[發明專利]一種酚醛樹脂組合物及其制備的發泡材料

有效

• 申請號: 201210189851.6
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN102690494A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 張曉紅;王亞;喬金樑;張師軍;呂明福;戚桂村;蔡傳倫;宋志海;呂立新;賴金梅;高建明;李秉海;張紅彬
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08L61/06
• 分類號: C08L61/06;C08L23/00;C08L23/20;C08L77/00;C08L69/00;C08L59/00;C08L67/02;C08L71/12;C08L81/02;C08L81/06;C08L79/04;C08J9/04
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 趙宇

技術領域

本發明涉及一種酚醛樹脂組合物，進一步講，涉及一種由該酚醛樹脂組合物制備的發泡材料。

背景技術

因為建筑物能耗較高，在現在能源日趨緊張的情況下，對建筑物進行節能保溫是一項必要的措施。

酚醛泡沫保溫材料阻燃效果好，在明火條件下不滴落、不燃燒、沒有有毒有害氣體放出，但是其脆性大、易粉化，使得運輸和施工都有一定的難度，限制其應用。

目前使用的方法是將酚醛泡沫和聚苯乙烯泡沫組成復合泡沫材料，制備出同時具有酚醛的阻燃性和發泡聚苯乙烯的保溫性能的保溫材料。由于發泡聚苯乙烯珠粒的耐熱溫度低于90℃，所以目前在制備過程中，采用的酚醛樹脂都是液態酚醛樹脂，即采用將發泡聚苯乙烯珠粒和液態酚醛樹脂混合的方法制備酚醛泡沫和聚苯乙烯泡沫組成的復合泡沫材料以及相應的板材。但是由于所得到的最終板材的結構以及制備過程的不易控制，使這一方法的應用受到限制，例如，這一方法得到的樹脂板材結構不均勻，發泡聚苯乙烯珠粒的密度遠遠小于液體酚醛樹脂，當酚醛樹脂沒有完全固化時，尤其是在酚醛樹脂發泡階段，發泡聚苯乙烯珠粒會上浮，高密度的酚醛樹脂會下沉。將所制備的樹脂板材剖開就會發現，板材上部的發泡聚苯乙烯珠粒多于下部，造成板材上部易碎。同時酚醛樹脂的發泡并不均勻，板材頂部的膨脹相對于底部更加自由，造成板材上部的機械性能更差。而且由于發泡聚苯乙烯珠粒和液態酚醛樹脂組合物的保存期短，限制了發泡聚苯乙烯珠粒和液態酚醛樹脂組合物的產量，無法大批量的生產相應的樹脂板材，造成樹脂板材難以工業化生產。

專利GB2013209為了克服最終樹脂板材結構不均勻的缺點，對液態酚醛樹脂及其固化劑和發泡劑等組分進行了嚴格的規定，使酚醛樹脂的發泡或膨脹過程與其固化步驟分開，同時整個制備過程中對各個步驟的溫度的控制十分嚴格，所以整個制備過程加熱過程復雜，對于溫度的限定很嚴格，但并沒有解決發泡聚苯乙烯珠粒和液態酚醛樹脂組合物的保存期短，無法大批量地生產相應樹脂板材的缺點。

發明內容

為了全面地解決現有技術中存在的問題，本發明人通過系統地研究發現，在制備酚醛樹脂/發泡樹脂珠粒復合材料的過程中必須采用固態酚醛樹脂，而且還必須保證在固態酚醛樹脂的熔融過程中，樹脂材料的發泡珠粒不軟化塌泡。即將固態酚醛樹脂和熱變形溫度在90℃以上的樹脂發泡珠粒混合，并將酚醛樹脂固化后，就可以制備出結構均勻、阻燃性能和保溫性能優異的發泡材料。由于采用固態酚醛樹脂而且發泡樹脂珠粒的熱變形溫度高，所以本發明的酚醛樹脂/發泡樹脂珠粒組合物沒有保存期短的問題，也不受固化條件的影響，制備工藝簡單，易于工業化，便于推廣應用，產品的成本不高，性能優異，可以作為遇明火不燃燒的隔音材料、減震材料、仿木材料等，尤其是可以作為各種高效安全的遇明火不燃燒的保溫材料使用，例如可以作為建筑行業的遇明火不燃燒的、安全的保溫板材使用。

因此，本發明的第一個目的是提供一種酚醛樹脂組合物，該組合物沒有保存期短的問題。

本發明的第二個目的是提供一種發泡材料及其制備方法，該發泡材料具有低的導熱系數和優異的阻燃性能。

本發明的第三個目的是提供一種成型材料，該成型材料可以作為遇明火不燃燒的保溫材料、隔音材料、減震材料、仿木材料等使用。

本發明的酚醛樹脂組合物，包含固態酚醛樹脂和發泡樹脂珠粒，所述發泡樹脂珠粒所采用的發泡基礎樹脂為在0.45MPa負荷下熱變形溫度高于90℃、優選高于100℃、更優選高于110℃的樹脂。

用作發泡基礎樹脂的高分子材料的熱變形溫度按照GB/T?1634-2004進行測試，測試所用負荷為0.45MPa，升溫速率（120±10）℃/h。

固態酚醛樹脂和發泡樹脂珠粒的體積比為5︰95～95︰5，優選5︰95～80︰20，更優選5︰95～40︰60。

上述酚醛樹脂是通過縮聚酚和醛來制備的。本發明對酚醛樹脂的種類沒有限制，可以為熱固性酚醛樹脂，也可以為熱塑性酚醛樹脂。

用于制備所述酚醛樹脂的酚類沒有特別的限定，例如可以包括下列中的任何一種：苯酚、鄰甲酚、間甲酚、對甲酚、鄰乙基苯酚、間乙基苯酚、對乙基苯酚、鄰丙基苯酚、間丙基苯酚、對丙基苯酚、對仲丁基苯酚、對叔丁基苯酚、對環己基苯酚、對氯苯酚、鄰溴苯酚、間溴苯酚、對溴苯酚、α-萘酚、β-萘酚、間苯二酚、鄰苯二酚、對苯二酚、2，2-雙（4’-羥基苯基）丙烷、雙（羥基苯基）甲烷、雙（羥基萘基）甲烷、四甲基聯苯酚、聯苯酚、三（羥基苯基）甲烷等。其中，優選苯酚。這些酚可以單獨使用或者以其兩種或更多種的任意組合形式使用。