[發(fā)明專利]一種聚酰亞胺絕熱泡沫加工工藝及產(chǎn)品

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010860577.5
• 申請(qǐng)日: 2020-08-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112045917B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫高輝;劉英澤;韓世輝;陳蓉蓉;王君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C43/02
• 分類號(hào): B29C43/02;B29C43/56;B29C44/56;B29K79/00;B29K105/00;B29K105/04
• 代理公司: 杭州新源專利事務(wù)所(普通合伙) 33234
• 代理人: 董晨楠

本發(fā)明公開(kāi)了一種聚酰亞胺絕熱泡沫加工工藝及產(chǎn)品，包括以下步驟：S1、對(duì)熱壓設(shè)備的熱壓板進(jìn)行預(yù)熱；S2、利用熱壓設(shè)備部分壓縮聚酰亞胺泡沫；S3、以有機(jī)玻璃罩罩住整個(gè)熱壓設(shè)備，密封膠條對(duì)玻璃罩與地面接觸處進(jìn)行密封；S4、對(duì)開(kāi)孔泡沫進(jìn)行抽真空換氣處理，氣體流速每分鐘為玻璃罩容積的0.05?0.30倍，使孔結(jié)構(gòu)內(nèi)被絕緣保護(hù)氣體充滿；S5、繼續(xù)保持1?3小時(shí)熱壓熱熔過(guò)程，使聚酰亞胺泡沫上下面密實(shí)化并結(jié)皮，得到初級(jí)聚酰亞胺絕熱泡沫產(chǎn)品；S6、將初級(jí)聚酰亞胺絕熱泡沫產(chǎn)品在充滿惰性絕熱保護(hù)氣體的有機(jī)玻璃操作箱中，進(jìn)行四面封面處理，得到聚酰亞胺絕熱泡沫產(chǎn)品。本發(fā)明得到的產(chǎn)品具有保證其他性能的前提下，能夠有效提高絕熱性能的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚酰亞胺泡沫，特別是一種聚酰亞胺絕熱泡沫加工工藝及產(chǎn)品。

背景技術(shù)

相比于聚氨酯及聚苯乙烯等聚合物泡沫多孔絕熱材料，巖棉及玻璃纖維等無(wú)機(jī)纖維類多孔絕熱材料，聚酰亞胺泡沫由于更加優(yōu)越的輕量化特性(密度最低可至4kg/m³)、耐高溫、耐低溫、極高的阻燃性與燃燒時(shí)煙毒氣體釋放量少等優(yōu)點(diǎn)，因此作為艙內(nèi)絕熱材料，在航空、航天、船舶等高端領(lǐng)域表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。但是相比于其他隔熱泡沫材料，聚酰亞胺泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)在0.036-0.048W/(m·K)之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于導(dǎo)熱系數(shù)在0.025W/(m·K)左右的聚氨酯泡沫。因此，要想達(dá)到相同的隔熱效果就需要敷設(shè)更厚的聚酰亞胺泡沫，這不僅會(huì)增加泡沫材料用量，增加應(yīng)用載體建造成本，而且會(huì)大大減少艙室內(nèi)的有效可用空間，降低居住及工作舒適程度。

聚酰亞胺泡沫導(dǎo)熱系數(shù)之所以高于聚氨酯泡沫，是由于聚酰亞胺泡沫發(fā)泡倍率高，發(fā)泡速度快，因此，聚酰亞胺泡沫的開(kāi)孔度高于聚氨酯等泡沫材料。極高的發(fā)泡倍率雖然可以賦予聚酰亞胺泡沫輕質(zhì)的特性，但是過(guò)高的開(kāi)孔率使得聚酰亞胺泡沫的流阻偏低，泡沫體中的空氣更容易流動(dòng)。當(dāng)聚酰亞胺泡沫受熱時(shí)，泡沫體中的熱對(duì)流現(xiàn)象更加劇烈，從而導(dǎo)致聚酰亞胺泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)升高。與此同時(shí)，聚酰亞胺泡沫泡孔中充滿的是導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)0.024W/(m·K)的空氣，而聚氨酯泡沫泡孔中充滿的是導(dǎo)熱系數(shù)僅有0.015W/(m·K)的二氧化碳?xì)怏w，這也對(duì)聚酰亞胺泡沫導(dǎo)熱系數(shù)到達(dá)聚氨酯泡沫導(dǎo)熱系數(shù)水平產(chǎn)生了巨大的阻礙。上述兩方面的共同影響，最終使聚酰亞胺泡沫的絕熱能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如聚氨酯泡沫。

目前在提高聚酰亞胺泡沫絕熱性能的研究中，中國(guó)專利CN 111040161 A中提出紅外遮光劑與熱壓同時(shí)使用的方式制備出了一種隔熱保溫聚酰亞胺泡沫材料，其最低導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到0.031W/(m·K)，同時(shí)紅外遮光劑與熱壓的共同作用將聚酰亞胺泡沫密度從10.2kg/m³提高至40.2kg/m³，損失了聚酰亞胺泡沫的輕質(zhì)特性；中國(guó)專利CN 110922627 A中使用均苯四甲酸二酯、泡沫穩(wěn)定劑、復(fù)配催化劑、發(fā)泡劑混合得到發(fā)泡白料，含磷多元醇阻燃劑與異氰酸酯室溫預(yù)聚得到發(fā)泡黑料，通過(guò)白料與黑料混合自由發(fā)泡的方式得到阻燃絕熱的聚酰亞胺泡沫，該方法制備出的聚酰亞胺泡沫最低導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到0.032W/(m·K)，同時(shí)脂肪族磷系阻燃劑的引入促進(jìn)了聚酰亞胺泡沫的焦化，使其脆性增強(qiáng)，柔韌性下降，不利于施工應(yīng)用；中國(guó)專利CN 111217999 A中通過(guò)大空間位阻的脂肪醇與芳香酸酐得到高濃度并可長(zhǎng)期儲(chǔ)存的羧酸酯溶液，通過(guò)自由發(fā)泡的方式得到柔性聚酰亞胺隔熱泡沫，該方法制備出的聚酰亞胺泡沫最低導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到0.031W/(m·K)。

綜上所述，目前已經(jīng)有許多科研工作者探究了不同路徑以降低聚酰亞胺泡沫導(dǎo)熱系數(shù)、提升其隔熱性能，但是制備出來(lái)的聚酰亞胺泡沫材料的導(dǎo)熱系數(shù)仍然無(wú)法降低至0.030W/(m·K)以下，無(wú)法到達(dá)聚氨酯泡沫的絕熱水平，難以與市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的聚氨酯泡沫形成有力的競(jìng)爭(zhēng)；并且，上述提升聚酰亞胺泡沫隔熱性能的手段還造成了生產(chǎn)工藝繁瑣、聚酰亞胺泡沫力學(xué)性能下降等問(wèn)題。因此，現(xiàn)有的技術(shù)存在著絕熱性能不佳、生產(chǎn)工藝繁瑣和力學(xué)性能下降的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種聚酰亞胺絕熱泡沫加工工藝及產(chǎn)品。本發(fā)明具有能夠有效提高絕熱性能、簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝以及保證力學(xué)性能不下降的特點(diǎn)。