本发明涉及化工领域，具体涉及一种气凝胶复合绝热橡塑及其制备方法。
背景技术：
橡塑发泡保温材料是复合橡胶经过复杂工艺发泡而成的保温材料，具有导热系数小，绝热，能够节省能源消耗，吸水率低，耐候性良好等特点，广泛应用于建筑、轻纺、医药、化工、冶金和造船等行业。目前空调等保温系统所用的保温管材和板材为传统的橡塑发泡材料和聚氨酯发泡，保温绝热效率和阻燃安全性都需要进一步提高，以满足社会不断发展对环保节能安全的新的要求。
技术实现要素：
为了进一步提高橡塑材料的绝热性能，本发明的提供一种气凝胶复合绝热橡塑及其制备方法，其具有绝热系数低，保温效果好，节省能源消耗的特点。
本发明的目的是提供一种气凝胶复合绝热橡塑。
本发明的另一目的是提供一种气凝胶复合绝热橡塑的制备方法。
根据本发明的具体实施方式的气凝胶复合绝热橡塑，由包括以下重量份的原料制成：丁腈橡胶55-75份，硅橡胶25-45份，sio2气凝胶或粒径小于0.5μm的sio2微粉0.24-12份、硫化剂0.5-1.5份、发泡剂1.5-3.5份、分散剂0.5-1份和补强剂2-4份。
根据本发明的具体实施方式的气凝胶复合绝热橡塑，优选地，所述补强剂为炭黑或白炭黑。
为了进一步提高本发明提供的气凝胶复合绝热橡塑材料的阻燃性能，提高其实用性，根据本发明的具体实施方式的气凝胶复合绝热橡塑，优选地，原料还包括阻燃剂2.4-6份。
为进一步提高本发明提供的气凝胶复合绝热橡塑的放老化的性能，根据本发明的具体实施方式的气凝胶复合绝热橡塑，优选地，原料还包括防老剂0.5-1.5份。
根据本发明的具体实施方式的气凝胶复合绝热橡塑，优选地，原料还包括促进剂1-1.5份。
为了提高硅橡胶和丁腈橡胶以及sio2气凝胶或粒径小于0.5μm的sio2微粉之间的相容性，根据本发明的具体实施方式的气凝胶复合绝热橡塑，优选地，原料还包括偶联剂1-2份。
根据本发明的具体实施方式的气凝胶复合绝热橡塑的制备方法，包括以下步骤：
(1)密炼，在70-85℃下，将丁腈橡胶塑炼30-50min，加入硅橡胶，与丁腈橡胶共混60-90min，加入sio2气凝胶或粒径小于0.5μm的sio2微粉共混90-160min，得到复合橡胶；
(2)开炼，将硫化剂、补强剂和步骤(1)得到的复合橡胶在120-140℃，混炼60-90min，得到复合橡胶混炼胶；
(3)挤出，将发泡剂、分散剂和步骤(2)得到的复合橡胶混炼胶在80-90℃共同挤出，得到混炼胶挤出料；
(4)发泡，将步骤(3)得到的混炼胶挤出料进行发泡，得到发泡混炼胶；
(5)冷却定型，将步骤(4)得到发泡混炼胶定型，即得到所述气凝胶复合绝热橡塑。
根据本发明具体实施方式的气凝胶复合绝热橡塑的制备方法，优选地，步骤(2)中，使用开炼机进行所述混炼，所述混炼中开炼机的辊筒转速为16-20r/min。
根据本发明具体实施方式的气凝胶复合绝热橡塑的制备方法，优选地，步骤(4)中，所述发泡的温度为70-80℃。
根据本发明具体实施方式的气凝胶复合绝热橡塑的制备方法，优选地，步骤(5)中，在50-70℃进行定型。
本发明的有益效果为：
1.本发明提供的气凝胶复合绝热橡塑以硅橡胶和丁腈橡胶为主要原料，在其中加入sio2气凝胶或粒径小于0.5μm的sio2微粉，经发泡制备得到，由于sio2气凝胶或粒径小于0.5μm的sio2微粉具有大的比表面积、高的孔洞率和低的导热系数，在硅橡胶和丁腈橡胶复合体系中加入sio2气凝胶或粒径小于0.5μm的sio2微粉，所述sio2气凝胶或粒径小于0.5μmsio2微粉均匀分散在复合体系中，有效降低了复合体系的导热系数，本发明提供的气凝胶复合绝热橡塑的导热系数达到了0.025w/(mk)以下。
2.本发明提供的气凝胶复合绝热橡塑的制备方法，操作简单，制备出的气凝胶复合绝热橡塑结构稳定，性能优良。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
气凝胶复合绝热橡塑，原料包括以下重量份的组分：丁腈橡胶550g，硅橡胶250g，sio2气凝胶2.4g、硫化剂5g、发泡剂15g、分散剂5g和炭黑20g。
制备方法，包括以下步骤：
(1)密炼，在70℃下，将丁腈橡胶塑炼50min，加入硅橡胶，与丁腈橡胶共混60min，加入sio2气凝胶共混90min，得到复合橡胶；
(2)开炼，将硫化剂、补强剂和骤(1)得到的复合橡胶加入开炼机在120℃，开炼90min，开炼机的辊筒的转速为16r/min，得到复合橡胶混炼胶；
(3)挤出，将发泡剂、分散剂和步骤(2)得到的复合橡胶混炼胶在80℃共同挤出，得到混炼胶挤出料；
(4)发泡，将步骤(3)得到的混炼胶挤出料在70℃下进行发泡，得到发泡混炼胶；
(5)冷却定型，将步骤(4)得到发泡混炼胶在50℃下定型，即得到所述气凝胶复合绝热橡塑。
上述气凝胶绝热橡塑的导热系数为0.025w/(mk)，阻燃等级为v-1级。
实施例2
气凝胶复合绝热橡塑，原料包括以下重量份的组分：丁腈橡胶750g，硅橡胶450g，粒径为0.5μm的sio2微粉120g、硫化剂15g、发泡剂35g、分散剂10g和白炭黑40g。
制备方法，包括以下步骤：
(1)密炼，在85℃下，将丁腈橡胶塑炼30min，加入硅橡胶，与丁腈橡胶共混90min，加入粒径为0.5μm的sio2微粉共混160min，得到复合橡胶；
(2)开炼，将硫化剂、补强剂和骤(1)得到的复合橡胶加入开炼机在140℃，开炼60min，开炼机的辊筒的转速为20r/min，得到复合橡胶混炼胶；
(3)挤出，将发泡剂、分散剂和步骤(2)得到的复合橡胶混炼胶在90℃共同挤出，得到混炼胶挤出料；
(4)发泡，将步骤(3)得到的混炼胶挤出料在80℃进行发泡，得到发泡混炼胶；
(5)冷却定型，将步骤(4)得到发泡混炼胶在70℃定型，即得到所述气凝胶复合绝热橡塑。
上述气凝胶绝热橡塑的导热系数为0.023w/(mk)，阻燃等级为v-1级。
实施例3
气凝胶复合绝热橡塑，原料包括以下重量份的组分：丁腈橡胶600g，硅橡胶300g，粒径为50nm的sio2微粉80g、硫化剂10g、发泡剂20g、分散剂8g、炭黑40g和阻燃剂24g。
制备方法，包括以下步骤：
(1)密炼，在85℃下，将丁腈橡胶塑炼30min，加入硅橡胶，与丁腈橡胶共混90min，加入粒径为50nm的sio2微粉共混160min，得到复合橡胶；
(2)开炼，将硫化剂、补强剂、阻燃剂和骤(1)得到的复合橡胶加入开炼机在140℃，开炼机的辊筒的转速为18r/min，开炼60min，得到复合橡胶混炼胶；
(3)挤出，将发泡剂、分散剂和步骤(2)得到的复合橡胶混炼胶在90℃共同挤出，得到混炼胶挤出料；
(4)发泡，将步骤(3)得到的混炼胶挤出料在80℃进行发泡，得到发泡混炼胶；
(5)冷却定型，将步骤(4)得到发泡混炼胶在70℃定型，即得到所述气凝胶复合绝热橡塑。
上述气凝胶绝热橡塑的导热系数为0.022w/(mk)，阻燃等级为v-0级。
实施例4
气凝胶复合绝热橡塑，原料包括以下重量份的组分：丁腈橡胶600g，硅橡胶300g，粒径为50nm的sio2微粉80g、硫化剂10g、发泡剂20g、分散剂8g、白炭黑20g和阻燃剂60g。
制备方法，包括以下步骤：
(1)密炼，在85℃下，将丁腈橡胶塑炼30min，加入硅橡胶，与丁腈橡胶共混90min，加入粒径为50nm的sio2微粉共混160min，得到复合橡胶；
(2)开炼，将硫化剂、补强剂、阻燃剂和骤(1)得到的复合橡胶加入开炼机在140℃，开炼60min，开炼机的辊筒的转速为18r/min，得到复合橡胶混炼胶；
(3)挤出，将发泡剂、分散剂和步骤(2)得到的复合橡胶混炼胶在90℃共同挤出，得到混炼胶挤出料；
(4)发泡，将步骤(3)得到的混炼胶挤出料在80℃进行发泡，得到发泡混炼胶；
(5)冷却定型，将步骤(4)得到发泡混炼胶在70℃定型，即得到所述气凝胶复合绝热橡塑。
上述气凝胶绝热橡塑的导热系数为0.021w/(mk)，阻燃等级为v-0级。
实施例5
气凝胶复合绝热橡塑，原料包括以下重量份的组分：丁腈橡胶600g，硅橡胶300g，sio2气凝胶80g、硫化剂10g、发泡剂20g、分散剂8g、白炭黑30和防老剂5g。
制备方法，包括以下步骤：
(1)密炼，在85℃下，将丁腈橡胶塑炼30min，加入硅橡胶，与丁腈橡胶共混90min，加入sio2气凝胶共混160min，得到复合橡胶；
(2)开炼，将硫化剂、补强剂、防老剂和骤(1)得到的复合橡胶加入开炼机在140℃，开炼60min，开炼机的辊筒的转速为20r/min，得到复合橡胶混炼胶；
(3)挤出，将发泡剂、分散剂和步骤(2)得到的复合橡胶混炼胶在90℃共同挤出，得到混炼胶挤出料；
(4)发泡，将步骤(3)得到的混炼胶挤出料在80℃进行发泡，得到发泡混炼胶；
(5)冷却定型，将步骤(4)得到发泡混炼胶在70℃定型，即得到所述气凝胶复合绝热橡塑。
上述气凝胶绝热橡塑的导热系数为0.020w/(mk)，阻燃等级为v-1级。
实施例6
气凝胶复合绝热橡塑，原料包括以下重量份的组分：丁腈橡胶600g，硅橡胶300g，sio2气凝胶80g、硫化剂10g、发泡剂20g、分散剂8g、白炭黑30g和防老剂15g。
制备方法，包括以下步骤：
(1)密炼，在85℃下，将丁腈橡胶塑炼30min，加入硅橡胶，与丁腈橡胶共混90min，加入sio2气凝胶共混160min，得到复合橡胶；
(2)开炼，将硫化剂、补强剂、防老剂和骤(1)得到的复合橡胶加入开炼机在140℃，开炼60min，开炼机的辊筒的转速为16r/min，得到复合橡胶混炼胶；
(3)挤出，将发泡剂、分散剂和步骤(2)得到的复合橡胶混炼胶在90℃共同挤出，得到混炼胶挤出料；
(4)发泡，将步骤(3)得到的混炼胶挤出料在80℃进行发泡，得到发泡混炼胶；
(5)冷却定型，将步骤(4)得到发泡混炼胶在70℃定型，即得到所述气凝胶复合绝热橡塑。
上述气凝胶绝热橡塑的导热系数为0.023w/(mk)，阻燃等级为v-1级。
实施例7
气凝胶复合绝热橡塑，原料包括以下重量份的组分：丁腈橡胶600g，硅橡胶300g，粒径为25nm的sio2微粉80g、硫化剂10g、发泡剂20g、分散剂8g、白炭黑30g和促进剂15g。
制备方法，包括以下步骤：
(1)密炼，在85℃下，将丁腈橡胶塑炼30min，加入硅橡胶，与丁腈橡胶共混90min，加入粒径为25nm的sio2微粉共混160min，得到复合橡胶；
(2)开炼，将硫化剂、补强剂、促进剂和骤(1)得到的复合橡胶加入开炼机在140℃，开炼60min，开炼机的辊筒的转速为18r/min，得到复合橡胶混炼胶；
(3)挤出，将发泡剂、分散剂和步骤(2)得到的复合橡胶混炼胶在90℃共同挤出，得到混炼胶挤出料；
(4)发泡，将步骤(3)得到的混炼胶挤出料在80℃进行发泡，得到发泡混炼胶；
(5)冷却定型，将步骤(4)得到发泡混炼胶在70℃定型，即得到所述气凝胶复合绝热橡塑。
上述气凝胶绝热橡塑的导热系数为0.020w/(mk)，阻燃等级为v-1级。
实施例8
气凝胶复合绝热橡塑，原料包括以下重量份的组分：丁腈橡胶600g，硅橡胶300g，粒径为25nm的sio2微粉80g、硫化剂10g、发泡剂20g、分散剂8g、白炭黑30g和促进剂10g。
制备方法，包括以下步骤：
(1)密炼，在85℃下，将丁腈橡胶塑炼30min，加入硅橡胶，与丁腈橡胶共混90min，加入粒径为25nm的sio2微粉共混160min，得到复合橡胶；
(2)开炼，将硫化剂、补强剂、促进剂和骤(1)得到的复合橡胶加入开炼机在140℃，开炼60min，开炼机的辊筒的转速为16r/min，得到复合橡胶混炼胶；
(3)挤出，将发泡剂、分散剂和步骤(2)得到的复合橡胶混炼胶在90℃共同挤出，得到混炼胶挤出料；
(4)发泡，将步骤(3)得到的混炼胶挤出料在80℃进行发泡，得到发泡混炼胶；
(5)冷却定型，将步骤(4)得到发泡混炼胶在70℃定型，即得到所述气凝胶复合绝热橡塑。
上述气凝胶绝热橡塑的导热系数为0.021w/(mk)，阻燃等级为v-1级。
实施例9
气凝胶复合绝热橡塑，原料包括以下重量份的组分：丁腈橡胶600g，硅橡胶300g，粒径为25nm的sio2微粉80g、硫化剂10g、发泡剂20g、分散剂8g、白炭黑30g和偶联剂10g。
制备方法，包括以下步骤：
(1)密炼，在85℃下，将丁腈橡胶塑炼30min，加入硅橡胶，与丁腈橡胶共混90min，加入粒径为25nm的sio2微粉共混160min，得到复合橡胶；
(2)开炼，将硫化剂、补强剂、偶联剂和骤(1)得到的复合橡胶加入开炼机在140℃，开炼60min，开炼机的辊筒的转速为18r/min，得到复合橡胶混炼胶；
(3)挤出，将发泡剂、分散剂和步骤(2)得到的复合橡胶混炼胶在90℃共同挤出，得到混炼胶挤出料；
(4)发泡，将步骤(3)得到的混炼胶挤出料在80℃进行发泡，得到发泡混炼胶；
(5)冷却定型，将步骤(4)得到发泡混炼胶在70℃定型，即得到所述气凝胶复合绝热橡塑。
上述气凝胶绝热橡塑的导热系数为0.019w/(mk)，阻燃等级为v-1级。
实施例10
气凝胶复合绝热橡塑，包括以下重量份的原料：丁腈橡胶600g，硅橡胶300g，粒径为25nm的sio2微粉80g、硫化剂10g、发泡剂20g、分散剂8g、白炭黑30g和偶联剂20g。
制备方法，包括以下步骤：
(1)密炼，在85℃下，将丁腈橡胶塑炼30min，加入硅橡胶，与丁腈橡胶共混90min，加入粒径为25nm的sio2微粉共混160min，得到复合橡胶；
(2)开炼，将硫化剂、补强剂、偶联剂和骤(1)得到的复合橡胶加入开炼机在140℃，开炼60min，开炼机的辊筒的转速为16r/min，得到复合橡胶混炼胶；
(3)挤出，将发泡剂、分散剂和步骤(2)得到的复合橡胶混炼胶在90℃共同挤出，得到混炼胶挤出料；
(4)发泡，将步骤(3)得到的混炼胶挤出料在80℃进行发泡，得到发泡混炼胶；
(5)冷却定型，将步骤(4)得到发泡混炼胶在70℃定型，即得到所述气凝胶复合绝热橡塑。
上述气凝胶绝热橡塑的导热系数为0.019w/(mk)，阻燃等级为v-1级。
实施例11
气凝胶复合绝热橡塑，原料包括以下重量份的组分：丁腈橡胶600g，硅橡胶300g，粒径为25nm的sio2微粉80g、硫化剂10g、发泡剂20g、分散剂8g、白炭黑30g、阻燃剂30g、防老剂10g、促进剂12g和偶联剂15g。
制备方法，包括以下步骤：
(1)密炼，在85℃下，将丁腈橡胶塑炼30min，加入硅橡胶，与丁腈橡胶共混90min，加入粒径为25nm的sio2微粉共混160min，得到复合橡胶；
(2)开炼，将硫化剂、补强剂、阻燃剂、防老剂、促进剂、偶联剂和骤(1)得到的复合橡胶加入开炼机在140℃，开炼机的辊筒的转速为18r/min，开炼60min，得到复合橡胶混炼胶；
(3)挤出，将发泡剂、分散剂和步骤(2)得到的复合橡胶混炼胶在90℃共同挤出，得到混炼胶挤出料；
(4)发泡，将步骤(3)得到的混炼胶挤出料在80℃进行发泡，得到发泡混炼胶；
(5)冷却定型，将步骤(4)得到发泡混炼胶在70℃定型，即得到所述气凝胶复合绝热橡塑。
上述气凝胶绝热橡塑的导热系数为0.018w/(mk)，阻燃等级为v-0级。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。