一種可變形復(fù)合保溫板及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種可變形復(fù)合保溫板及其制作方法，其特征在于是由真空絕熱芯材和包覆在其外面的聚合物組成。聚合物包括硅橡膠、擠塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)、具有閉孔結(jié)構(gòu)的聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、酚醛泡沫等。利用室溫硫化硅橡膠作為面層材料與真空絕熱板復(fù)合時易成型且制作工藝簡單，成型時可依據(jù)實際情況適當(dāng)提高溫度以減小固化時間。本發(fā)明所述的保溫層材料的導(dǎo)熱系數(shù)比現(xiàn)有的保溫材料低得多，因而在保證相同的保溫效果前提下可減小保溫層厚度，避免了因管道溫度不均造成管道負(fù)荷的增加，延長管道壽命；同時大大減少了僅僅用聚氨酯作保溫層的輸油管道所需設(shè)置的海底原油加熱點的數(shù)量，減少能源消耗，簡化工作程序。
【專利說明】一種可變形復(fù)合保溫板及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)合保溫板及其制作方法，特別是涉及一種可變形復(fù)合保溫板及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著海洋油氣開采范圍日益擴(kuò)大、世界各國對以天然氣為代表的清潔能源消費(fèi)需求的持續(xù)增長以及城市供暖系統(tǒng)的不斷更新完善，社會對石油管道、天然氣管道、城市熱力管道等各式各樣管道的需求越來越大，對其要求尤其是管道保溫材料的要求也越來越嚴(yán)苛。
[0003]大慶油田有限責(zé)任公司在申請?zhí)枮?00910204969.X的中國發(fā)明專利上公開了一種低溫高強(qiáng)度無氟聚氨酯泡沫保溫材料。該發(fā)明利用在低溫條件下可長期穩(wěn)定使用的新型無氟保溫聚氨酯泡沫塑料，滿足永凍土區(qū)管道低溫隔熱、高強(qiáng)需要，防止低溫冷脆和保溫失效。
[0004]申請?zhí)枮?00720017849.5的中國發(fā)明專利中公開了一種管道保溫材料。其特點在于:所述表面覆蓋層的兩側(cè)設(shè)有相互配合的拉鏈；保溫層和表面覆蓋層為可卷曲、長度可按施工需要任意裁剪長短的平板狀?？蓮V泛應(yīng)用于石油化工、天然氣傳輸、供熱、供水、太陽能熱水器、分體式空調(diào)器、中央空調(diào)、通風(fēng)管道等。
[0005]因為海底輸油管道環(huán)境苛刻，一旦出現(xiàn)問題，維修難度大，費(fèi)用高，耗時長，且易造成海洋污染，經(jīng)濟(jì)和環(huán)境損失巨大。而管道保溫是保證海底輸油管道長距離輸送原油的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。用于海底石油管道的保溫材料必須具有如下性能:①足夠高的強(qiáng)度、剛度和彈性以抵抗保溫管道在預(yù)制和鋪設(shè)過程中的各種載荷；②足夠高的抗壓強(qiáng)度以抵抗海水靜壓力，保證其不被壓迫；③導(dǎo)熱系數(shù)??；④吸水率低或不吸水；⑤耐溫性。目前，海底石油管道所用的發(fā)泡型保溫材料為有機(jī)發(fā)泡材料、無機(jī)發(fā)泡材料和復(fù)合泡沫材料，如環(huán)氧樹脂泡沫塑料、發(fā)泡珍珠巖、復(fù)合硅酸鹽制品等等。其中國內(nèi)使用最廣泛的是聚氨酯泡沫塑料和聚丙烯泡沫塑料。但是它們均存在以下的不足:(I)導(dǎo)熱系數(shù)并沒有足夠低，導(dǎo)致保溫層厚度大，為模具的制作帶來困難，不利于施工；(2)抗壓強(qiáng)度較低，易損壞；(3)閉孔率達(dá)不到100%，其外部必須有一層可靠的防水保護(hù)層。因此，進(jìn)一步提高保溫層的絕熱能力，大大降低管道保溫層厚度是我們研究的方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有管道泡沫保溫夾芯板技術(shù)的不足，提供了一種可變形復(fù)合保溫板及其制作方法。該可變形復(fù)合保溫板可以運(yùn)用于海底輸油管道、天然氣管道和城市熱力管道等多種管道的保溫隔熱。
[0007]針對上述問題，本發(fā)明提供一種可變形復(fù)合保溫板，其特征在于是由真空絕熱芯材和包覆在其表層的聚合物組成。
[0008]真空絕熱芯材的特征在于所述的真空絕熱芯材由玻璃棉纖維板和包覆的阻隔膜組成。將碎玻璃熔融并用離心法吹成直徑3.5um?5.5um棉絮狀的玻璃棉纖維，纖維與纖維間立體交叉纏繞，具有大量的內(nèi)外聯(lián)通的微小孔隙和孔洞，固化后在表面附著由塑料和鋁箔復(fù)合而成的阻隔膜，形成具有一定強(qiáng)度且柔軟可變形的真空絕熱板，其表面均勻間隔分布凹槽，凹槽寬度為15-20臟，間隔為5-10mm。其導(dǎo)熱系數(shù)小于0.008ff/m.K，比傳統(tǒng)保溫材料少一個數(shù)量級，將其作為芯材保溫的主體可將保溫層的厚度減至傳統(tǒng)保溫層厚度的1/10。目前我國海底底管道配套技術(shù)水平低，急需開發(fā)海底石油管道保溫新材料和新工藝，以滿足我國海上石油資源開發(fā)的需要，因此，真空絕熱板正是值得推廣的保溫新材料。
[0009]包覆在真空絕熱芯材表層的聚合物分為硅橡膠、擠塑聚苯乙烯泡沫塑料、具有閉孔結(jié)構(gòu)的聚苯乙烯泡沫塑料、酚醛泡沫。其中硅橡膠具有無味無毒，不怕高溫和抵御嚴(yán)寒的特點，能在-60°C至+250°C下長期使用且仍不失原有的強(qiáng)度和彈性，同時具備良好的電絕緣性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化學(xué)穩(wěn)定性等。主要分為室溫硫化硅橡膠，高溫硫化硅橡膠。高溫硫化硅橡膠又分甲基硅橡膠(MQ)、甲基乙烯基硅橡膠(VMQ)、甲基乙烯基苯基娃橡膠(PVMQ)、氰娃橡膠、氟娃橡膠等。室溫硫化娃橡膠按成分、硫化機(jī)理和使用工藝不同可分為單組分室溫硫化硅橡膠、雙組分縮合型室溫硫化硅橡膠和雙組分加成型室溫硫化硅橡膠。利用室溫硫化硅橡膠作為面層材料與真空絕熱板復(fù)合時易成型且制作工藝簡單，成型時可依據(jù)實際情況適當(dāng)提高溫度以減小固化時間。另一方面，傳統(tǒng)保溫材料在一定程度上還具有其自身的優(yōu)勢，如擠塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)隔熱性優(yōu)良、高強(qiáng)抗壓、憎水防潮、質(zhì)輕環(huán)保；具有閉孔結(jié)構(gòu)的聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、酚醛泡沫保溫節(jié)能、防火性好等等，與硅橡膠相比，將上述保溫材料作為面層材料與真空絕熱板復(fù)合可大大降低產(chǎn)品的成本，在舊的傳統(tǒng)保溫材料工業(yè)中融入新的工藝環(huán)節(jié)，兩者的有機(jī)結(jié)合便于產(chǎn)品的推廣及產(chǎn)業(yè)化。生產(chǎn)中可依據(jù)實際需要選擇相應(yīng)的面層材料。
[0010]本發(fā)明所述的可變形復(fù)合保溫板厚度為10-21mm，其中真空絕熱板的厚度為5-12mm,絕熱板兩側(cè)包覆的娃橡膠厚度為5_8_。該異形保溫復(fù)合板彎曲方向兩側(cè)有臺階，可搭接形成無縫管道保溫層，其長度方向兩端亦有臺階，可套入管道上形成嵌套結(jié)構(gòu)。
[0011]與此同時，本發(fā)明還提供一種上述可變形復(fù)合保溫板的制作方法，其特征在于包括下述順序的步驟:
[0012](I)準(zhǔn)備模具，掃塵清理后在模具型腔內(nèi)壁涂覆脫模劑；
[0013](2)在真空絕熱板兩側(cè)四周及中心粘接厚度固定的硅橡膠塊來實現(xiàn)真空絕熱芯材的懸空放置，方便在其兩側(cè)澆注液體硅橡膠；
[0014](3)按模具大小和液體硅橡膠室溫固化的所需配比，分別計算待澆注的液體硅橡膠各成分的質(zhì)量，并準(zhǔn)確稱量；
[0015](4)將固化劑倒入裝有硅橡膠的容器，攪拌均勻后再迅速澆入模具使其平鋪于模具底部;
[0016](5)迅速準(zhǔn)確地將準(zhǔn)備好的真空絕熱板放置于模具中，壓實；
[0017](6)繼續(xù)澆注液體硅橡膠至充分后迅速安放臺階并合模固定；
[0018](7)室溫固化或加熱固化一定時間后脫模取板，修剪邊角。
[0019]與現(xiàn)有泡沫保溫夾芯板及其制作方法相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:(I)本發(fā)明所述的保溫層材料(真空絕熱板)的導(dǎo)熱系數(shù)比現(xiàn)有的保溫材料低得多，由此帶來一系列優(yōu)越之處:a)大大降低保溫層厚度，實現(xiàn)管道的成功“瘦身”;b)現(xiàn)有用傳統(tǒng)泡沫材料作保溫層的海底輸油管道每隔一定距離要對原油進(jìn)行加熱以保持其流動性，而使用本發(fā)明所述的復(fù)合板可以省去這一環(huán)節(jié)，既避免了能源的消耗，又簡化了工作程序，方便施工；C)本發(fā)明優(yōu)異的保溫性能避免了因管道溫度不均造成管道負(fù)荷的增加，延長管道壽命。(2)本發(fā)明制備工藝簡單，模具制造費(fèi)用少。(3)本發(fā)明所使用的硅橡膠如室溫硫化硅橡膠既起了黏結(jié)作用又具備防水功能，簡化了管道的“三防體系”，提高了管道的保溫效果。(4)本發(fā)明所使用的硅橡膠如單組分室溫硫化硅橡膠以其良好的收縮率、彈性保證了鋼管無縫對接的實現(xiàn)，減少了不必要的熱量損失。(5)本發(fā)明所述的可變形復(fù)合保溫板兩側(cè)和兩端均有臺階，可搭接形成無縫管道保溫層和嵌套結(jié)構(gòu)；(6)本發(fā)明可根據(jù)管道的實際情況而對真空絕熱板及硅橡膠保護(hù)層的大小、厚度和形狀等做出相應(yīng)的調(diào)整而不影響其應(yīng)有的保溫效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖示10為硅橡膠保護(hù)層，20為真空絕熱芯材，30為硅橡膠保護(hù)層。
[0022]圖2為可變形復(fù)合保溫板彎曲方向臺階拼接示意圖。
[0023]圖3為可變形復(fù)合保溫板長度方向臺階示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定。
[0025]實施例
[0026]實施例1
[0027]在模具內(nèi)壁均勻涂刷一層脫模劑；在7mm厚的真空絕熱芯材內(nèi)外表面預(yù)粘接7mm厚的硅橡膠塊并將其準(zhǔn)確地置于模具中央；將縮聚型硅橡膠的AB組分以20: I的配比均勻攪拌混合，配得粉色液體硅橡膠；向模具中緩緩倒入混合均勻的液體硅橡膠，合模壓實，室溫固化24h后經(jīng)脫模取板、修剪邊角得到21_厚的粉色可變形復(fù)合保溫板。
[0028]實施例2
[0029]在模具內(nèi)壁均勻涂刷一層脫模劑；將8mm厚的鋁箔包裹的真空絕熱板內(nèi)外表面預(yù)粘接5mm厚的硅橡膠塊并將其準(zhǔn)確地置于模具中央；將縮聚型硅橡膠的AB組分以30: I的配比均勻攪拌混合，配得藍(lán)色液體硅橡膠；向模具中緩緩倒入混合均勻的液體硅橡膠，合模壓實，室溫固化18h后經(jīng)脫模取板、修剪邊角得到18_厚的藍(lán)色可變形復(fù)合保溫板。
[0030]實施例3
[0031]在模具內(nèi)壁均勻涂刷一層脫模劑；將8mm厚的真空絕熱板內(nèi)外表面預(yù)粘接3mm厚的硅橡膠塊并將其準(zhǔn)確地置于模具中央；將加成型硅橡膠的AB組分以10: I的配比均勻攪拌混合，配得白色液體硅橡膠；向模具中緩緩倒入混合均勻的液體硅橡膠，合模壓實，加熱至80°C固化5h后經(jīng)冷卻脫模取板、修剪邊角得到14mm厚的白色可變形復(fù)合保溫板。
[0032]實施例4
[0033]在模具內(nèi)壁均勻涂刷一層脫模劑；將IOmm厚的鋁箔包裹的真空絕熱板內(nèi)外表面預(yù)粘接3mm厚的硅橡膠塊并將其準(zhǔn)確地置于模具中央；將加成型硅橡膠的AB組分以10: I的配比均勻攪拌混合，配得黑色液體硅橡膠；向模具中緩緩倒入混合均勻的液體硅橡膠，合模壓實，加熱至150°C固化3h后經(jīng)冷卻脫模取板、修剪邊角得到16mm厚的黑色可變形復(fù)合保溫板。
[0034]上述僅為本發(fā)明的四個【具體實施方式】，但本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進(jìn)行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)的范圍的行為。但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何形式的簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種可變形復(fù)合保溫板，其特征在于是由真空絕熱芯材和包覆在其外面的聚合物組成。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫板，其特征在于所述的真空絕熱芯材是柔軟可變形的。
3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫板，其特征在于所述的真空絕熱芯材由玻璃棉纖維板和包覆的阻隔膜組成。
4.依據(jù)權(quán)利要求3所述的芯材，其特征在于所述的玻璃棉纖維板表面均勻間隔分布凹槽，凹槽寬度為15-20mm，間隔為5_10mm。
5.依據(jù)權(quán)利要求3所述的芯材，其特征在于所述的芯材表層材料為塑料和鋁箔復(fù)合而成的阻隔膜。
6.依據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫板，其特征在于所述的聚合物為硅橡膠、擠塑聚苯乙烯泡沫塑料、具有閉孔結(jié)構(gòu)的聚苯乙烯泡沫塑料、酚醛泡沫。
7.依據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫板，其特征在于所述的保溫板厚度為10-21mm。
8.依據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫板，其特征在于所述的保溫板彎曲方向兩側(cè)有臺階，可搭接形成無縫管道保溫層。
9.依據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫板，其特征在于所述的保溫板長度方向兩端有臺階，可套入管道上形成嵌套結(jié)構(gòu)。
10.一種可變形復(fù)合保溫板的制作方法，其特征在于包括下述的順序步驟: (1)準(zhǔn)備模具，掃塵清理后在模具型腔內(nèi)壁涂覆脫模劑； (2)在真空絕熱板兩側(cè)四周及中心粘接厚度固定的硅橡膠塊來實現(xiàn)真空絕熱芯材的懸空放置，方便在其兩側(cè)澆注液體硅橡膠； (3)按模具大小和液體硅橡膠室溫固化的所需配比，分別計算待澆注的液體硅橡膠各成分的質(zhì)量，并準(zhǔn)確稱量； (4)將固化劑倒入裝有硅橡膠的容器，攪拌均勻后再迅速澆入模具使其平鋪于模具底部; (5)迅速準(zhǔn)確地將準(zhǔn)備好的真空絕熱板放置于模具中，壓實； (6)繼續(xù)澆注液體硅橡膠至充分后迅速安放臺階并合模固定； (7)室溫固化或加熱固化一定時間后脫模取板，修剪邊角。
【文檔編號】F16L59/02GK103727355SQ201310142626
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月22日
【發(fā)明者】陳照峰, 王璐 申請人:太倉派歐技術(shù)咨詢服務(wù)有限公司