[發明專利]一種采用竹材液化產物樹脂制備發泡材料的方法

有效

• 申請號: 201210047140.5
• 申請日: 2012-02-28
• 公開（公告）號: CN102617883A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 劉樂群;孫豐文;劉楊;王宇紅
• 申請（專利權）人: 浙江省林業科學研究院
• 主分類號: C08J9/14
• 分類號: C08J9/14;C08L61/06;C08K3/26
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 王洪新

技術領域

本發明涉及一種采用竹材液化產物樹脂制備發泡材料的方法。

背景技術

隨著經濟社會的快速發展，發泡材料的使用范圍愈加廣泛。例如酚醛泡沫塑料因其導熱系數低，耐燃性極優，應用于高層建筑、大型文體娛樂場館、高速交通工具等；聚丙烯泡沫材料因其良好的熱穩定性，優異的抗震吸能性及耐化學腐蝕性，廣泛應用于食品包裝材料、汽車緩沖材料、隔熱材料等各個領域。但是現有的發泡材料，制作時采用的原材料大多為石化原料，為不可再生資源；隨著石化原料的日益緊張，發泡材料的成本也不斷增長，迫切需要尋找一種生物質材料用來替代石化材料制備發泡材料。

另一方面，我國地處世界竹子分布的中心，竹林面積居世界第一。近20年來，竹材的工業化利用對緩解我國木材供應緊張局面，促進國民經濟發展發揮了巨大作用。但是目前竹材工業化利用中，竹材利用率偏低；如竹材膠合板竹子利用率為40％左右，竹席竹簾膠合板的竹材利用率約為50％，竹地板、集成竹方、竹筷、竹拉絲等竹材的直接利用率僅為20％，大量的竹材加工剩余物成為廢料；此外還有大量的小徑竹資源由于沒有更好的加工方法加以利用，不得不任其自生自滅。

為了充分有效地利用小徑竹和竹材加工剩余物這一資源，改善生態環境，發明人經過深入研究，探求出了通過竹材液化對竹材進行綜合利用的方法，目前已經成功地獲得了竹材酚醇液化產物以及竹材液化產物樹脂。但是如何利用竹材液化產物樹脂生產合格的發泡材料，尚是需要解決的最后一道技術瓶頸。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述背景技術的不足，提供一種采用竹材液化產物樹脂制備發泡材料的方法，采用該方法制得的發泡體應當質量穩定，且具有發泡體孔隙結構均勻、細密的特點。

本發明通過以下技術方案實現：一種采用竹材液化產物樹脂制備發泡材料的方法，按照以下步驟制作：將表面活性劑，填料和發泡劑加入100質量份的竹材液化產物樹脂中，攪拌均勻后加入固化劑和異氰酸酯，快速攪拌15-25s，倒入模具之后放入70-90攝氏度烘箱中熱化3-5小時，取出脫模即成。

所述發泡劑是正戊烷、異戊烷、環戊烷中的一種或多種任意比例的混合物，用量為8-15質量份。

所述固化劑是對甲苯磺酸和磷酸中的一種或兩種任意比例的混合，用量為16-20質量份。

所述異氰酸酯的用量為30-50質量份。

所述表面活性劑是重量比為1∶1的OP-10乳化劑和吐溫80，用量為5-15質量份。

所述填料是碳酸鈣，用量為8-12質量份。

所述發泡劑是正戊烷，用量為12質量份。

所述發泡材料倒入模具之前，模具需先抹上脫模劑。

所述竹材液化產物樹脂的制備方法是：將竹材酚醇液化產物、氫氧化鈉溶液加入反應釜中，升溫至35-45℃攪拌均勻后加入甲醛溶液，繼續升溫到85-95℃，反應30-90min，冷卻至室溫即成。

所述甲醛、氫氧化鈉用量：100質量份的竹材酚醇液化產物加入30％-50％濃度的甲醛溶液24-67質量份以及30％-50％濃度的氫氧化鈉溶液12-40質量份。

本發明的有益效果是：所采用的方法成功地將竹材液化產物樹脂制備為發泡材料，而且質量穩定，發泡產物(發泡體)具有孔隙結構均勻、細密的特點；可有效取代替代石化材料，對保護生態環境具有積極的貢獻。

附圖說明

圖1是固化劑用量對發泡體密度影響的效果示意圖。

圖2是發泡劑用量對泡沫體密度影響的效果示意圖。

具體實施方式

本發明采用竹材液化產物樹脂制作發泡材料，發泡劑的種類和用量具有重要的影響。氟氯烴發泡劑效果非常好，但氟氯烴會破壞大氣臭氧層，所以已限制使用并開始選擇替代品?，F在，美國、歐洲、日本等很多國家已開始對第三代發泡劑進行研究開發，如HFC、液態CO₂、戊烷系列等。它是一種對環境友好的綠色發泡劑，ODP為零，且性能接近CFC-11；其中HFC類主要有1，1，1-三氟丁烷(HFC-365mfc)、1，1，3，3，3-五氟丙烷(HFC-245fa)是目前的研究熱點。HFC類化合物的ODP為零，GWP很小，對地球環境影響小，而且大多數HFC不燃、低毒、氣相熱導率較低。由于HFC的分子量較高，在聚氨酯硬泡的泡孔內它們具有較低的氣體擴散速度，因此泡沫的長期絕熱性能好。戊烷類發泡劑有3種：正戊烷、異戊烷和環戊烷(主要物理性質見表1)。戊烷類發泡劑的ODP值為零，且GWP值很小，毒性低，對環境影響小，已被歐洲、亞洲等地區廠家采用。

表1：幾種戊烷的主要物理性質