸乙烯酯樹脂(EVA)薄膜經(jīng)加熱、壓合、冷卻、收卷等步驟,得到兩側(cè)面粘結(jié)有EVA薄膜的氣凝膠氈,此時制得的氣凝膠玻璃纖維復(fù)合芯層,由于兩側(cè)面均粘結(jié)有粘結(jié)膜,可有效地防止氣凝膠從玻璃纖維復(fù)合芯層中逸出來,然后將粘結(jié)有EVA薄膜的氣凝膠玻璃纖維復(fù)合芯層與可紫外光固化的熱固性樹脂浸潤的玻璃纖維氈預(yù)浸片材進行輥壓浸潤、收卷,得到僅一側(cè)粘結(jié)有可紫外光固化的熱固性樹脂浸潤的玻璃纖維氈預(yù)浸片材的絕熱可固化熱固性復(fù)合材料,即氣凝膠玻璃纖維復(fù)合芯層和可紫外光固化的熱固性樹脂浸潤的玻璃纖維氈預(yù)浸片材的多層復(fù)合材料(SMC)。

將實施例1制得的復(fù)合材料作為管材的絕熱、保溫保護層,然后對其進行纏繞,纏繞時以靠近氣凝膠氈的一側(cè)包覆管材,并通過EVA薄膜與管材粘結(jié),可紫外光固化的熱固性樹脂浸潤的玻璃纖維氈預(yù)浸片材作為外皮層,纏繞后經(jīng)紫外光固化,即可得到具有優(yōu)異保溫性能,并同時具有高強度的外皮層的管材。

實施例2

首先,在雙輥復(fù)合機下,所述的吸附和填充有氣凝膠的玻璃纖維復(fù)合芯層與壓敏膠膜經(jīng)輥壓復(fù)合,得到兩側(cè)面均粘結(jié)有壓敏膠膜的氣凝膠氈,此時制得的氣凝膠氈,由于兩側(cè)面均粘結(jié)有壓敏膠膜,可有效地防止氣凝膠從玻璃纖維復(fù)合芯層中逸出來,然后將粘結(jié)有壓敏膠膜的氣凝膠玻璃纖維復(fù)合芯層與可紫外光固化的熱固性樹脂浸潤的玻璃纖維單向布預(yù)浸片材進行連續(xù)輥壓復(fù)合、收 卷,得到僅一側(cè)粘結(jié)有可紫外光固化的熱固性樹脂浸潤的玻璃纖維單向布預(yù)浸片材的絕熱可固化熱固性復(fù)合材料,即氣凝膠玻璃纖維復(fù)合芯層和可紫外光固化的熱固性樹脂浸潤的玻璃纖維單向布預(yù)浸片材的多層復(fù)合材料。

將實施例2制得的復(fù)合材料作為絕熱、保溫保護層,然后對管材進行纏繞,纏繞時以靠近氣凝膠氈的一側(cè)包覆管材,并通過壓敏膠膜與管材粘結(jié),可紫外光固化的復(fù)合材料層為外皮層,纏繞后經(jīng)紫外光固化,即可得到具有優(yōu)異保溫性能,并同時具有高強度的外皮層的管材。

實施例3

首先,在雙帶平板復(fù)合機下,所述的吸附和填充有氣凝膠的玻璃纖維復(fù)合芯層與熱塑性聚氨酯(TPU)薄膜經(jīng)加熱、壓合、冷卻、收卷等步驟,得到兩側(cè)粘結(jié)有TPU薄膜的氣凝膠氈。此時制得的氣凝膠氈,由于兩側(cè)面均粘結(jié)有熱塑性聚氨酯(TPU)薄膜,可有效地防止氣凝膠從玻璃纖維復(fù)合芯層中逸出來,然后將粘結(jié)有TPU薄膜的氣凝膠玻璃纖維復(fù)合芯層與可紫外光固化的熱固性樹脂浸潤的玻璃纖維氈預(yù)浸片材進行連續(xù)輥壓復(fù)合、收卷,得到僅一側(cè)粘結(jié)有可紫外光固化的熱固性樹脂浸潤的玻璃纖維氈預(yù)浸片材的絕熱可固化熱固性復(fù)合材料,即氣凝膠玻璃纖維復(fù)合芯層和可紫外光固化的熱固性樹脂浸潤的玻璃纖維氈預(yù)浸片材的多層復(fù)合材料。

實施例3制得的多層復(fù)合材料作為絕熱、保溫保護層,然后將該多層復(fù)合材料靠近氣凝膠氈的一側(cè)與冷藏箱的外板粘結(jié),得到車廂外板/氣凝膠/可紫外光固化的熱固性樹脂浸潤的玻璃纖維氈預(yù)浸片材的結(jié)構(gòu),然后在紫外光下,將外皮層的可固化預(yù)浸料片材固化,即可得到既具有優(yōu)異保溫性能又具有高強度的保溫車廂。

表一為對實施例1、實施例2和實施例3制得的多層復(fù)合材料的性能測試,如下所示:

表一

以上公開的本實用新型優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本實用新型。優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘述所有的細節(jié),也不限制該實用新型僅為所述的具體實施方式。顯然,根據(jù)本說明書的內(nèi)容,可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例,是為了更好地解釋本實用新型的原理和實際應(yīng)用,從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本實用新型。本實用新型僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。

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