專利名稱：復合型柔性保溫材料及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及保溫材料，具體涉及以天然橡膠、植物纖維、粘土等為原料的 環(huán)境友好的復合型柔性保溫材料及其制備方法，以及其在制備柔性保溫板、柔 性保溫管、柔性保溫套等保溫制品中的應用。
背景技術：
我國己成為能源消耗大國，但能源利用率低問題卻沒有解決。目前，我國
能源利用率只有30%，能源消耗系數比發(fā)達國家高4-8倍，我國建材及建筑的能 耗占能源總消耗的47.3%，建筑單位面積采暖能耗是國際上氣候條件相近發(fā)達國 家的2-3倍，加上其它電力、化工、石油、冶金、輕紡、交通等部門的熱工設備 和管道、空調等方面的消耗，數量巨大。國家《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》規(guī)定了 "十一五"期間新建筑執(zhí)行節(jié)能標準，將對現有建筑實行節(jié)能改造。
保溫材料是一種減緩由傳導、對流、輻射產生熱流速率的材料或復合材料。 使用保溫材料有如下優(yōu)點(1)可大量節(jié)約能源花費，減小機械設備(空調、 暖氣)規(guī)模，節(jié)約設備花費。(2)減少設備排放污染氣體量，減少對環(huán)境的影 響。(3)減小室內溫度波動及外界噪音，保持室溫平穩(wěn)舒適，。(4)延長儀器設 備及建筑物、管道等物件的使用壽命，有助隔熱和阻燃，減少人員傷亡和財物 損失。統(tǒng)計數據表明，建筑中每使用一噸絕熱制品每年可節(jié)約一噸石油。 目前國內外大量使用以下幾種保溫材料
(1) 膨脹珍珠巖及制品以膨脹珍珠巖為骨料制備的產品，發(fā)展速度較快， 價格和施工性能上有優(yōu)勢，在建筑和丄業(yè)保溫材料中占較大比重。
(2) 復合硅酸鹽保溫材料采用火山灰玻璃、珍珠巖等礦物和輕質非金屬 材料復合制成，具有可塑性強、導熱系數低、容重輕、粘接性強、施工方便、 不污染環(huán)境等特點。
(3) 酚醛樹脂泡沫保溫材料具有熱導率低、力學性能好、尺寸穩(wěn)定性好、 吸水率低、耐熱性好、電絕緣性優(yōu)良、難燃等優(yōu)點，尤其適合特殊場合作隔熱 保溫材料或其他功能性材料，耐熱優(yōu)于聚氨酯發(fā)泡材料。(4) 聚苯乙烯泡沫保溫材料由聚苯乙烯經發(fā)泡制成。具有密度范圍寬、 價格低、保溫隔熱性優(yōu)良、吸水性較小、蒸氣滲透性低等優(yōu)點，是外墻及飾面 系統(tǒng)首選絕熱材料。
(5) 硬質聚氨酯泡沫保溫材料應用于建筑物屋頂、地面，節(jié)能效果顯著。
(6) 丁腈橡膠與聚氯乙烯共發(fā)泡材料，主要應用于管道保溫與隔熱。
(7) 納米孔硅保溫材料其組成材料的大部分氣孔尺寸小于50nm，價格
高，應用尚不普遍。
從目前國內外保溫材料工業(yè)的現有產品來看，無論在產品構成、生產工藝 和產品質量上，還是在應用技術和應用領域等方面都還存在著明顯的不足，遠
遠滿足不了社會發(fā)展的需要，存在主要問題有如下幾方面
(1) 珍珠巖、巖棉、硅酸鈣類保溫材料吸水率高，含水后失去絕熱保溫作
用，且會腐蝕管道；現場操作困難，粉末與纖維會污染身體及衣物。
(2) 聚苯乙烯保溫材料在高溫下易軟化變形，安全使用溫度為70QC，最高 使用溫度為90。C，防火性能差，不能用于防火要求較卨—部位。
(3) 聚氨酯泡沫保溫材料隔熱性能優(yōu)良，但使用發(fā)泡劑氟利昂，會破壞臭 氧層和引起溫室效應，同時，聚氨酯保溫材料價格昂貴，是其它橡塑保溫材料 的2-3倍；其管道接頭材料由揮發(fā)性化學原料配制，屬有毒作業(yè)，會嚴重傷害作 業(yè)人員身體健康；施工工藝復雜，作業(yè)難度大，工程費用高。
此外，硅酸鈣纖維保溫材料在含濕狀態(tài)下存在腐蝕性氧化鈣，且不宜在低 溫環(huán)境使用泡沫玻璃保溫材料對熱沖擊敏感，不宜用于溫度急劇變化狀態(tài)。 聚氨酯、聚苯乙烯、丁腈橡膠與聚氯乙烯等泡沫保溫材料均不宜用于高溫，且 易燃、易收縮、燃燒會產生毒氣，又都以石油為原料生產，原料利用、生產過 程以及廢棄產品都對環(huán)境造成極為不利影響，不符合可持續(xù)發(fā)展。
同時，這些保溫材料普遍存在抗壓、抗拉強度不夠、容易破碎、熱傳導率 大、抗老化性能差或有飛絮刺鼻、施工、安裝不便等。
以石化產品為原料的合成材料將面臨石化資源枯竭而衰退，積極尋求及利 用可再生資源，開發(fā)環(huán)境友好、容重小、絕熱性能良好、污染小、使用壽命長 的新型高性能絕熱保溫材料，是節(jié)約能源與資源的最有效途徑。
因此，充分利用光、熱、土地等相對無限資源性生產的天然橡膠開發(fā)研制 各種新型材料及制品更凸現其現實意義。此外，天然橡膠具有高彈性、低生熱、髙耐磨性、絕緣性、氣密性和耐曲折性能等優(yōu)異性能，其加工也屬低能耗、低 環(huán)境污染的環(huán)保型生產。而且，通過對天然橡膠的改性，可產生一系列可替代 合成橡膠的產品。因此，它被廣泛應用于許多工業(yè)領域和行業(yè)，并且進入T家 萬戶。
作為一個農業(yè)大國，農作物副產品--植物纖維是我國的第一大可再生資源。 植物纖維具有強度高、初始模量高、易染色、加工成本低、加工機械化程度高、 勞動強度小、無三廢污染、經濟效益高等特點，特別是生物降解性好，能夠適 應全球的綠色環(huán)保潮流。但在我國，植物纖維的利用率卻很低。
利用橡膠與天然植物纖維復合制備新型復合材料的研究，已成為材料科學 研究的熱點。橡膠-纖維復合材料具有重量輕、強度高、導熱系數小、隔音和隔 熱性能優(yōu)良等特點，同時制造成本低，應用范圍廣，且在自然條件下可迅速降 解，因此，利用天然植物纖維大力發(fā)展循環(huán)經濟，既可提高農業(yè)經濟效益，更 可大量補充人類面臨的不可再生資源的短缺，其生產具有生態(tài)效益、經濟效益 和社會效益的三統(tǒng)性，對人類可持續(xù)發(fā)展有重大的戰(zhàn)略意義。

發(fā)明內容
為了解決上述的現有各類保溫材料存在的缺陷和不足，本發(fā)明的首要目的 是提供一種天然橡膠/植物纖維/粘土復合型柔性保溫材料，該材料具有更優(yōu)良的 保溫性能、抗拉伸、抗撕裂性能、熱穩(wěn)定性和耐水性，同時又具有制備簡單、 無污染和環(huán)境友好的特點。
本發(fā)明的另一 目的在于提供上述復合型柔性保溫材料的制備方法。 本發(fā)明的再一 目的在于提供上述復合型柔性保溫材料的應用。 本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現 一種復合型柔性保溫材料，主要由 以下重量份的原料組分制備得到天然橡膠或膠乳(以干膠計)100份，改性植
物纖維微粉1 20份，粘土 1 15份，硫磺0.5 3.3份，促進劑1.2 4.3份，
防老劑1 3份。
為了更好地實現本發(fā)明，所述原料組分中還可包括如下加工助劑中的至少 一種氧化鋅0.5 4份；乳化劑OP (烷基酚聚氧乙烯醚)0.3份；乳化劑T(失 水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚)0.3份；平平加O (脂肪醇聚氧乙烯醚)0.3份； ZnC03 1份；干酵素0.1 0.5份；KOH 0.05 0.15份；二苯胍0.2份；Na2SiF6 0.15
0.5份；硫酸銨1,2份；甲醛1.5份；高耐磨爐黑1 20份；卡補強炭黑1 20
6份；再生膠30 100份；硬脂酸3份；重油5 14份；水楊酸0.2份；凡士林 IO份；顏料1-15份；發(fā)泡劑H (二亞硝基五亞甲基四胺)1 6份。
所述促進劑優(yōu)選包括促進劑PX (N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸鋅)、促進 劑ZDC (二乙基二硫代氨基甲酸鋅)、促進劑DM (二硫化苯并噻唑)、促進劑 TT (二硫化四甲基秋蘭姆)、促進劑PX (N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸鋅)、 促進劑M (硫醇基苯并噻唑)、促進劑CZ (N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)和 促進劑D (二苯胍)中的至少一種。
所述防老劑優(yōu)選包括防老劑264 (2， 6-二叔丁基對甲酚)、防老劑DBH(對 笨二酚二芐醚)、防老劑MB (2-硫基苯并咪唑)、防老劑A (N-苯基-l-萘胺)、 防老劑DFC (苯乙基二苯胺)和防老劑D (N-苯基-e-萘胺)中的至少一種。
所述改性植物纖維微粉優(yōu)選按下述方法制備而成在植物纖維中加入化學 改性劑，然后采用力化學方法處理0.5 24小時，再經過微波處理獲得改性植 物纖維微粉；所述化學改性劑添加量為植物纖維質量的5 15%;所述微波處理 為植物纖維經改性劑作用后，在微波功率300-1600瓦、微波頻率2450MHz下處 理1-20分鐘。所得改性植物纖維微粉的粒徑優(yōu)選控制在50納米至30微米。
所述植物纖維優(yōu)選包括菠蘿葉纖維、劍麻纖維、椰子殼纖維、香蕉桿莖纖 維、秸稈纖維、棉花纖維、絲纖維、苧麻纖維、竹纖維、黃麻纖維和甘蔗纖維 中的至少一種。
所述化學改性劑優(yōu)選乙酸酐、馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、硬脂酸、油酸、 亞油酸、亞麻酸、馬來酸和鄰苯二甲酸中的至少一種，添加量優(yōu)選為植物纖維 質量的0 15%。
所述粘土優(yōu)選為膨潤土、高嶺土、滑石等粘土類礦物，并經過力化學處理 形成片層厚度為50納米至300微米的層狀結構。
所述力化學方法可以是磨盤型力化學反應器碾磨、球磨法、膠體磨法、砂 磨法、震動磨法或沖擊磨法等。
本發(fā)明的復合型柔性保溫材料的制備方法，包括如下步驟按重量配比將 上述原料組分中的改性植物纖維微粉、粘土、硫磺、促進劑、防老劑及其它加 工助劑加入天然橡膠或膠乳中，均勻地分散到天然橡膠或膠乳中，再通過預硫 化、熟成、發(fā)泡、硫化干燥等步驟制成含有改性植物纖維微粉及粘土的天然橡 膠保溫材料。本發(fā)明所得復合型柔性保溫材料可應用于制備柔性保溫板、柔性保溫管、 柔性保溫套等制品。
作為一種優(yōu)選方案，所述原料組分中所述改性植物纖維為5 10份重量， 粘土為5 10份重量，天然橡膠或膠乳為IOO份重量(以干膠計)，其它原料按 上述配比。此方案尤其適用于制備柔性保溫板。
作為又一種優(yōu)選方案，所述改性植物纖維以10 12份重量，粘土為1 5 份重量、天然橡膠或膠乳為IOO份重量(以干膠計)，其它原料按上述配比。此 方案尤其適用于制備柔性保溫管。
作為又一種優(yōu)選方案，所述改性植物纖維以12 15份重量，粘土為1 5 份重量、天然橡膠或膠乳為IOO份重量(以干膠計)，其它原料按上述配比。此 方案尤其適用于制備乳柔性保溫套。
本發(fā)明天然橡膠-植物纖維-粘土復合型柔性保溫材料是利用來自農業(yè)副產 品的植物纖維，以及粘土類礦物，經過力化學與化學改性劑和助磨劑改性的方 法處理而獲得的改性植物纖維和粘土；以天然膠乳為原料，在原料配合工序中， 將上述所得改性植物纖維微粉、粘土連同其他配料一起均勻地加入天然膠乳中， 再通過發(fā)泡、硫化等工序制成的天然橡膠保溫材料與制品。
本發(fā)明與現有技術相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果
由于采用了包括磨盤碾磨、球磨法、膠體磨法、砂磨法、震動磨法或沖擊 磨等力化學方法對植物纖維及粘土進行處理，并且結合采用添加化學改性劑的
加工方式，因此能夠產生如下幾方面的明顯效果能夠更有效實現植物纖維的
細化，同時使纖維能夠快速與改性產生作用，并在微波處理時能夠形成均勻的 具有孔洞結構的纖維，從而極大提高材料的保溫性能，更重要的是采用的制備 方法具有簡單、無廢棄物產生、無污染且環(huán)境友好的特點。
通過植物纖維與粘土的應用，可在橡膠泡孔結構中形成纖維網和粘土片層 的骨架支撐，從而使材料的抗拉伸、撕裂強度提高，保證了體系穩(wěn)定抗形變能 力，提高材料的定伸強度、伸長率和永久變形性能，同時，植物纖維的微孔結 構，以及粘土的阻隔作用，可進一步提高材料的保溫性能。而且，植物纖維經 過物理化學改性，改變了其化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，使其在加工中不容易變色， 熱收縮性和吸水性小、阻燃、耐化學腐蝕、不蟲蛀、抗靜電、使用壽命長。此 外，該植物纖維和粘土以及天然橡膠都是來自大自然，生產成本低，環(huán)境友好無污染，因此，可稱之為綠色保溫材料及制品。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限 于此。
實施例1
原料組分的重量配比如下天然橡膠或膠乳(以干膠計)100份，改性菠蘿 葉纖維微粉1份，高嶺土 1份，硫磺0.5份，促進劑CZ 1.2份，防老劑MB 1份。
產品的制備步驟
(1) 改性菠蘿葉纖維微粉的制備在菠蘿葉纖維中加入5%纖維質量的乙酸 酐，然后采用球磨法處理0. 5小時，再經過微波頻率2450MHz，功率300瓦，處 理時間20分鐘，獲得改性菠蘿葉纖維微粉；所得微粉的粒徑控制在50納米至 30微米。
(2) 按重量配比將上述原料組分中的改性菠蘿葉纖維微粉、高嶺土、硫磺、 促進劑CZ、防老劑MB加入到濃縮天然膠乳中，均勻地分散到天然膠乳中，再 通過預硫化0.5-1小時，熟成24小時，發(fā)泡與硫化干燥2小時等歩驟制成含有 改性植物纖維微粉及粘土的天然橡膠材料。該材料保溫效果顯著，物理機械性 能優(yōu)異，導熱系數為0.02 w/m.k，壓縮率大于60%，密度為80Kg/m3，使用溫度 范圍為負60度到150度。
實施例2
原料組分的重量配比如下天然橡膠或膠乳(以干膠計)100份，改性菠蘿 葉纖維微粉10份、改性苧麻纖維10份，高嶺土5份，滑石10份，硫磺3.3份， 促進齊IJCZ2.3份，促進劑PX2份，防老劑MB1份，防老劑PFC2份。
產品的制備步驟
(1)改性菠蘿葉纖維微粉的制備在菠蘿葉纖維中加入15%菠蘿葉纖維質 量的乙酸酐和馬來酸酐的組合物(質量比l: 1)，然后采用膠體磨法處理24小 時，再經過微波頻率2450MHz，功率1600瓦，處理時間1分鐘，獲得改性菠蘿 葉纖維微粉；所得微粉的粒徑控制在50納米至30微米。改性苧麻纖維微粉的制備采用同上的方法。 (2)按重量配比將上述原料組分中的改性菠蘿葉纖維微粉、改性苧麻纖維
微粉、高嶺土、滑石、硫磺、促進劑CZ、促進劑PX、防老劑MB、防老劑PFC 加入到濃縮天然膠乳中，均勻地分散到天然膠乳中，再通過預硫化0.5-1小時， 熟成24小時，發(fā)泡與硫化干燥2小時等步驟制成含有改性植物纖維微粉及粘土 的天然橡膠保溫材料。該材料保溫效果顯著，物理機械性能優(yōu)異，導熱系數為 0.04w/m.k，壓縮率大于50%，密度為110Kg/m3，使用溫度范圍為負50度到150度。
實施例3
原料組分的重量配比如下天然膠乳(以干膠計)100份，改性竹纖維微粉
10份，膨潤土7份，硫磺2份，促進劑ZDC3份，防老劑A2份。 產品的制備歩驟
(1) 改性竹纖維微粉的制備在菠蘿葉纖維中加入10%纖維質量的鄰苯二 甲酸酐，然后采用砂磨法處理12小時，再經過微波頻率2450MHZ，功率700瓦， 處理時間10分鐘，獲得改性竹纖維微粉；所得微粉的粒徑控制在50納米至30微米。
(2) 按重量配比將上述原料組分中的改性竹纖維微粉、膨潤土、硫磺、促 進劑ZDC、防老劑A加入到濃縮天然膠乳中，均勻地分散到天然膠乳中，再通 過預硫化0.5-1小時，熟成24小時，發(fā)泡與硫化干燥2小時等歩驟制成含有改 性植物纖維微粉及粘土的天然橡膠保溫材料。該材料保溫效果顯著，物理機械 性能優(yōu)異，導熱系數為0.03 w/m.k，壓縮率大于60%，密度為90Kg/m3，使用溫 度范圍為負50度到150度。
實施例4生產柔性保溫板 原料組份的重量配比(重量份) 濃縮天然膠乳(以干膠計) 改性秸稈纖維粉 蒙脫土
分散劑(乳化劑OP:烷基酚聚氧乙烯醚)
100
1
0.2干酵素 0.1
KOH 0.15
硫磺 1.2
促進劑PX (N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸鋅) 0.8
促進劑ZDC (二乙基二硫代氨基甲酸鋅) 0.4
防老劑264 (2， 6-二叔丁基對甲酚) 1
ZnO 0.6
產品的制備步驟
首先取秸稈纖維，加入15%馬來酸酐化學改性劑(以秸稈纖維質量計)，然
后采用磨盤型力化學反應器碾磨方法對秸稈纖維進行處理0.5小時，再經過微波 功率700瓦、頻率2450MHz處理20分鐘，獲得改性秸稈纖維微粉。
取濃縮天然膠乳100份(以干膠計)，加入0.3份分散劑，再加入1份上述 所得改性秸稈纖維微粉，加入5份蒙脫土，配制成穩(wěn)定乳液。按上述配方將硫 磺、促進劑PX、促進劑ZDC、防老劑264、 ZnO分別用去離子水制成濃度為20 %的分散體；將氫氧化鉀用去離子水制成濃度為1%的分散體；將干酪素用去離 子水制成濃度為5%的分散體。然后將上述各組份加入到膠乳中，倒入40cmx 40cm的玻璃板框中，經過預硫化、熟成、發(fā)泡與硫化干燥等步驟制成成品。該 材料保溫效果顯著，物理機械性能優(yōu)異，導熱系數為0.02 w/m.k，壓縮率大于 60%,密度為80Kg/m3，使用溫度范圍為負60度到150度。
實施例5生產柔性保溫板
原料組分的配方與實施例3的差別在于100份天然膠乳中加入5份改性椰 子殼纖維粉和IO份陶土。
產品的制備步驟為取濃縮天然膠乳IOO份(以干膠計)，加入0.3份分散 劑，再加入5份上述所得改性椰子殼纖維微粉，加入10份陶土，配制成穩(wěn)定乳 液。按上述配方將硫磺、促進劑PX、促進劑ZDC、防老劑264、 ZnO分別用去 離子水制成濃度為60。X的分散體；將氫氧化鉀用去離子水制成濃度為30%的分 散體；將干酪素用去離子水制成濃度為15%的分散體。然后將上述各組份加入 到膠乳中，倒入40cmx40cm的玻璃板框中，經過預硫化、熟成、發(fā)泡與硫化干 燥等步驟制成柔性保溫板成品。該材料保溫效果顯著，物理機械性能優(yōu)異，導熱系數為0.05 w/m.k，壓縮率大于60%，密度為100Kg/m3，使用溫度范圍為負 50度到150度。
實施例6生產柔性保溫管
原料組分的重量配比(按重量份計)
濃縮天然膠乳(以干膠計) 100
改性劍麻纖維粉 10
滑石粉 1
分散劑(乳化劑OP:烷基酚聚氧乙烯醚) 0.3
干酵素 0.5
KOH 0.1
硫磺 0.5
促進劑PX (N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸鋅) 0.8
促進劑ZDC (二乙基二硫代氨基甲酸鋅) 0.5
防老劑264 (2， 6-二叔丁基對甲酚) 0.5
防老劑MB (2-硫基苯并咪唑) 0.5
ZnO 0.5
產品的制備歩驟
首先取劍麻纖維，加入15%鄰苯二甲酸酐化學改性劑(以植物纖維質量計)，
然后采用球磨機碾磨方法對植物纖維進行處理1小時，再經過微波功率700瓦、 頻率2450MHZ10分鐘，獲得改性植物纖維微粉。
取濃縮天然膠乳100份(以干膠計)，加入0.3份分散劑，再加入10份上述 所得改性植物纖維微粉，加入1份滑石粉，配制成穩(wěn)定乳液。按上述配方將硫 磺、促進劑PX、促進劑ZDC、防老劑264、防老劑MB 、 ZnO分別用去離子水 制成濃度為40%的分散體；將氫氧化鉀用去離子水制成濃度為20%的分散體； 將干酪素用去離子水制成濃度為10%的分散體。然后將上述各組份加入到膠乳 中，倒入管狀金屬模具中，經過預硫化、熟成、發(fā)泡與硫化干燥等步驟制成成 品。該材料保溫效果顯著，物理機械性能優(yōu)異，導熱系數為0.03 w/m.k，壓縮率 大于60%，密度為80Kg/m3，使用溫度范圍為負60度到150度。
實施例7生產柔性保溫管與實施例6的區(qū)別在于100份天然膠乳中加入12份改性菠蘿葉纖維微粉和
5份蒙脫土。
該材料保溫效果顯著，物理機械性能優(yōu)異，導熱系數為0.05 w/m.k，壓縮率 大于60%，密度為90Kg/m3，使用溫度范圍為負50度到150度。
實施例8生產柔性保溫套
原料組分的重量配比(按重量份計)
濃縮天然膠乳(以干膠計) 100
改性秸稈纖維粉 12 陶土 1
分散劑(乳化劑OP:烷基酚聚氧乙烯醚) 0.3
干酵素 0.5
KOH 0.1
硫磺 0.6
促進劑PX (N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸鋅) 0.8
促進劑ZDC (二乙基二硫代氨基甲酸鋅) 0.5
防老劑264 (2， 6-二叔丁基對甲酚) 0.5
防老劑MB (2-硫基苯并咪唑) 0.5
ZnO 0.5
產品的制備步驟
首先取植物秸稈纖維，加入8%硬脂酸化學改性劑(以秸稈纖維質量計)， 然后采用震動磨機碾磨方法對秸稈纖維進行處理0.5 1小時，再經過微波功率 700瓦、頻率2450MHz處理l-20分鐘，獲得改性秸稈纖維微粉。
取濃縮天然膠乳100份(以干膠計)，加入0.3份分散劑，再加入12份上述 所得改性秸稈纖維微粉，加入1份陶土，配制成穩(wěn)定乳液。按上述配方將硫磺、 促進劑PX、促進劑ZDC、防老劑264、防老劑MB、 ZnO分別用去離子水制成 濃度為60%的分散體；將氫氧化鉀用去離子水制成濃度為30%的分散體；將干 酪素用去離子水制成濃度為15%的分散體。然后將上述各組份加入到膠乳中， 倒入套型金屬模具中，經過預硫化、熟成、發(fā)泡與硫化干燥等步驟制成成品。該材料保溫效果顯著，物理機械性能優(yōu)異，導熱系數為0.03 w/m.k，壓縮率大于 60%，密度為80Kg/m3，使用溫度范圍為負60度到150度。 實施例9生產柔性保溫套
與實施例8的區(qū)別在于100份天然膠乳中加入15份改性竹纖維微粉和5份 高嶺土。
產品的制備步驟
首先取植物竹纖維，加入15%硬脂酸化學改性劑(以竹纖維質量計)，然后 采用震動磨機碾磨方法對竹纖維進行處理0.5 1小時，再經過微波功率700瓦、 頻率245GMHz處理1-20分鐘，獲得改性竹纖維微粉。
取濃縮天然膠乳100份(以干膠計)，加入0.3份分散劑，再加入15份上述 所得改性竹纖維微粉，加入5份高嶺土，配制成穩(wěn)定乳液。按上述配方將硫磺、 促進劑PX、促進劑ZDC、防老劑264、 ZnO分別用去離子水制成濃度為60X的 分散體；將氫氧化鉀用去離子水制成濃度為30%的分散體；將干酪素用去離子 水制成濃度為15%的分散體。然后將卜.述各組份加入到膠乳中，倒入套型金屬 模具中，經過預硫化、熟成、發(fā)泡與硫化干燥等步驟制成成品。
該材料保溫效果顯著，物理機械性能優(yōu)異，導熱系數為0.04w/m.k，壓縮率 大于70%，密度為80Kg/m3，使用溫度范圍為負50度到150度。
上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實 施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、 替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1、一種復合型柔性保溫材料，其特征在于主要由以下重量份的原料組分制備得到天然橡膠或膠乳(以干膠計)100份，改性植物纖維微粉1～20份，粘土1～20份，硫磺0.5～3.3份，促進劑1.2～4.3份和防老劑1～3份。<!-- 1 -->
2、 根據權利要求1所述的復合型柔性保溫材料，其特征在于所述原料組分中還包括以下重量份的加工助劑中的至少一種氧化鋅0.5 4份；垸基酚聚 氧乙烯醚0.3份；失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚0.3份；脂肪醇聚氧乙烯醚0.3份；ZnC03 1份；干酵素0.1 0.5份；KOH 0.05 0.15份；二苯胍0.2份； Na2SiF6 0.15 0.5份；硫酸鈸1.2份甲醛1.5份；高耐磨爐黑1 20份；半補 強炭黑1 20份；再生膠30 100份；硬脂酸3份；重油5 14份；水楊酸0.2 份；凡士林10份；顏料l-15份和二亞硝基五亞甲基四胺1 6份。
3、 根據權利要求1所述的復合型柔性保溫材料，其特征在于所述促進劑包括N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸鋅、二乙基二硫代氨基甲酸鋅、二硫化苯并 噻唑、二硫化四甲基秋蘭姆、N-乙基-N-苯基—硫代氨基甲酸鋅、硫醇基苯并噻 唑、N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和二苯胍中的至少一種。
4、 根據權利要求1所述的復合型柔性保溫材料，其特征在于所述防老劑 包括2， 6-二叔丁基對甲酚、對笨二酚二芐醚、2-硫基苯并咪唑、N-苯基-l-萘胺、 苯乙基二苯胺和N-苯基-l3 -萘胺中的至少一種。
5、 根據權利要求1所述的復合型柔性保溫材料，其特征在于所述改性植物纖維微粉按下述方法制備而成在植物纖維中加入化學改性劑，然后采用力化學方法處理0.5 24小時，再經過微波處理獲得改性植物纖維微粉；所述化學改性劑添加量為植物纖維質量的5 15%;所述微波處理為植物纖維經改性劑作用后，在300-1600瓦、頻率245GMHz微波下處理1-20分鐘。
6、 根據權利要求5所述的復合型柔性保溫材料，其特征在于所述化學改 性劑為乙酸酐、馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、 馬來酸和鄰苯二甲酸中的至少一種，添加量為植物纖維質量的5 15%。
7、 根據權利要求1所述的復合型柔性保溫材料，其特征在于所述植物纖 維包括秸稈纖維、劍麻纖維、竹纖維、菠蘿葉纖維、椰子殼纖維、香蕉桿莖纖 維、棉花纖維、絲纖維、苧麻纖維、黃麻纖維和甘蔗纖維中的至少一種；所述 粘土為膨潤土、高嶺土、滑石或其組合物，并經過力化學處理形成片層厚度為50納米至300微米的層狀結構。
8、 根據權利要求5-7中任一項所述的復合型柔性保溫材料，其特征在于所述力化學方法是磨盤型力化學反應器碾磨、球磨法、膠體磨法、砂磨法、震 動磨法或沖擊磨法。
9、 權利要求1或2所述的復合型柔性保溫材料的制備方法，包括如下步驟:按重量配比將上述原料中的改性植物纖維微粉、粘土、硫磺、促進劑、防老劑 及加工助劑加入天然橡膠或膠乳中，均勻地分散到天然橡膠或膠乳中，再通過 預硫化、熟成、發(fā)泡、硫化干燥步驟制成含有改性植物纖維微粉和粘土的復合 型柔性保溫材料。
10、 權利要求1或2所述的復合型柔性保溫材料用于制備保溫制品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種天然橡膠-植物纖維-粘土復合保溫材料及其制備方法和應用。該復合保溫材料包括如下按重量份計的組分天然橡膠或膠乳(以干膠計)100份，改性植物纖維微粉1～20份，粘土1～15份，硫磺0.5～3.3份，促進劑1.2～4.3份，防老劑1～3份及其它加工助劑。制備方法是利用天然橡膠為原料，在常規(guī)的原料配合工序中，將改性植物纖維微粉連同粘土及其他配料一起加入天然橡膠，再經發(fā)泡成型、硫化等工序制成含改性植物纖維微粉和粘土的天然橡膠復合保溫材料與制品。本發(fā)明所得復合保溫材料及制品可在制備柔性保溫板、柔性保溫管、柔性保溫套等制品中應用，其具有環(huán)境優(yōu)化、保溫效能高、柔軟可任意折疊，性能優(yōu)異等特點。
文檔編號C08L7/00GK101550244SQ20091003772
公開日2009年10月7日 申請日期2009年3月11日 優(yōu)先權日2009年3月11日
發(fā)明者張淵明, 敖寧建, 未友國 申請人:暨南大學