一种相变储能保温的木塑复合材料及其制造方法与流程

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本发明涉及复合材料技术领域,具体涉及一种相变储能保温的木塑复合材料及其制造方法。



背景技术:

飞机、轮船、汽车的运行环境时冷时热,温度变化幅度很大。哨卡、野外台站、灯塔、风力发电机,环境恶劣,昼夜温差大。为保障人员及设备的安全,需要通过空调机制冷或制热来调节和控制温度。

我国现有建筑面积为400亿m2,绝大部分为高能耗建筑,且每年新建建筑近20亿m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。随着城市建设的高速发展,我国的建筑能耗逐年大幅度上升,已达全社会能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%,建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此,建筑行业全面节能势在必行。全面的建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用,缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾;有利于加快发展循环经济,实现经济社会的可持续发展;有利于长远地保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量。

建筑物使用中的耗能形式主要体现在制冷能耗和加热能耗,要达到建筑节能的目的,最直接的途径就是在减少两者开启次数的基础上,同时延长室内舒适度的持续时间。基于这一要求,可利用相变储能材料的储能特性来抵消环境温度波动,提高建筑热惰性,延长室内舒适温度持续时间降低建筑用电负荷,通过这种方法可满足建筑节能的要求。

相变材料具有在一定温度范围内改变其物理状态的能力。以固-液相变为例,在加热到熔化温度时,就产生从固态到液态的相变,熔化的过程中,相变材料吸收并储存大量的潜热;当相变材料冷却时,储存的热量在一定的温度范围内要散发到环境中去,进行从液态到固态的逆相变。在这两种相变过程中,所储存或释放的能量称为相变潜热。物理状态发生变化时,材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变,形成一个宽的温度平台,虽然温度不变,但吸收或释放的潜热却相当大。相变储能技术能够解决能量供求在时间和空间上不匹配的矛盾,是提高能源利用率的有效手段。相变储能材料应用于建筑墙板中可以减少环境温度变化对室内引起的温度波动,提高室内的舒适度,同时可以减少建筑能耗而起到节能的作用。

中国发明专利201510748000.4公开了一种相变储能材料载体及其封装相变储能材料的方法,采用中空的金属材料装置作为相变储能材料的载体,其外围密封,只在顶部设置了一个圆孔进料口,仅需对其进行密封即可,封装工艺简便,而且所述金属材料装置为中空,相变材料复合量高,并且金属材料的导热性好,可以较好地进行热交换,因此有利于充分发挥相变储能材料的节能作用,取得较好的储能调温效果。

中国发明专利201410016578.6公开一种海藻酸钙/聚乙二醇酯双网络相变储能纤维及其制备方法,海藻酸钙/聚乙二醇酯双网络相变储能纤维由海藻酸钠和相变材料在交联剂和引发剂存在的条件下共聚后,凝固而成,其中海藻酸钠与相变材料的质量比为100:15-100:30;交联剂与相变材料的质量比为0.5:100-2:100;引发剂与相变材料的质量比为0.1:100-0.8:100。

中国发明专利201110399977.1公开了一种复合聚乙二醇相变储能材料,使用聚乙二醇作为相变储能材料;用膨胀珍珠岩粉、沸石粉、硅藻土等做多孔性吸附载体;采用的交联剂是二轻甲基二轻基乙烯基脲。

中国发明专利201310548439.3公开了一种有机-无机物复合的相变储能用微胶囊及其制备方法,将含无机纳米颗粒的水相与含相变储能用材料、单烯烃类单体、多烯烃类交联剂和引发剂的油相混合,充分搅拌以得到水包油的乳液;然后加热使该乳液进行乳液聚合以形成核壳结构的相变储能用微胶囊。

中国发明专利201510029074.2公开了一种相变储能调温泡沫混凝土及其制备方法,其中,相变储能调温泡沫混凝土包括:70-100重量份的水泥;0-30重量份的粉煤灰;10-50重量份的相变轻骨料;0-0.6重量份的纤维;0.2-0.4重量份的减水剂;0.1-0.3重量份的泡孔调节剂;0.1-0.3重量份的早强剂;0-1.5重量份的增强剂;0-3重量份的防水剂;2-9重量份的化学发泡剂;以及25-40重量份的水。由此该相变储能调温泡沫混凝土具有较强蓄热能力和调温功能。

中国发明专利201510045505.4公开了一种相变储能墙体及其制造方法,通过在墙体两侧的外表面设置相变温度不同的相变储能材料层,其中墙体外侧相变储能材料层的相变温度比墙体内侧相变储能材料层的相变温度高,在作为建筑物外围护结构的墙体的外侧复合相变温度相对较高的相变储能材料层,通过隔离或吸收热量,阻止外界热量通过墙体向建筑物室内环境输送热量;在作为建筑物外围护结构的墙体的内侧复合相变温度相对较低的相变储能材料层,通过隔离或吸收和释放热量,维持室内环境温度的稳定;实现对室内环境温度的有效调节和控制,长期维持室内环境温度在合适范围。

中国发明专利201010603232.8公开了一种相变储能热塑性复合材料及其制备方法,其特征在于由如下按重量百分比计算的组分组成:聚丙烯5-30%、三元乙丙橡胶10-40%、石蜡20-75%、交联剂0.5-10%、抗氧剂0.01-2%、助剂0.01-10%、交联助剂0-10%;将所述组分通过动态硫化制备得到所述相变储能热塑性复合材料。

虽然以上研究工作取得了一些喜人成果,但是,现有塑料和木质材料隔热保温效果不理想,不能营造维持人体舒适温度范围的空间环境。因此,创制一种储能保温性能好、相变材料不会泄露,并且兼具较好的力学性能的利用相变储能调控温度的木塑复合材料是非常必要的。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是,克服以上背景技术中提到的不足和缺陷,提供一种储能保温性能好、相变材料不会泄露、力学强度大的相变储能保温的木塑复合材料及其制造方法。

为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:

一种相变储能保温的木塑复合材料,包括负载有相变储能材料的树脂包覆木粉、基体塑料以及助剂,所述负载有相变储能材料的树脂包覆木粉包括复合木粉、负载在所述复合木粉上的聚乙二醇复合相变储能材料以及包覆所述复合木粉和所述聚乙二醇复合相变储能材料的聚乙二醇-异氰酸酯共聚树脂。

本发明的相变储能保温的木塑复合材料采用聚乙二醇复合相变储能材料,聚乙二醇的结晶速率很高,且具有较大的相变焓,无腐蚀性,性能较稳定,不易出现过冷现象和相分离,且价格便宜,是理想的用于调节环境温度的高分子相变材料。此外,本发明采用复合木粉吸附负载聚乙二醇复合相变储能材料,并用聚乙二醇-异氰酸酯共聚树脂包覆上述复合木粉和聚乙二醇复合相变储能材料形成负载有相变储能材料的树脂包覆木粉,其中的复合木粉既是木塑复合材料的增强相,同时又是相变材料的载体。有效解决了相变材料单独使用时液体泄漏的问题。再者,本发明采用聚乙二醇-异氰酸酯共聚树脂对复合木粉和聚乙二醇复合相变储能材料进行包覆,聚乙二醇-异氰酸酯共聚树脂是一种固-固相变吸热材料,可以有效提高复合材料的相变潜热;采用聚乙二醇-异氰酸酯共聚树脂包覆复合木粉,既可解决聚乙二醇融化后的液体泄漏问题,还可消除复合木粉与基体塑料之间的不相容问题,可以有效提高该木塑复合材料的力学强度。

作为对上述技术方案的进一步改进:

优选的,所述聚乙二醇复合相变储能材料按重量份计包括以下组分:

聚乙二醇的相变焓和相变温度随着聚合度的变化而变化,如PEG-400的熔点是5±2℃,PEG-600的熔点是20±2℃,PEG-800的熔点是28±2℃,PEG-1000的熔点是37±2℃,PEG-2000的熔点是51±2℃,PEG-10000的熔点是61±2℃。不同聚合度的PEG按比例混合,可以获得所需要的熔融温度与结晶温度。本发明采用适当比例的聚乙二醇600和聚乙二醇800作为复合相变吸热材料,并且在聚乙二醇复合相变储能材料里添加硫酸铁和硫酸亚铁铵,该硫酸铁和硫酸亚铁铵在木材细胞中原位反应生成磁性Fe3O4纳米粒子。该磁性Fe3O4纳米粒子可以高效吸附聚乙二醇,并且使聚乙二醇定向排列,可以大幅度提高聚乙二醇的相变潜热,优化调整相变温度。采用上述聚乙二醇复合相变储能材料所制备的相变储能保温的木塑复合材料可以将环境温度有效地控制和调节在20-30℃的人体舒适范围内。

更优选的,所述复合木粉按重量份计包括以下组分:

本发明利用一定长度分布的杨木纤维和超细粒径的杨木粉作为增强相,一方面可以充分利用杨木材质松软管胞发达的特性提高其对聚乙二醇的有效吸附负载量,同时还可以保证木塑复合材料的力学强度。

更优选的,所述基体塑料为PVC塑料粉末,所述相变储能保温的木塑复合材料按重量份计包括以下组分:

其中,所述钙锌稳定剂、氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、硬脂酸、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚抗氧剂、聚磷酸铵阻燃剂、AC-1600发泡剂、硅烷偶联剂、氧化铁红颜料和轻质碳酸钙填料为助剂。

采用AC-1600发泡剂的发泡作用和轻质碳酸钙作填料,可以使该相变储能保温的木塑复合材料具有合适的密度和重量。采用上述重量配比的负载有相变储能材料的树脂包覆木粉、PVC塑料粉末和各种助剂的木塑复合材料具有良好的储能保温性能,可将环境温度有效地控制在20-30℃的人体舒适范围内,同时具备良好的力学性能。采用上述相变储能保温的木塑复合材料建造的房屋可在白天吸热抵御室内温度过度上升,在夜间释放相变潜热保暖避寒,维持人体舒适的温度范围,具有冬暖夏凉、昼凉夜暖的作用,可以用来营造舒适的居住空间,对于减少能源消耗,实现低碳环保具有重要意义。

作为一个总的技术构思,本发明另一方面提供了一种相变储能保温的木塑复合材料的制造方法,包括以下步骤:

(1)取聚乙二醇600、聚乙二醇800、有机硅消泡剂HT-508、六水合硫酸亚铁铵和硫酸铁在高速分散机中进行剪切分散,得到聚乙二醇复合相变储能材料;

(2)将步骤(1)所得聚乙二醇复合相变储能材料负载在复合木粉上,得到负载有聚乙二醇复合相变储能材料的复合木粉;

(3)用聚乙二醇-异氰酸酯共聚树脂包覆步骤(2)所得负载有聚乙二醇复合相变储能材料的复合木粉,得到负载有相变储能材料的树脂包覆木粉;

(4)取PVC塑料粉末、助剂以及步骤(3)所得负载有相变储能材料的树脂包覆木粉,在高速混炼机中混炼,得到混合料;

(5)将步骤(4)所得混合料依次进行捏合挤出、开炼压片和切割修边,即得相变储能保温的木塑复合材料。

本发明通过剪切分散、负载和包覆等步骤得到负载有相变储能材料的树脂包覆木粉,然后通过混炼、捏合挤出、开炼压片和切割修边得到相变储能保温的木塑复合材料,制造方法简单易行,所制得的木塑复合材料储能保温效果好、力学强度大且相变材料不会泄露。

上述的制造方法,优选的,步骤(1)中,所述取聚乙二醇600、聚乙二醇800、有机硅消泡剂HT-508、六水合硫酸亚铁铵和硫酸铁在高速分散机中进行剪切分散的具体步骤为:

按重量份取40-100份聚乙二醇600、40-100份聚乙二醇800、0.2-0.6份有机硅消泡剂HT-508依次加入到高速分散机中,在900-1100r/min转速下剪切分散5-15min;然后在140-160r/min转速下依次加入0.1-0.3份六水合硫酸亚铁铵和0.1-0.3份硫酸铁,在1800-2200r/min转速下继续剪切分散20-30min。

上述的制造方法,优选的,步骤(2)中,所述复合木粉由如下方法制备得到:

按重量份取5-15份长度为3-10mm的杨木纤维、15-30份长度为0.5-3mm的杨木纤维、20-40份30-60目的杨木粉和25-50份100-325目的杨木粉在搅拌机中搅拌混合10-30min。

上述的制造方法,更加优选的,步骤(2)中,将聚乙二醇复合相变储能材料负载在复合木粉上的具体步骤为:

将所述复合木粉装入真空压力浸注罐中,抽真空,使罐内压力为0.01-0.02MPa并维持此压力20-30min;

开启进液阀门,将聚乙二醇复合相变储能材料抽入真空压力浸注罐内,使聚乙二醇复合相变储能材料的液面完全覆盖复合木粉,然后在0.5-1.8MPa压力下浸渍1.0-4.0h;

开启排液阀门,将聚乙二醇复合相变储能材料用压力输送回储液槽;开启通气阀门泄压,然后将木粉取出干燥,即得负载有聚乙二醇复合相变储能材料的复合木粉。

上述的制造方法,优选的,步骤(3)中,所述聚乙二醇-异氰酸酯共聚树脂由如下步骤制备得到:

按重量份取100份丙酮放入反应釜中,加入100-300份聚乙二醇6000,搅拌下于100-120℃抽真空脱水3-4h;然后在氮气保护下缓慢搅拌,于55-65℃下缓慢滴加40-50份异佛尔酮二异氰酸酯,搅拌反应1.5-2.5h;再加入5-8份1,4-丁二醇,并滴加0.3-0.6份二月桂酸二丁基锡,继续反应3-5h,即得聚乙二醇-异氰酸酯共聚树脂;

所述包覆操作具体如下:

在高低速混料搅拌机不断搅拌下,用气压雾化机将硅烷偶联剂雾化喷入步骤(2)所得负载有聚乙二醇复合相变储能材料的复合木粉中,搅拌4-6min,然后在不断搅拌过程中用喷胶机喷入雾化的聚乙二醇-异氰酸酯共聚树脂,搅拌下包覆12-18min。

上述的制造方法,优选的,步骤(4)中,取PVC塑料粉末、助剂以及负载有相变储能材料的树脂包覆木粉,在高速混炼机中混炼的具体步骤为:

按重量份取50份步骤(3)所得负载有相变储能材料的树脂包覆木粉、30-60份PVC塑料粉末、1-5份钙锌稳定剂、4-12份氯化石蜡、5-15份邻苯二甲酸二辛酯、1-10份硬脂酸、0.1-0.5份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚抗氧剂、5-25份聚磷酸铵阻燃剂、0-5份AC-1600发泡剂、0-10份硅烷偶联剂、0-3份氧化铁红颜料和0-20份轻质碳酸钙填料,在高速混炼机中混炼10-20min;

步骤(5)中,所述捏合挤出、开炼压片和切割修边的具体过程为:

将混合料加入双螺杆捏合挤出机中,在一区温度120-130℃、二区温度150-160℃、三区温度140-150℃、四区温度155-165℃、五区温度170-175℃、机颈口模温度175-185℃、螺杆转速10-25r/min条件下,捏合挤出8-12min;然后在二辊压片开炼机中,在150-180℃条件下开炼压片;最后经切割机切割修边。

与现有技术相比,本发明的优点在于:

(1)本发明利用聚乙二醇-异氰酸酯共聚树脂包覆复合木粉,不仅有效提高了复合材料的相变潜热,解决了聚乙二醇融化后的液体泄漏问题,而且有利于消除木粉与PVC塑料之间的不相容问题,有效提高了木塑复合材料的力学强度。

(2)本发明采用适当比例的聚乙二醇600和聚乙二醇800作为复合相变储能材料,并在聚乙二醇复合相变储能材料里添加硫酸铁和硫酸亚铁铵,大幅度的提高了聚乙二醇的相变潜热,优化调整了相变温度。所得到的相变储能保温木塑复合材料可以将环境温度有效控制和调节在20-30℃的舒适范围内。

(3)本发明采用质松软管胞发达的杨木材,并利用一定长度分布的杨木纤维和超细粒径的杨木粉作为吸附负载聚乙二醇复合相变储能材料的基底和木塑复合材料的增强相,不仅提高了基底对聚乙二醇的有效吸附负载量,而且保证了木塑复合材料的力学强度。

(4)本发明采用AC-1600发泡剂和轻质碳酸钙填料,使得该相变储能保温的木塑复合材料具有合适的密度和重量。采用适当重量配比的负载有相变储能材料的树脂包覆木粉、PVC塑料粉末和各种助剂,使得木塑复合材料具有良好的储能保温性能,同时具备良好的力学性能。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下文将结合较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述,但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

除非另有定义,下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的,并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明,本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例1:

本实施例的一种相变储能保温的木塑复合材料,该复合材料是利用木粉和木纤维吸附负载聚乙二醇复合相变储能材料,并经聚乙二醇-异氰酸酯共聚树脂包覆后,与基体塑料和助剂混炼,然后经捏合挤出、开炼压片和切割修边制备而成。该相变储能保温的木塑复合材料的具体制造方法包括以下步骤:

(1)将100kg聚乙二醇600、100kg聚乙二醇800、0.5kg有机硅消泡剂HT-508依次加入高速分散机中,在1000r/min转速下高速剪切分散10min;然后在150r/min转速下依次加入0.2kg硫酸亚铁铵和0.2kg硫酸铁,继续在1000r/min转速下剪切分散25min。

(2)将复合木粉(由10kg长度为3-10mm的杨木纤维,20kg长度为0.5-3mm的杨木纤维,30kg细度为30-60目的杨木粉以及40kg细度为100-325目的杨木粉,在搅拌机中搅拌混合20min而成)装入高压真空压力浸注罐中,开启真空泵抽真空,罐内压力为0.02MPa维持25min;开启进液阀门将步骤(1)配制的聚乙二醇复合相变储能材料抽入浸注罐内,使聚乙二醇复合相变储能材料溶液的液面完全覆盖复合木粉,加1.0MPa压力浸渍1.5h;开启排液阀门,将聚乙二醇复合相变储能材料用压力输送回储液槽(调整配比后留作下次使用);开启通气阀门完全泄压,然后将木粉取出干燥,获得吸附负载有聚乙二醇复合相变储能材料的复合木粉。

(3)在高低速混料搅拌机不断搅拌下,用气压雾化机将8kg硅烷偶联剂雾化喷入100kg步骤(2)所得负载有聚乙二醇复合相变储能材料的复合木粉中,搅拌5min,然后在不断搅拌过程中用喷胶机喷入雾化的16kg聚乙二醇-异氰酸酯共聚树脂(聚乙二醇-异氰酸酯共聚树脂的制备方法是:在反应釜中,加入10kg丙酮,再加入25kg聚乙二醇6000,在不断搅拌下于110℃抽真空脱水3h;在氮气保护下缓慢搅拌,于60℃温度下缓慢滴加4.5kg异佛尔酮二异氰酸酯,搅拌反应2h;加入0.6kg 1,4-丁二醇,并滴加0.04kg二月桂酸二丁基锡催化剂,继续反应4h),继续搅拌下包覆15min,获得负载有相变储能材料的树脂包覆木粉。

(4)将50kg步骤(3)制备的负载有相变储能材料的树脂包覆木粉、60kg PVC塑料粉末、4kg AC-1600发泡剂、5kg钙锌稳定剂、10kg氯化石蜡、10kg邻苯二甲酸二辛酯、8kg硬脂酸、6kg硅烷偶联剂、0.2kg2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚抗氧剂、20kg聚磷酸铵阻燃剂、1kg氧化铁红颜料和20kg轻质碳酸钙填料输入高速混炼机中混炼20min,获得混合料。

(5)将步骤(4)混炼获得的混合料在双螺杆捏合挤出机中,在一区温度120-130℃、二区温度150-160℃、三区温度140-150℃、四区温度155-165℃、五区温度170-175℃、机颈口模温度175-185℃、螺杆转速20r/min条件下,捏合挤出8min;然后在二辊压片开炼机中,在160℃条件下开炼压片;最后经切割机切割修边,获得相变储能保温的木塑复合材料成品。

对该相变储能保温的木塑复合材料的保温性能及力学性能等进行测试。其中,保温18℃的测试方法为:采用厚度为20mm的板材做成400mm×400mm×400mm正方形木箱,将木箱置于30℃恒温箱加热至木箱内温度达到30℃,然后以3℃/h的降温速度控制恒温箱的温度,测定木箱内温度由30℃降低至18℃所需要的时间;保温30℃的测试方法为:将木箱置于20℃恒温箱使木箱内温度达到20℃,然后以3℃/h的升温速度控制恒温箱的温度,测定木箱内温度由20℃上升至30℃所需要的时间。具体测试结果见表1。

实施例2:

本实施例的一种相变储能保温的木塑复合材料,该复合材料是利用木粉和木纤维吸附负载聚乙二醇复合相变储能材料,并经聚乙二醇-异氰酸酯共聚树脂包覆后,与基体塑料和助剂混炼,然后经捏合挤出、开炼压片和切割修边制备而成。该相变储能保温的木塑复合材料的具体制造方法包括以下步骤:

(1)将110kg聚乙二醇600、90kg聚乙二醇800、0.5kg有机硅消泡剂HT-508依次加入高速分散机中,在1000r/min转速下高速剪切分散10min;然后在150r/min转速下依次加入0.2kg硫酸亚铁铵和0.2kg硫酸铁,继续在1000r/min转速下剪切分散25min。

(2)将复合木粉(由10kg长度为3-10mm的杨木纤维,20kg长度为0.5-3mm的杨木纤维,20kg细度为30-60目的杨木粉以及50kg细度为100-325目的杨木粉,在搅拌机中搅拌混合20min而成)装入高压真空压力浸注罐中,开启真空泵抽真空,罐内压力为0.02MPa维持25min;开启进液阀门将步骤(1)配制的聚乙二醇复合相变储能材料抽入浸注罐内,使聚乙二醇复合相变储能材料溶液的液面完全覆盖复合木粉,加1.0MPa压力浸渍1.5h;开启排液阀门,将聚乙二醇复合相变储能材料用压力输送回储液槽(调整配比后留作下次使用);开启通气阀门完全泄压,然后将木粉取出干燥,获得吸附负载聚乙二醇复合相变储能材料的复合木粉。

(3)在高低速混料搅拌机不断搅拌下,用气压雾化机将8kg硅烷偶联剂雾化喷入100kg步骤(2)制备的负载有聚乙二醇复合相变储能材料的复合木粉中,搅拌5min,然后在不断搅拌过程中用喷胶机喷入雾化的16kg聚乙二醇-异氰酸酯共聚树脂(聚乙二醇-异氰酸酯共聚树脂的制备方法是:在反应釜中,加入10kg丙酮,再加入25kg聚乙二醇6000,在不断搅拌下于110℃抽真空脱水3h;在氮气保护下缓慢搅拌,于60℃温度下缓慢滴加4.5kg异佛尔酮二异氰酸酯,搅拌反应2h;加入0.6kg 1,4-丁二醇,并滴加0.04kg二月桂酸二丁基锡催化剂,继续反应4h),继续搅拌下包覆15min,获得负载有相变储能材料的树脂包覆木粉。

(4)将50kg步骤(3)制备的负载有相变储能材料的树脂包覆木粉、60kg PVC塑料粉末、4kg AC-1600发泡剂、5kg钙锌稳定剂、10kg氯化石蜡、10kg邻苯二甲酸二辛酯、8kg硬脂酸、6kg硅烷偶联剂、0.2kg2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚抗氧剂、20kg聚磷酸铵阻燃剂、1kg氧化铁红颜料和20kg轻质碳酸钙填料输入高速混炼机中混炼20min,获得混合料。

(5)将步骤(4)混炼获得的混合料在双螺杆捏合挤出机中,在一区温度120-130℃、二区温度150-160℃、三区温度140-150℃、四区温度155-165℃、五区温度170-175℃、机颈口模温度175-185℃、螺杆转速20r/min条件下,捏合挤出8min;然后在二辊压片开炼机中,在160℃条件下开炼压片;最后经切割机切割修边,获得相变储能保温的木塑复合材料成品。

对该相变储能保温的木塑复合材料的保温性能及力学性能进行测试。测试方法与实施例1相同。具体测试结果见表1。

对比例1:

本对比例是一种没有添加相变储能保温材料的微发泡阻燃PVC木塑复合材料,该微发泡阻燃PVC木塑复合材料的制造方法包括以下步骤:

(1)将10kg长度为3-10mm的杨木纤维,20kg长度为0.5-3mm的杨木纤维,20kg细度为30-60目的杨木粉,50kg细度为100-325目的杨木粉,在搅拌机中搅拌混合20min而成,获得复合木粉。

(2)将50kg步骤(1)制备的复合木粉、60kg PVC塑料粉末、4kg AC-1600发泡剂、5kg钙锌稳定剂、10kg氯化石蜡、10kg邻苯二甲酸二辛酯DOP、8kg硬脂酸、6kg硅烷偶联剂、0.2kg2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚抗氧剂、20kg聚磷酸铵阻燃剂、1kg氧化铁红颜料和20kg轻质碳酸钙填料输入高速混炼机中混炼20min,获得混合料。

(3)将步骤(2)混炼获得的混合料在双螺杆捏合挤出机中,在一区温度120-130℃、二区温度150-160℃、三区温度140-150℃、四区温度155-165℃、五区温度170-175℃、机颈口模温度175-185℃、螺杆转速20r/min条件下,捏合挤出8min;然后在二辊压片开炼机中,在160℃条件下开炼压片;最后经切割机切割修边,获得微发泡阻燃PVC木塑复合材料成品。

对该微发泡阻燃PVC木塑复合材料的保温性能及力学性能进行测试。测试方法与实施例1相同。具体测试结果见表1。

表1木塑复合材料的性能参数对比

由表1可见,实施例1和实施例2的相变储能保温的木塑复合材料相比于对比例1中的微发泡阻燃PVC木塑复合材料比热容大幅度增大,单位质量的相变焓增加,低于18℃或高于30℃的滞后时间增加,因此,居住空间的舒适度增加;同时,由于采用聚乙二醇-异氰酸酯共聚树脂包覆负载有聚乙二醇复合相变储能材料的复合木粉,所制备的相变储能保温的木塑复合材料的力学强度也相比于对比例1中的微发泡阻燃PVC木塑复合材料有所增大。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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