[發(fā)明專利]無鹵環(huán)保協(xié)同阻燃酚醛泡沫復(fù)合材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210346912.5
• 申請(qǐng)日: 2012-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN102838771A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 儲(chǔ)富祥;馬玉峰;王春鵬;許玉芝;金立維;陳日清;張偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所
• 主分類號(hào): C08J9/14
• 分類號(hào): C08J9/14;C08L61/10;C08K3/32;C08G8/10
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 唐循文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于阻燃復(fù)合材料的制備領(lǐng)域，特別涉及一種無鹵環(huán)保協(xié)同阻燃酚醛泡沫復(fù)合材料及其制備方法。?

背景技術(shù)

近年來火災(zāi)事故頻發(fā)，究其原因是材料的耐火性差及著火釋放有毒濃煙所致，因此各國(guó)政府在建筑和交通等領(lǐng)域?qū)ε菽芰系淖枞夹院偷桶l(fā)煙性等標(biāo)準(zhǔn)提出更加嚴(yán)格的要求。與聚乙烯、聚氨酯泡沫相比較，酚醛泡沫塑料具有難燃、自熄、低煙、、低毒、耐火焰穿透等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)環(huán)境影響較小。因此，作為第三代保溫材料的酚醛泡沫逐漸受到國(guó)內(nèi)外研究者的重視。業(yè)界專家預(yù)測(cè)認(rèn)為，近幾年酚醛泡沫塑料產(chǎn)值將以年均20％的速度增長(zhǎng)。?

但當(dāng)前關(guān)注的重點(diǎn)是酚醛泡沫的阻燃技術(shù)，常在酚醛泡沫表面涂覆或設(shè)置無機(jī)材料或金屬材料以提高酚醛泡沫的阻燃性能，例如表面涂覆水泥砂漿、二氧化硅陶瓷、輕質(zhì)硅酸鈣、鋁箔或鋁箔纖維布等，如專利201020692339.X、201120520894.9、201120150189.4、200310113967.2。而對(duì)酚醛泡沫的阻燃改性的研究較少，如一種可提高阻燃性能的酚醛泡沫生產(chǎn)工藝（200610031339.3）和高阻燃性酚醛泡沫用樹脂及其生產(chǎn)方法(200910000833.7)；兩個(gè)專利均采用制備酚醛樹脂的過程中添加阻燃劑，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，樹脂性能難以控制，且后一專利樹脂需脫水后方用于發(fā)泡，增加了環(huán)境負(fù)擔(dān)和生產(chǎn)成本。?

本發(fā)明提出了無鹵環(huán)保協(xié)同阻燃酚醛泡沫復(fù)合材料的制備技術(shù)，有助于提高酚醛樹脂發(fā)泡材料的阻燃性能，生產(chǎn)出阻燃性能達(dá)標(biāo)的酚醛泡沫產(chǎn)品，并簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，降低酚醛泡沫材料制備對(duì)場(chǎng)地、設(shè)備等方面的要求，并拓寬了其應(yīng)用范圍。?

發(fā)明內(nèi)容

解決的技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種無鹵環(huán)保協(xié)同阻燃酚醛泡沫復(fù)合材料的制備方法，該方法工藝流程簡(jiǎn)單、產(chǎn)品穩(wěn)定性好、應(yīng)用范圍廣。?

技術(shù)方案：無鹵環(huán)保協(xié)同阻燃酚醛泡沫復(fù)合材料的制備方法，步驟為：?

a.可發(fā)性低粘度酚醛樹脂的合成：?

配方為苯酚、甲醛溶液、多聚甲醛、氧化鈣和堿催化劑；第一步，將苯酚、甲醛溶液和氧化鈣加入反應(yīng)容器中，在80~90℃溫度下反應(yīng)30~40分鐘；第二步，在上述反應(yīng)液中加入第一批多聚甲醛和堿催化劑，兩者都分2~4次加入，在80~90℃溫度下反應(yīng)50~70分鐘；第三步，加入剩余的多聚甲醛和第二批堿催化劑，兩者都分3~5次加入，在80~90℃溫度下共縮聚反應(yīng)50~70分鐘；第四步，加入剩余的堿催化劑，在70~80℃溫度下共縮聚反應(yīng)15~20分鐘，冷卻后出料得可發(fā)性低粘度酚醛樹脂，所述酚醛樹脂粘度1000~3000mPa·s；上述可發(fā)性低粘度酚醛樹脂配方以質(zhì)量份計(jì)為：苯酚100份，甲醛溶液20～30份，所述甲醛溶液中甲醛的濃度為37%wt，多聚甲醛40～70份，氧化鈣0.1～0.3份，堿催化劑10～20份；?

b.無鹵環(huán)保協(xié)同阻燃酚醛泡沫復(fù)合材料制備：?

取可發(fā)性低粘度酚醛樹脂，調(diào)節(jié)pH值降至4以下，再加入表面活性劑、復(fù)合固化劑、無鹵環(huán)保阻燃劑、成碳劑和協(xié)效劑，攪拌均勻，最后加入物理發(fā)泡劑，攪拌均勻后倒入封閉容器，置于70℃的環(huán)境中發(fā)泡固化成型，得無鹵環(huán)保協(xié)同阻燃酚醛泡沫復(fù)合材料；上述無鹵環(huán)保協(xié)同阻燃酚醛泡沫復(fù)合材料配方以質(zhì)量份計(jì)為：可發(fā)性低粘度酚醛樹脂30份，表面活性劑4份，復(fù)配固化劑4份，物理發(fā)泡劑1.5份，無鹵阻燃劑1.5～4.5份，成炭劑0.9～1.5份，協(xié)效劑0.15～1.5份。?

所述多聚甲醛分兩批加入，每批加入總量的50%；堿催化劑分三批加入，前兩批分別加入總量的40%。?

所述堿催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鋇或三乙胺。?

步驟b中調(diào)節(jié)pH所用試劑為85%wt磷酸。?

所述表面活性劑為聚山梨酯-80。?

所述復(fù)合固化劑為鹽酸、磷酸、對(duì)甲苯磺酸、甲醇和水按質(zhì)量比=8:4:3:1:2復(fù)配而得。?

所述無鹵環(huán)保阻燃劑為多聚磷酸銨。?

所述成碳劑為季戊四醇或雙季戊四醇。?

所述協(xié)效劑為氧化鋅、氧化鉬、氯化亞銅或氯化亞錫。?

所述物理發(fā)泡劑為正戊烷、異戊烷或石油醚。?

有益效果：?

在本發(fā)明中，固化劑是強(qiáng)酸、有機(jī)酸溶液和緩蝕劑復(fù)配混酸，例如鹽酸、磷酸、對(duì)甲苯磺酸、甲醇和水按質(zhì)量比=8:4:3:1:2復(fù)配固化劑，由上述復(fù)配的固化劑制備的泡沫均勻細(xì)膩、泡沫孔徑小，同時(shí)添加甲醇等低級(jí)醇類稀釋無機(jī)酸起到緩蝕作用。?

在本發(fā)明中，所用的發(fā)泡劑為正戊烷、異戊烷、石油醚等物理發(fā)泡劑；發(fā)泡劑成本低、簡(jiǎn)單易得。?