本发明涉及保温袋技术领域，具体涉及一种功能性保温袋及其制备方法。
背景技术：
保温袋由于制作成本低，使用方便，已经越来越多的被应用到人们生活的各个领域，然而当前的一些保温袋大多保温效果较差、韧性低、耐高温性差，不便于一些对温度有要求的物品如食品等的使用，因此如何生产出具有功能性的保温袋成为亟待解决的问题。
国家知识产权局于2018.01.09公开了一件公开号为“cn107550732a”专利名称为“一种蓄热保温输液袋”的发明专利，该发明提供了一种蓄热保温输液袋，所述输液袋包括内袋、外袋，位于所述内袋与外袋之间的真空腔，所述真空腔内填充有蓄热保温剂，所述内袋是采用聚乙烯材料在净化条件下经塑化成型制成的，所述外袋是采用聚氯乙烯材料在净化条件下经塑化成型制成的，所述蓄热保温剂包括的原料成分及重量份数为:聚氨酷树脂30-35份、膨胀珍珠岩粉末12-16份、白云石粉末8-12份、壳聚糖10-15份、亚硫酸氢钠25-35份。但是该专利袋体的韧性和耐高温性能差，使用寿命短。
综上，目前所使用的保温袋还存在以下问题：
1、保温性能差；
2、袋体的韧性和耐高温性能差，使用寿命短；
技术实现要素：
基于上述情况，本发明的目的在于提供一种功能性保温袋及其制备方法，可有效解决以上问题。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种功能性保温袋，所述保温袋包括夹层袋体以及填充于所述夹层袋体夹层内的填充物，所述夹层袋体包括以下重量份的原料：丁基橡胶45～60份、聚异丁烯35～50份、纳米碳酸钙微粉20～35份、酚醛树脂2～8份、超细氢氧化铝1～8份、碳化硅晶须5～10份、增塑剂1.5～5.5份和抗氧剂1.5～3.5份；
所述填充物包括以下重量份的原料：聚氨酯树脂45～55份、壳聚糖15～25份、亚硫酸氢钠20～35份、远红外纳米粉5～10份、纳米银粉2～8份、钙粉5～15份、多孔碳微球1～5份。
优选的，所述夹层袋体包括以下重量份的原料：丁基橡胶50份、聚异丁烯45份、纳米碳酸钙微粉20份、酚醛树脂4份、超细氢氧化铝5份、碳化硅晶须5份、增塑剂2.5份和抗氧剂2份；
所述填充物包括以下重量份的原料：聚氨酯树脂50份、壳聚糖20份、亚硫酸氢钠20份、远红外纳米粉5份、纳米银粉4份、钙粉5份、多孔碳微球4份。
优选的，所述远红外纳米粉为350目。
优选的，所述纳米银粉和钙粉的粒径均为15μm。
优选的，所述超细氢氧化铝的粒径为1.5μm。
优选的，所述纳米碳酸钙微粉的粒径为30～50nm。
优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯或脂肪族二元酸酯。
优选的，所述抗氧剂为3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸异辛酯。
本发明还提供一种功能性保温袋的制备方法，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取：丁基橡胶、聚异丁烯、纳米碳酸钙微粉、酚醛树脂、超细氢氧化铝、碳化硅晶须、增塑剂和抗氧剂；
2)将步骤(1)中的原料全部加入密炼机中，在温度为150～160℃的条件下进行混炼10～15min，出料得到混炼物，再将混炼物用双螺杆挤出机挤出造粒，干燥得混合料；
3)将步骤(2)中的混合料，在6～10mpa、150～155℃下热压6～10min，热压后在8～10mpa下冷压3～5min成型，分别得到夹层袋体外层和夹层袋体内层，外层和内层的部分边缘经缝合、粘接或热封后，即可制得高韧性耐温的夹层袋体，其夹层具有一开口；
4)按重量份分别称取：聚氨酯树脂、壳聚糖、亚硫酸氢钠、远红外纳米粉、纳米银粉、钙粉和多孔碳微球；
5)将步骤(4)中的原料充分混匀后，装入夹层袋体的夹层中，并对其夹层封口，得到保温袋。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的功能性保温袋通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的丁基橡胶、聚异丁烯、纳米碳酸钙微粉、酚醛树脂、超细氢氧化铝、碳化硅晶须、增塑剂和抗氧剂，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，制得的功能性保温袋具有优异的韧性和耐高温性能；选择了适当配比的聚氨酯树脂、壳聚糖、亚硫酸氢钠、远红外纳米粉、纳米银粉、钙粉和多孔碳微球，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，制得的功能性保温袋具有优异的保温性能。
本发明的夹层袋体的原料中，添加了适当比例的碳化硅晶须，碳化硅晶须具有高比表面积，且具有极佳的耐高温性能，在本发明的夹层袋体的原料体系中分散均匀，与其他组分相互配合，起到良好的协同作用，使本发明的夹层袋体具有良好的韧性和耐高温性，且机械性能优异。
本发明的夹层袋体的原料中，添加了适当比例的超细氢氧化铝，超细氢氧化铝通过脱水反应来吸收温度放出水分，能够在保证夹层袋体盛装效果的基础上，大幅度提高夹层袋体的抗高温性能，在本发明的夹层袋体的原料体系中分散均匀，与其他组分相互配合，起到良好的协同作用，使本发明的夹层袋体具有良好的耐高温性。
本发明的填充物的原料中，添加了适当比例的远红外纳米粉、纳米银粉、钙粉具有自发热功能，在本发明的填充物的原料体系中分散均匀，与其他组分相容性也比较好，相互配合，起到良好的协同作用，能均匀分散在基体中，使本发明的填充物具有良好的发热效果。
本发明的填充物的原料中，添加了适当比例的多孔碳微球，多孔碳微球具有较大的比表面积和超强的吸附能力，在本发明的填充物的原料体系中分散均匀，与其他组分相容性也比较好，相互配合，起到良好的协同作用，能均匀分散在基体中，使本发明的填充物具有良好的保温效果。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
实施例1：
一种功能性保温袋，所述保温袋包括夹层袋体以及填充于所述夹层袋体夹层内的填充物，所述夹层袋体包括以下重量份的原料：丁基橡胶45～60份、聚异丁烯35～50份、纳米碳酸钙微粉20～35份、酚醛树脂2～8份、超细氢氧化铝1～8份、碳化硅晶须5～10份、增塑剂1.5～5.5份和抗氧剂1.5～3.5份；
所述填充物包括以下重量份的原料：聚氨酯树脂45～55份、壳聚糖15～25份、亚硫酸氢钠20～35份、远红外纳米粉5～10份、纳米银粉2～8份、钙粉5～15份、多孔碳微球1～5份。
在本实施例中，所述夹层袋体优选包括以下重量份的原料：丁基橡胶50份、聚异丁烯45份、纳米碳酸钙微粉20份、酚醛树脂4份、超细氢氧化铝5份、碳化硅晶须5份、增塑剂2.5份和抗氧剂2份；
所述填充物优选包括以下重量份的原料：聚氨酯树脂50份、壳聚糖20份、亚硫酸氢钠20份、远红外纳米粉5份、纳米银粉4份、钙粉5份、多孔碳微球4份。
在本实施例中，所述远红外纳米粉优选为350目，如远红外陶瓷粉。
在本实施例中，所述纳米银粉和钙粉的粒径均优选为15μm。
在本实施例中，所述超细氢氧化铝的粒径优选为1.5μm。
在本实施例中，所述纳米碳酸钙微粉的粒径优选为30～50nm。
在本实施例中，所述增塑剂优选为邻苯二甲酸二辛酯或脂肪族二元酸酯。
在本实施例中，所述抗氧剂优选为3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸异辛酯。
在本实施例中，还提供一种功能性保温袋的制备方法，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取：丁基橡胶、聚异丁烯、纳米碳酸钙微粉、酚醛树脂、超细氢氧化铝、碳化硅晶须、增塑剂和抗氧剂；
2)将步骤(1)中的原料全部加入密炼机中，在温度为150～160℃的条件下进行混炼10～15min，出料得到混炼物，再将混炼物用双螺杆挤出机挤出造粒，干燥得混合料；
3)将步骤(2)中的混合料，在6～10mpa、150～155℃下热压6～10min，热压后在8～10mpa下冷压3～5min成型，分别得到夹层袋体外层和夹层袋体内层，外层和内层的部分边缘经缝合、粘接或热封后，即可制得高韧性耐温的夹层袋体，其夹层具有一开口；
4)按重量份分别称取：聚氨酯树脂、壳聚糖、亚硫酸氢钠、远红外纳米粉、纳米银粉、钙粉和多孔碳微球；
5)将步骤(4)中的原料充分混匀后，装入夹层袋体的夹层中，并对其夹层封口(如抽真空封口，隔热效果更好)，得到保温袋。
实施例2：
一种功能性保温袋，所述保温袋包括夹层袋体以及填充于所述夹层袋体夹层内的填充物，所述夹层袋体包括以下重量份的原料：丁基橡胶45份、聚异丁烯35份、纳米碳酸钙微粉25份、酚醛树脂5份、超细氢氧化铝3份、碳化硅晶须5份、增塑剂2份和抗氧剂2份；
所述填充物包括以下重量份的原料：聚氨酯树脂45份、壳聚糖15份、亚硫酸氢钠25份、远红外纳米粉5份、纳米银粉3份、钙粉8份、多孔碳微球2份。
在本实施例中，所述远红外纳米粉为350目。
在本实施例中，所述纳米银粉和钙粉的粒径均为15μm。
在本实施例中，所述超细氢氧化铝的粒径为1.5μm。
在本实施例中，所述纳米碳酸钙微粉的粒径为30nm。
在本实施例中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
在本实施例中，所述抗氧剂为3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸异辛酯。
在本实施例中，还提供了一种功能性保温袋的制备方法，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取：丁基橡胶、聚异丁烯、纳米碳酸钙微粉、酚醛树脂、超细氢氧化铝、碳化硅晶须、增塑剂和抗氧剂；
2)将步骤(1)中的原料全部加入密炼机中，在温度为150℃的条件下进行混炼10min，出料得到混炼物，再将混炼物用双螺杆挤出机挤出造粒，干燥得混合料；
3)将步骤(2)中的混合料，在6mpa，150℃下热压6min，热压后在8mpa下冷压3min成型，分别得到夹层袋体外层和夹层袋体内层，外层和内层的部分边缘经缝合、粘接或热封后，即可制得高韧性耐温的夹层袋体，其夹层具有一开口。
4)按重量份分别称取：聚氨酯树脂、壳聚糖、亚硫酸氢钠、远红外纳米粉、纳米银粉、钙粉和多孔碳微球；
5)将步骤(4)中的原料充分混匀后，装入夹层袋体的夹层中，并对其夹层封口，得到保温袋。
实施例3：
一种功能性保温袋，所述保温袋包括夹层袋体以及填充于所述夹层袋体夹层内的填充物，所述夹层袋体包括以下重量份的原料：所述夹层袋体包括以下重量份的原料：丁基橡胶50份、聚异丁烯45份、纳米碳酸钙微粉20份、酚醛树脂4份、超细氢氧化铝5份、碳化硅晶须5份、增塑剂2.5份和抗氧剂2份；
所述填充物包括以下重量份的原料：聚氨酯树脂50份、壳聚糖20份、亚硫酸氢钠20份、远红外纳米粉5份、纳米银粉4份、钙粉5份、多孔碳微球4份。
在本实施例中，所述远红外纳米粉为350目。
在本实施例中，所述纳米银粉和钙粉的粒径均为15μm。
在本实施例中，所述超细氢氧化铝的粒径为1.5μm。
在本实施例中，所述纳米碳酸钙微粉的粒径为40nm。
在本实施例中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
在本实施例中，所述抗氧剂为3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸异辛酯。
在本实施例中，还提供了一种功能性保温袋的制备方法，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取：丁基橡胶、聚异丁烯、纳米碳酸钙微粉、酚醛树脂、超细氢氧化铝、碳化硅晶须、增塑剂和抗氧剂；
2)将步骤(1)中的原料全部加入密炼机中，在温度为155℃的条件下进行混炼12min，出料得到混炼物，再将混炼物用双螺杆挤出机挤出造粒，干燥得混合料；
3)将步骤(2)中的混合料，在8mpa，150℃下热压8min，热压后在10mpa下冷压5min成型，分别得到夹层袋体外层和夹层袋体内层，外层和内层的部分边缘经缝合、粘接或热封后，即可制得高韧性耐温的夹层袋体，其夹层具有一开口。
4)按重量份分别称取：聚氨酯树脂、壳聚糖、亚硫酸氢钠、远红外纳米粉、纳米银粉、钙粉和多孔碳微球；
5)将步骤(4)中的原料充分混匀后，装入夹层袋体的夹层中，并对其夹层封口，得到保温袋。
实施例4：
一种功能性保温袋，所述保温袋包括夹层袋体以及填充于所述夹层袋体夹层内的填充物，所述夹层袋体包括以下重量份的原料：丁基橡胶60份、聚异丁烯45份、纳米碳酸钙微粉20份、酚醛树脂8份、超细氢氧化铝3份、碳化硅晶须8份、增塑剂1.5份和抗氧剂1.5份；
所述填充物包括以下重量份的原料：聚氨酯树脂55份、壳聚糖20份、亚硫酸氢钠20份、远红外纳米粉5份、纳米银粉2份、钙粉5份、多孔碳微球5份。
在本实施例中，所述远红外纳米粉为350目。
在本实施例中，所述纳米银粉和钙粉的粒径均为15μm。
在本实施例中，所述超细氢氧化铝的粒径为1.5μm。
在本实施例中，所述纳米碳酸钙微粉的粒径为50nm。
在本实施例中，所述增塑剂为脂肪族二元酸酯。
在本实施例中，所述抗氧剂为3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸异辛酯。
在本实施例中，还提供了一种功能性保温袋的制备方法，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取：丁基橡胶、聚异丁烯、纳米碳酸钙微粉、酚醛树脂、超细氢氧化铝、碳化硅晶须、增塑剂和抗氧剂；
2)将步骤(1)中的原料全部加入密炼机中，在温度为160℃的条件下进行混炼15min，出料得到混炼物，再将混炼物用双螺杆挤出机挤出造粒，干燥得混合料；
3)将步骤(2)中的混合料，在6mpa，150℃下热压8min，热压后在8mpa下冷压3min成型，分别得到夹层袋体外层和夹层袋体内层，外层和内层的部分边缘经缝合、粘接或热封后，即可制得高韧性耐温的夹层袋体，其夹层具有一开口。
4)按重量份分别称取：聚氨酯树脂、壳聚糖、亚硫酸氢钠、远红外纳米粉、纳米银粉、钙粉和多孔碳微球；
5)将步骤(4)中的原料充分混匀后，装入夹层袋体的夹层中，并对其夹层封口，得到保温袋。
对比例1：
与实施例4的区别在于，没有碳化硅晶须，其他与实施例4相同。
对比例2：
与实施例4的区别在于，没有多孔碳微球，其他与实施例4相同。
对比例3：
与实施例4的区别在于，没有超细氢氧化铝，其他与实施例4相同。
下面对本发明实施例2至实施例4、对比例1至对比例3得到的功能性保温袋以及普通保温袋进行性能测试，测试结果如表1所示。
本发明的保温袋的耐温性能，参考测试标准gb/t3512-2014的相关方法进行；保温袋的拉伸强度性能，参考测试标准gb/t528-92的相关方法进行；保温袋的保温效果，保温时长为保温袋在使用时温度下降至40℃时所需的时长。
表1
从上表分析可知，对比例1与实施例4对比可知：添加适当比例的碳化硅晶须，与其他组分相互配合，起到良好的协同作用，使本发明的夹层袋体具有良好的拉伸强度和耐高温性，且机械性能优异。
从上表分析可知，对比例2和实施例4对比可知：添加适当比例的多孔碳微球，与其他组分相互配合，起到良好的协同作用，使本发明的功能性保温袋的保温效果得到显著提升。
从上表分析可知，对比例3和实施例4对比可知：添加适当比例的超细氢氧化铝，与其他组分相互配合，起到良好的协同作用，使本发明的功能性保温袋具有良好的耐高温性。
综上所述，本发明的功能性保温袋在各方面性能上表现俱佳，具有显著地提升，可大大满足市场的需求，另外在对比下，实施例3制得的功能性保温袋性能最优，其相应的配方用量及制备方法为最佳方案。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
1.一种功能性保温袋，其特征在于，所述保温袋包括夹层袋体以及填充于所述夹层袋体夹层内的填充物，所述夹层袋体包括以下重量份的原料：丁基橡胶45～60份、聚异丁烯35～50份、纳米碳酸钙微粉20～35份、酚醛树脂2～8份、超细氢氧化铝1～8份、碳化硅晶须5～10份、增塑剂1.5～5.5份和抗氧剂1.5～3.5份；
所述填充物包括以下重量份的原料：聚氨酯树脂45～55份、壳聚糖15～25份、亚硫酸氢钠20～35份、远红外纳米粉5～10份、纳米银粉2～8份、钙粉5～15份、多孔碳微球1～5份。
2.根据权利要求1所述的功能性保温袋，其特征在于，所述夹层袋体包括以下重量份的原料：丁基橡胶50份、聚异丁烯45份、纳米碳酸钙微粉20份、酚醛树脂4份、超细氢氧化铝5份、碳化硅晶须5份、增塑剂2.5份和抗氧剂2份；
所述填充物包括以下重量份的原料：聚氨酯树脂50份、壳聚糖20份、亚硫酸氢钠20份、远红外纳米粉5份、纳米银粉4份、钙粉5份、多孔碳微球4份。
3.根据权利要求1所述的功能性保温袋，其特征在于，所述远红外纳米粉为350目。
4.根据权利要求1所述的功能性保温袋，其特征在于，所述纳米银粉和钙粉的粒径均为15μm。
5.根据权利要求1所述的功能性保温袋，其特征在于，所述超细氢氧化铝的粒径为1.5μm。
6.根据权利要求1所述的功能性保温袋，其特征在于，所述纳米碳酸钙微粉的粒径为30～50nm。
7.根据权利要求1所述的功能性保温袋，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯或脂肪族二元酸酯。
8.根据权利要求1所述的功能性保温袋，其特征在于，所述抗氧剂为3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸异辛酯。
9.一种如权利要求1～8任一项所述的功能性保温袋的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取：丁基橡胶、聚异丁烯、纳米碳酸钙微粉、酚醛树脂、超细氢氧化铝、碳化硅晶须、增塑剂和抗氧剂；
2)将步骤（1）中的原料全部加入密炼机中，在温度为150～160℃的条件下进行混炼10～15min，出料得到混炼物，再将混炼物用双螺杆挤出机挤出造粒，干燥得混合料；
3)将步骤（2）中的混合料，在6～10mpa、150～155℃下热压6～10min，热压后在8～10mpa下冷压3～5min成型，分别得到夹层袋体外层和夹层袋体内层，外层和内层的部分边缘经缝合、粘接或热封后，即可制得高韧性耐温的夹层袋体，其夹层具有一开口；
4)按重量份分别称取：聚氨酯树脂、壳聚糖、亚硫酸氢钠、远红外纳米粉、纳米银粉、钙粉和多孔碳微球；
将步骤（4）中的原料充分混匀后，装入夹层袋体的夹层中，并对其夹层封口，得到保温袋。
技术总结