本发明属于隔热领域,具体涉及一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料。
背景技术:
sio2气凝胶具有纳米多孔结构,其孔隙率高达90%以上,密度最低可至0.001g/cm3,是目前世界上所知最轻的固体材料,也是公认的导热系数最低的材料,其导热系数比空气还要低,因此其具有很广泛的使用前景。
sio2气凝胶由于其很好的隔热性能,被认为是目前世界上隔热效果最好的,使用前景最好的绝热材料,但是作为一种气凝胶本身具有气凝胶固有的很多缺点,如强度低、脆性大、成本高等制约了其在工程应用中的推广。
现有解决方法有以下几种:1)将无机短纤维与泡沫陶瓷在一定的条件下复合(参见101475400a《一种泡沫陶瓷增强纤维多孔陶瓷》),大大提高了泡沫陶瓷的强度,但其隔热性能较差;2)将气凝胶与短纤维复合,即在溶胶过程中加入分散好的无机短纤维,让纤维伴随整个溶胶凝胶的过程,最终通过超临界流体干燥形成材料(参见97106652.3号《改性纳米保温材料及其生产工艺》),虽然其机械强度有所提高,但仍难以满足苛刻环境的使用要求,再者其采用超临界流体干燥,成本高、安全性差、设备复杂,而且强度也较低;3)纤维预制体与气凝胶材料的复合,利用浸渗工艺将溶胶浸渗如纤维预制体中,然后通过超临界流体干燥(参见200510031952.0《一种气凝胶复合材料及其制备方法》),虽然机械强度导热性能等有很大提高,纤维预制体做骨架时的强度与泡沫陶瓷相比仍然要小很多,加之其采用超临界流体干燥,设备复杂,危险性大,成本高。
本发明提供一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料。
技术实现要素:
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料,按重量份计,制备原料至少包括以下组分:二氧化硅气凝胶20~60份、烷基酚聚氧乙烯醚6~8份、有机溶剂8~24份、橡胶组合物150~200份、改性发泡剂5~8份、有机过氧化物4~8份、助剂60~80份。
进一步地,所述橡胶组合物包括改性丁腈橡胶、乙烯基聚合物。
更进一步地,所述橡胶组合物还包括1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷中的至少一种;所述改性丁腈橡胶选自羧基丁腈橡胶、端羧基丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶的一种或者多种。
更进一步的,所述羧基丁腈橡胶、1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的质量比为1:(2~4)。
进一步地,所述改性发泡剂的原料为有机发泡剂和/或含锌化合物。
更进一步地,所述有机发泡剂选自偶氮二甲酰胺、4,4'-二-磺酰肼二苯醚、n,n'-二亚硝基五次甲基四胺中的一种或者多种。
更进一步地,所述含锌化合物选自甘氨酸锌、碳酸锌、硬脂酸锌中的一种或者多种。
进一步地,所述有机过氧化物为过氧化二异丙苯和/或过氧化苯甲酰。
本发明还提供了上述耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料的制备方法,它至少包括以下步骤:
(1)复合凝胶的制备:将二氧化硅气凝胶与烷基酚聚氧乙烯醚混合搅均匀,然后调节ph值为5~6,再升温至40~60℃,静置25~30h,再加入有机溶剂,静置后制得复合凝胶;
(2)发泡橡胶颗粒的制备:将橡胶组合物在转矩流变仪中混合均匀,再按顺序依次加入改性发泡剂、有机过氧化物、助剂在捏炼机中捏炼均匀,得到混炼胶a;将所述混炼胶a在开炼机中经过开练,挤出成型后制得发泡橡胶颗粒;
(3)耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料的制备:将步骤(2)所述发泡橡胶颗粒加入到步骤(1)所述复合凝胶中,室温下搅拌5~6h,再在70~85℃下搅拌7~9h,取出颗粒,使用流化床干燥2~4h,再采用超临界二氧化碳对颗粒进行干燥,得到耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料。
进一步地,所述步骤(3)发泡橡胶颗粒、复合凝胶的质量比为(4~10):1。
本发明的有益效果在于:提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料及其制备方法,一方面,该隔热材料在使用过程中具有优异的隔热性能,另一方面提高了隔热材料的力学性能。
具体实施方式
结合以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可进一步地理解本发明的内容。除非另有说明,本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致,则以本申请中提供的术语定义为准。
在本文中使用的,除非上下文中明确地另有指示,否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是,如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义,“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,当在本说明书中使用时表示所陈述的组合物、步骤、方法、制品或装置,但不排除存在或添加一个或多个其它组合物、步骤、方法、制品或装置。此外,当描述本申请的实施方式时,使用“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指,在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而,在相同的情况下或其他情况下,其他实施方案也可能是优选的。除此之外,对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用,也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料,按重量份计,制备原料至少包括以下组分:二氧化硅气凝胶20~60份、烷基酚聚氧乙烯醚6~8份、有机溶剂8~24份、橡胶组合物150~200份、改性发泡剂5~8份、有机过氧化物4~8份、助剂60~80份。
二氧化硅气凝胶
sio2气凝胶具有纳米多孔结构,其孔隙率高达90%以上,密度最低可至0.001g/cm3,是目前世界上所知最轻的固体材料,也是公认的导热系数最低的材料,其导热系数比空气还要低。
在一些优选的实施方式中,本申请中的二氧化硅气凝胶购自上海紫一试剂厂,牌号名为180110132912。
烷基酚聚氧乙烯醚
在一些优选的实施方式中,所述烷基酚聚氧乙烯醚选自二苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚中的一种或者多种。
进一步优选的,所述烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚。
更进一步优选的,所述壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚的质量比为(0.5~1):1。
本申请中的壬基酚聚氧乙烯醚(cas号26027-38-3),购自常州驰源化工有限公司;本申请中的辛基酚聚氧乙烯醚(cas号9036-19-5),购自临沂国立化工有限公司。
有机溶剂
有机溶剂是一大类在生活和生产中广泛应用的有机化合物。
在一些优选的实施方式中,所述有机溶剂选自丙酮、乙醇、异丙醇中的一种或者多种。
进一步优选的,所述有机溶剂为异丙醇。
本申请中的异丙醇(cas号67-63-0),购自上海迈瑞尔化学技术有限公司。
橡胶组合物
橡胶是一种具有可逆形变的高弹性聚合物材料,将不同材料组合在一起构成橡胶组合物可以改善橡胶的性能。
在一些优选的实施方式中,所述橡胶组合物包括改性丁腈橡胶、乙烯基类聚合物。
进一步优选的,所述改性丁腈橡胶、乙烯基类聚合物的质量比为3:(1~2)。
进一步优选的,所述改性丁腈橡胶的组分选自羧基丁腈橡胶、端羧基丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶中的一种或者多种。
更进一步优选的,所述改性丁腈橡胶为羧基丁腈橡胶。
进一步优选的,所述橡胶组合物还包括1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷中的至少一种。
更进一步优选的,所述橡胶组合物还包括1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷。
更进一步优选的,所述羧基丁腈橡胶、1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的质量比为1:(2~4)。
本申请实施例中的羧基丁腈橡胶、1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷在活性基团的相互作用下,改变体系的分子链结构,耐低温性能增强。但是,橡胶在使用过程中往往会出现喷霜现象,本申请人意外发现当原料中含有1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷时,隔热材料在使用过程中不易产生喷霜。可能的原因是:一方面,硅氧烷的加入与丁腈橡胶的活性基团在催化剂的作用下相互聚合,形成更加稳定的化学键;另一方面,当羧基丁腈橡胶、1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的质量比为1:(2~4)时,形成具有一定交联密度和结构的体系,改善了体系中各物质因反应速率等问题可能会出现的热膨胀现象,阻止橡胶组合物中各类组份向橡胶表面的迁引。
在一些优选的实施方式中,所述乙烯基聚合物选自乙烯-乙酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯嵌段共聚物、乙烯-辛烯共聚物中的一种或者多种。
进一步优选的,所述乙烯基聚合物为乙烯-乙酸乙烯共聚物和乙烯-辛烯嵌段共聚物。
更进一步优选的,所述乙烯-乙酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯嵌段共聚物的质量比为(1~2):1。
本申请中的羧基丁腈橡胶购自上海巨道化工有限公司,牌号名为1072;本申请中的1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(cas号18001-97-3),购自上海石洋化工有限公司;本申请中的乙烯-乙酸乙烯共聚物(cas号24937-78-8),购自上海源叶生物科技有限公司;本申请中的乙烯-辛烯嵌段共聚物购自上海佑弘橡塑有限公司,牌号名为obc9507。
改性发泡剂
发泡剂是使对象物质成孔的物质,化学发泡剂是那些经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体,并在聚合物组成中形成细孔的化合物。在实际使用中经常将发泡剂改性以获得更加优异的性能。
在一些优选的实施方式中,所述改性发泡剂的原料为有机发泡剂和/或含锌化合物。
进一步优选的,所述改性发泡剂的原料为有机发泡剂和含锌化合物。
更进一步优选的,所述有机发泡剂、含锌化合物的质量比为10:(1~2)。
更进一步优选的,所述有机发泡剂选自偶氮二甲酰胺、4,4'-二-磺酰肼二苯醚、n,n'-二亚硝基五次甲基四胺中的一种或者多种。
更进一步优选的,所述有机发泡剂为偶氮二甲酰胺。
在一些优选的实施方式中,所述含锌化合物选自甘氨酸锌、碳酸锌、硬脂酸锌中的一种或者多种。
更进一步优选的,所述含锌化合物为甘氨酸锌和碳酸锌。
更进一步优选的,所述甘氨酸锌、碳酸锌的质量比为1:(0.5~1.5)。
更进一步优选的,所述甘氨酸锌、碳酸锌的质量比为1:1。
本申请实施例中的含锌化合物为甘氨酸锌、碳酸锌的复配物,有机发泡剂上的孤对电子迁移至化合物分子中,导致发泡剂的分解,降低了发泡剂分解温度。
本申请人意外发现当体系中含有甘氨酸锌、碳酸锌、1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷,且甘氨酸锌、碳酸锌的质量比为1:(0.5~1.5)时,橡胶发泡孔充足、均匀且提高了隔热材料的力学性能。可能的原因是:一方面,甘氨酸锌、碳酸锌控制有机发泡剂以一定的速率分解,产生稳定均匀的气体;另一方面,1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷活性基团与橡胶发泡时产生的物质反应,提高了体系的力学性能。
在一些优选的实施方式中,所述改性发泡剂的制备方法为:
将偶氮二甲酰胺、甘氨酸锌、碳酸锌在密闭的混合机中混合均匀制得改性发泡剂。
本申请中的偶氮二甲酰胺(cas号123-77-3),购自上海嘉辰化工有限公司;本申请中的甘氨酸锌(cas号7214-08-6),购自上海源叶生物科技有限公司;本申请中的碳酸锌(cas号3486-35-9),购自北京偶合科技有限公司。
有机过氧化物
过氧化氢中的氢原子被烷基、酰基、芳香基等有机基团置换而形成的含有-o-o-过氧官能团的有机化合物。
在一些优选的实施方式中,所述有机过氧化物为氧化二异丙苯和/或过氧化苯甲酰。
进一步优选的,所述有机过氧化物为过氧化苯甲酰。
本申请中的过氧化苯甲酰(cas号94-36-0),购自上海麦克林生化科技有限公司。
助剂
本申请的助剂用于合成发泡橡胶颗粒。
在一些优选的实施方式中,所述助剂为补强剂和/防老剂。
进一步优选的,所述助剂为补强剂和防老剂。
更进一步优选的,所述补强剂、防老剂的质量比为(1~2):1。
更进一步优选的,所述补强剂选自碳酸钙、木质素、钛白粉中的一种或者多种。
更进一步优选的,所述补强剂由碳酸钙、碳酸镁、钛白粉组成。
更进一步优选的,所述碳酸钙、碳酸镁、钛白粉的质量比为(1~2):(0.5~1.5):1。
在一些优选的实施方式中,所述防老剂选自6-十二烷基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉、n-异丙苯基-n’-苯基对苯二胺、n-苯基-2-萘胺中的一种或者多种。
进一步优选的,所述防老剂为n-异丙苯基-n’-苯基对苯二胺和n-苯基-2-萘胺。
更进一步优选的,所述n-异丙苯基-n’-苯基对苯二胺、n-苯基-2-萘胺的质量比为1:(1~2)。
本申请中的碳酸钙(cas号471-34-1),购自上海麦克林生化科技有限公司;本申请中的碳酸镁(cas号13717-00-5),购自上海冠导生物工程有限公司;本申请中的钛白粉(cas号1317-80-2),购自雷丁试剂;n-异丙苯基-n’-苯基对苯二胺(cas号101-72-4),购自上海冠导生物工程有限公司;本申请中的n-苯基-2-萘胺(cas号135-88-6),购自上海金锦乐实业有限公司。
本发明还提供了上述隔热材料的制备方法,至少包括以下步骤:
(1)复合凝胶的制备:将二氧化硅气凝胶与壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚混合搅均匀,14~16h后用柠檬酸调节ph值为5~6,再升温至40~60℃,静置25~30h加入异丙醇,静置后制得复合凝胶;
(2)发泡橡胶颗粒的制备:将橡胶组合物在转矩流变仪中混合均匀,再按顺序依次加入改性发泡剂、过氧化苯甲酰、碳酸钙、碳酸镁、钛白粉、n-异丙苯基-n’-苯基对苯二胺、n-苯基-2-萘胺在120~150℃捏炼机中捏炼均匀,时间为10~30min,得到混炼胶a;将所述混炼胶a在160~190℃开炼机中开炼10~40min,挤出成型后制得发泡橡胶颗粒;
(3)耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料的制备:将步骤(2)所述发泡橡胶颗粒加入到步骤(1)所述复合凝胶中,所述发泡橡胶与复合凝胶的质量比为(4~10):1,室温下搅拌5~6h,再在70~85℃下搅拌7~9h,取出颗粒,使用流化床干燥2~4h,再采用超临界二氧化碳对颗粒进行干燥,得到耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料。
实施例
以下通过实施例对本发明技术方案进行详细说明,但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。本申请中所用原料,如无特殊说明,均为市售。
实施例1
实施例1提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料,按重量份计,制备原料至少包括以下组分:二氧化硅气凝胶40份、烷基酚聚氧乙烯醚7份、有机溶剂16份、橡胶组合物180份、改性发泡剂7份、有机过氧化物6份、助剂70份。
所述二氧化硅气凝胶购自上海紫一试剂厂,牌号名为180110132912。
所述烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚。
所述壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚的质量比为1:1。
所述壬基酚聚氧乙烯醚(cas号26027-38-3),购自常州驰源化工有限公司;所述辛基酚聚氧乙烯醚(cas号9036-19-5),购自临沂国立化工有限公司。
所述有机溶剂为异丙醇(cas号67-63-0),购自上海迈瑞尔化学技术有限公司。
所述橡胶组合物为改性丁腈橡胶、乙烯基类聚合物和1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷。
所述改性丁腈橡胶、乙烯基类聚合物的质量比为3:2。
所述改性丁腈橡胶为羧基丁腈橡胶。
所述羧基丁腈橡胶、1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的质量比为1:3。
所述羧基丁腈橡胶购自上海巨道化工有限公司,牌号名为1072;所述1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(cas号18001-97-3),购自上海石洋化工有限公司。
所述乙烯基聚合物为乙烯-乙酸乙烯共聚物和乙烯-辛烯嵌段共聚物。
所述乙烯-乙酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯嵌段共聚物的质量比为1:1。
所述乙烯-乙酸乙烯共聚物(cas号24937-78-8),购自上海源叶生物科技有限公司;所述乙烯-辛烯嵌段共聚物购自上海佑弘橡塑有限公司,牌号名为obc9507。
所述改性发泡剂为有机发泡剂和含锌化合物。
所述有机发泡剂、含锌化合物的质量比为10:1。
所述有机发泡剂为偶氮二甲酰胺(cas号123-77-3),购自上海嘉辰化工有限公司。
所述含锌化合物为甘氨酸锌和碳酸锌。
所述甘氨酸锌、碳酸锌的质量比为1:1。
所述改性发泡剂的制备方法为:
将偶氮二甲酰胺、甘氨酸锌、碳酸锌在密闭的混合机中混合均匀制得改性发泡剂。
所述甘氨酸锌(cas号7214-08-6),购自上海源叶生物科技有限公司;所述碳酸锌(cas号3486-35-9),购自北京偶合科技有限公司。
所述有机过氧化物为过氧化苯甲酰(cas号94-36-0),购自上海麦克林生化科技有限公司。
所述助剂为补强剂和防老剂。
所述补强剂、防老剂的质量比为1:1。
所述补强剂由碳酸钙、碳酸镁、钛白粉组成。
所述碳酸钙、碳酸镁、钛白粉的质量比为1.5:1:1。
所述碳酸钙(cas号471-34-1),购自上海麦克林生化科技有限公司;所述碳酸镁(cas号13717-00-5),购自上海冠导生物工程有限公司;本申请中的钛白粉(cas号1317-80-2),购自雷丁试剂。
所述防老剂为n-异丙苯基-n’-苯基对苯二胺和n-苯基-2-萘胺。
所述n-异丙苯基-n’-苯基对苯二胺、n-苯基-2-萘胺的质量比为1:1。
所述n-异丙苯基-n’-苯基对苯二胺(cas号101-72-4),购自上海冠导生物工程有限公司;所述n-苯基-2-萘胺(cas号135-88-6),购自上海金锦乐实业有限公司。
本发明还提供了上述耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)复合凝胶的制备:将二氧化硅气凝胶与壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚混合搅均匀,15h后用柠檬酸调节ph值为5.5,再升温至50℃,静置28h加入异丙醇,静置后制得复合凝胶;
(2)发泡橡胶颗粒的制备:将橡胶组合物在转矩流变仪中混合均匀,再按顺序依次加入改性发泡剂、过氧化苯甲酰、碳酸钙、碳酸镁、钛白粉、n-异丙苯基-n’-苯基对苯二胺、n-苯基-2-萘胺在140℃捏炼机中捏炼均匀,时间为25min,得到混炼胶a;将所述混炼胶a在180℃开炼机中开炼30min,挤出成型后制得发泡橡胶颗粒;
(3)耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料的制备:将步骤(2)所述发泡橡胶颗粒加入到步骤(1)所述复合凝胶中,所述发泡橡胶颗粒、复合凝胶的质量比为6:1,室温下搅拌5h,再在80℃下搅拌8h,取出颗粒,使用流化床干燥3h,再采用超临界二氧化碳对颗粒进行干燥,得到隔热材料。
实施例2
实施例2提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料,与实施例1的不同之处在于,所述隔热材料的制备原料中二氧化硅气凝胶20份、烷基酚聚氧乙烯醚6份、有机溶剂8份、橡胶组合物150份、改性发泡剂5份、有机过氧化物4份、助剂60份。
本实施例还提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料的制备方法,其步骤与实施例1相同。
实施例3
实施例3提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料,与实施例1的不同之处在于,所述隔热材料的制备原料中二氧化硅气凝胶60份、烷基酚聚氧乙烯醚8份、有机溶剂24份、橡胶组合物200份、改性发泡剂8份、有机过氧化物8份、助剂80份。
本实施例还提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料的制备方法,其步骤与实施例1相同。
实施例4
实施例4提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料,与实施例1的不同之处在于,所述羧基丁腈橡胶、1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的质量比为1:2;所述甘氨酸锌、碳酸锌的质量比为1:0.5。
本实施例还提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料的制备方法,其步骤与实施例1相同。
实施例5
实施例5提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料,与实施例1的不同之处在于,所述羧基丁腈橡胶、1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的质量比为1:4;所述甘氨酸锌、碳酸锌的质量比为1:1.5。
本实施例还提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料的制备方法,其步骤与实施例1相同。
实施例6
实施例6提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料,与实施例1的不同之处在于,所述羧基丁腈橡胶、1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的质量比为3:1。
本实施例还提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料的制备方法,其步骤与实施例1相同。
实施例7
实施例7提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料,与实施例1的不同之处在于,所述羧基丁腈橡胶、1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的质量比为1:10。
本实施例还提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料的制备方法,其步骤与实施例1相同。
实施例8
实施例8提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料,与实施例1的不同之处在于,所述甘氨酸锌、碳酸锌的质量比为10:1。
本实施例还提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料的制备方法,其步骤与实施例1相同。
实施例9
实施例9提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料,与实施例1的不同之处在于,所述甘氨酸锌、碳酸锌的质量比为1:10。
本实施例还提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料的制备方法,其步骤与实施例1相同。
实施例10
实施例10提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料,与实施例1的不同之处在于,所述橡胶组合物不含1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷。
本实施例还提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料的制备方法,其步骤与实施例1相同。
实施例11
实施例11提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料,与实施例1的不同之处在于,所述1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷替换为1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷。
本实施例还提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料的制备方法,其步骤与实施例1相同。
实施例12
实施例12提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料,与实施例1的不同之处在于,所述羧基丁腈橡胶改为氢化丁腈橡胶。
本实施例还提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料的制备方法,其步骤与实施例1相同。
实施例13
实施例13提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料,与实施例1的不同之处在于,所述改性发泡剂的原料中不含甘氨酸锌。
本实施例还提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料的制备方法,其步骤与实施例1相同。
实施例14
实施例14提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料,与实施例1的不同之处在于,所述改性发泡剂的原料中不含碳酸锌。
本实施例还提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料的制备方法,其步骤与实施例1相同。
实施例15
实施例15提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料,与实施例1的不同之处在于,所述改性发泡剂的原料中碳酸锌替换为乙酸锌。
本实施例还提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料的制备方法,其步骤与实施例1相同。
实施例16
实施例16提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料,与实施例1的不同之处在于,所述改性发泡剂的原料中不含含锌化合物。
本实施例还提供了一种耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料的制备方法,其步骤与实施例1相同。
性能测试
1.理化性能测试
将实施例1~16耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料放入室内25℃,湿度80%的环境中长达6个月,观察橡胶颗粒表面有无喷霜现象,所得结果见表1。
2.拉伸性能测试
将实施例1~16耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料在加热、加压条件下制成标准样条,按照gb/t528-2009测试拉伸性能,拉伸速度100mm/min,测试温度20℃,所得结果见表1。
3.低温脆性测试
将实施例1~16隔热材料在加热、加压条件下制成长度为25mm,宽度为6mm,厚度为2mm的试样,按照gb/t1682-2014中规定的方法对试样脆性温度进行测试,所得结果见表1。
4.孔分布测试
将实施例1~16隔热材料试样置于显微镜下观察,所得结果见表1。
表1
由实施例1~16可以看出,本申请中的羟基硅氧烷与丁腈橡胶的活性基团在催化剂的作用下相互聚合,改善了体系的喷霜现象。另一方面,甘氨酸锌、碳酸锌控制发泡剂以一定的速率分解,产生稳定均匀的气体,1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷活性基团与橡胶发泡时产生的物质反应,提高了体系的力学性能。
本发明中,所述耐高温二氧化硅气凝胶隔热材料为颗粒状。
最后指出,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。