本发明专利技术涉及基于具有改进的低温热阻和挠性的可膨胀、可交联弹性材料的多层绝热材料，制造这种材料和系统的方法，以及这种材料和系统的使用方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基于具有改进的低温热阻和挠性的可膨胀、可交联弹性材料的多层绝 热材料，制造这种材料和系统的方法，以及这种材料和系统的使用方法。
技术介绍
绝热材料是工业建筑的重要组成部分，特别是在化学工业和石化工业的建筑中， 物理和化学反应在非常高的温度下发生，运输和贮存需要极低的温度，例如氨要_40°C，乙 烯要_100°C，液化天然气要_165°C，液化空气组分甚至要_200°C及更低。_80°C以下的温 度在工业上通常称为“低温条件”。处于这种低温条件的管道、罐体等对绝热性有极高的要 求，因为所有的材料都将以一定方式冷冻，空气中的水分凝结为冰是不可避免的问题，在谈 到低温时，甚至在0°C较软的材料对装置也存在摩擦。单一材料或单层不可能在低温下提供 安全、充分的绝热性，因此采用全绝热系统，在其大部分被覆层覆盖的复合结构中包含多个 绝热材料层，参见图1。过去，低温绝热主要采用无机材料，即矿物棉、玻 璃纤维和泡沫玻璃，有时采用气溶胶(例如US 20080087870)。纤维材料缺乏阻挡水蒸气 透过(WVT)的能力，必须安装在相当复杂的系统中，安装时要绝对小心地将装置完全密封， 否则空气中的水分在通过绝热材料的过程中会凝结为冰，导致极为不利的绝热腐蚀，或者 导致绝热材料先劣化，然后被永久性冰层的生长破坏。泡沫玻璃或气溶胶绝热体在WVT上 也成问题，此外它们非常易碎，已知安装复杂(对于气溶胶，还讨论了一些健康危险)，并且 不可避免地会产生碎片。无机系统防火，这常被视为其主要优点；但是，这仅对纯绝热材料 而言是正确的，因为密封、接口保护、在连接处施加粘合剂、层压等对这些材料的应用来说 至关重要，用来提供这些功能的产品是有机物，因而是可燃的。对于第二类低温绝热材料， 即基于缩聚物泡沫材料的有机物来说，这也是正确的，所述缩聚物主要是聚氨酯(PUR)或 聚异氰酸酯(PIR)。这些材料具有可接受的低热导率(不过，必须注意的一个事实是，热导 率值常常是在发泡气体还留在孔中、尚未被空气置换的情况下得到的，而空气会导致绝热 性能恶化)和可接受的WVT。它们的易碎性低于泡沫玻璃，可形成更多的形状，甚至可在 小范围内进行现场调整。作为PUR/PIR的替代品，聚烯烃绝热材料(参见EP 0891390或 JP 5208438，其中弹性泡沫软管保护内聚烯烃层)在低温领域很少见，它们具有同样的缺 陷。在热塑性材料的改进和使用热塑性材料的绝热系统方面，人们已经开展了一些工作， 如前面提到过的 DE 19954150, GB 1438226、GB 1110579、GB 1447532，或者 EP 1878663、 CN 2937735 和 CN 101357979 (提及 LNG 绝热材料)，它们均基于 PUR/PIR。GB 1436109 披 露了用于低温容器的基于改性聚氨酯的绝热材料；FR 2876438描述了(昂贵的)聚醚酰亚 胺泡沫材料的可能应用，GB2362697和US 5400602提到了复杂并且同样昂贵的PTFE基系 统，它用于低温流体转移；CA 1179463要求一种改进的刚性绝热片的专利权，它是通过压 缩热塑性泡沫材料得到的，用于低温目的；CA 1M4336描述了一种基于苯乙烯泡沫材料的改进的多层系统；CN 1334193要求一种基于PUR、泡沫玻璃或膨胀珍珠岩的多层系统；而US 4044184描述了涂覆了多个刚性泡沫层的绝热板。所有这些系统都需要至少一个、多数情况 下需要多个蒸气阻挡层(vapourbarrier)，对机械冲击(如人踩在绝热部分上)或振动非 常敏感。一些研究针对热塑性弹性体(TPE)或类似的共聚物展开，如CN 101392063的(聚 硅氧烷/聚酰胺)和WO 2001030914的(聚酯/聚醚/聚酰胺)或者GB 1482222 (泡沫聚 乙烯共聚物)。然而，众所周知，在非常低的温度下，TPE的热塑性嵌段会起结晶引发剂的作 用，并过度补偿弹性嵌段的性质，更不用说所用的所有基础聚合物都不能阻挡蒸汽迁移，因 而会导致WVT性能较差，并对机械冲击敏感。CN 201060692和CN 101221836提到了一种低 温(_40°C或更低)下使用的风能电缆的弹性绝热层，DE 19954150提到 了作为低温绝热系统的一部分的弹性体，不过也是作为大块外层。DE 60114744描述了基于 乙烯-丙烯三元聚合物的同样可用于低温的粘合剂。实际上用于低温应用的三元聚合物是 用作弹性体基础的乙烯-丙烯-二烯聚合物(EPDM)。一些文献提到，EPDM能够经受一些低 温冲击W0 2003002303要求一种喷嘴的专利权，它用大块EPDM(但它是非常硬的一种)制 备，用于对低温颗粒进行表面处理中；US 4426494描述了不饱和乙烯聚合物(EPDM也属于 这一类)，还提到用于低温等领域的改进的性质。然而，目前还没有人广泛详细地研究橡胶 的总体低温绝热性，特别是膨胀型共聚物橡胶或三元聚合物橡胶，如EPDM泡沫材料。
技术实现思路
基于上文所述，本专利技术的主要目的是提供一种绝热材料，它能经受最大可能范围 的低温，而仍能保持足够的挠性，以便吸收机械负荷和吸收振动，并提供内在的蒸气防护性 (vapour barrier)；还提供所述绝热材料及其复合物的制造方法，以得到多层系统。我们研究了橡胶泡沫材料的其他绝热应用，例如用于0至-50°C的温湿(climate) 控制和冷却/急冷系统，结果意外地发现，通过以下方法可得到没有上述缺点的材料用基 于特别改性的二烯三元聚合物的弹性体配合物的膨胀材料作为第一内绝热层，然后外加多 孔层，形成多层系统。附图说明图1是一种膨胀型聚(乙烯-丙烯-二烯)基弹性体片、型材或管。 图2是冷管标准弹性体、层(A)、层(B)的总厚度/数目与表面温度之间的关系。具体实施例方式所述要求专利权的材料包含配合物(A)，见图1，它至少是一种膨胀型聚(乙 烯-丙烯-二烯)基弹性体片、型材或管。优选用于制备这种部分的是聚(乙烯-丙烯-二 烯)(EPDM)基弹性体，特别优选的是在连续过程中通过挤出制得的这种弹性体，该连续过 程中交联与膨胀平行发生或短时间错开。发泡可利用物理发泡剂实现或通过蒸发液体， 例如但不限于水、含氟烃、溶剂(例如异丁烷、环戊烷、环戊二烯等)及其混合物，或借助气 体，例如但不限于CO2、氮气等及其混合气；或者利用化学发泡剂实现，例如但不限于偶氮化 合物、碳酸盐等及其混合物；或者利用任何比例和组成的化学发泡剂和物理发泡剂的混合 物。优选的是借助化学发泡剂膨胀，特别优选的是用偶氮二碳酰胺作化学发泡剂，因为它具有较高的形成气体的潜能，分解时产生惰性气体(N2)，能在便于协调膨胀和交联的温度范 围发生分解。交联可通过辐射、过氧化物或硫的化合物引发。优选的是借助硫的化合物进 行交联，特别优选的是借助硫和二硫代氨基甲酸盐和/或硫尿酸盐与氧化锌的组合进行交 联，以便使交联和膨胀获得最佳平衡。硫基交联剂也是优选的，因为在聚合物之间产生的不 规则的民桥连会使材料更具无定形性，在低温下具有更好的性质。配合物(A)可包含其他 成分，例如但不限于填充剂、其他聚合物(热塑性聚合物、热固性聚合物、TPE、弹性体)、 纤维、添加剂、着色本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种材料，其包含至少一层由共聚物制成的弹性绝热泡沫层。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J·韦丁格，S·韦斯，
申请(专利权)人：阿玛赛尔企业有限公司，
类型：发明
国别省市：DE
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