[發明專利]一種改性酚醛泡沫體及其制備方法

在審

• 申請號: 201210426618.5
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN103788570A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 楊桂生;汪麗娟;孫利明
• 申請（專利權）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L61/06
• 分類號: C08L61/06;C08L75/06;C08L75/08;C08K9/04;C08K3/34;C08K7/14;C08J9/14
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本發明涉及屬于酚醛泡沫保溫材料領域，具體涉及聚氨酯增韌、玻纖和層狀化合物增強阻燃改性的酚醛泡沫體的制備。

背景技術

隔熱保溫材料因其特有的保溫、隔熱、防火、耐水和隔噪音等性能而在工業、石油化工、國防和建筑業等領域得到了廣泛應用。酚醛泡沫密度低、重量輕，導熱系數低，使用溫度范圍大，尺寸穩定性好。與PS泡沫、PE泡沫、PU泡沫相比，具有優異的難燃、自熄、低煙霧、耐火焰貫穿等優點。但酚醛泡沫保溫材料脆性大、易粉化，力學強度低和吸水率高的缺點，將會影響作為外保溫系統的安全性和耐久性。因此增加韌性、降低粉化程度的改性研究受到人們的廣泛重視。

酚醛泡沫的增韌主要通過以下三種途徑實現：加入外增韌劑、化學增韌甲階酚醛樹脂、含韌性鏈的改性苯酚代替苯酚。其中，目前應用最多、增韌效果比較好的是聚氨酯改性酚醛泡沫的方法。由于聚氨酯是含有-NCO基團的柔性鏈，其中-NCO活性非常強，極容易與酚醛樹脂中的羥甲基發生化學反應，形成致密網絡結構，將柔性聚氨酯鏈段引入剛性的酚醛分子鏈中。此外，聚氨酯分子與樹脂的氫鍵作用也會得泡沫的柔韌性得到很大提升，有利改善酚醛泡沫的粉化程度。聚氨酯增韌改性酚醛泡沫的機制如下：

中國專利申請號201110195396.6提供了一種改性的酚醛泡沫板及其制備工藝，首先制備聚氨酯改性的甲階酚醛樹脂，包括加入物料進行縮聚反應、脫水和放料，然后制備改性酚醛泡沫板。中國專利申請號200710201512.4公開了一種聚氨基甲酸酯類化合物改性酚醛泡沫塑料的方法，包括復合苯胺酚醛樹脂與氨基甲酸酯類化合物制備，再與固化劑經混合反應發泡而得的泡沫塑料。中國專利200810105000.2提供了一種聚氨酯/酚醛泡沫保溫材料的制備方法，其特征是將堿性酚醛樹脂、異氰酸酯與聚醚多元醇的預聚物為原料，添加表面活性劑、發泡劑，室溫發泡制備聚氨酯/酚醛泡沫保溫材料。上述三種方法制備的酚醛泡沫都具有不掉渣和增韌的效果，但是卻很難保持其優異的力學性能和阻燃性能。事實上，純酚醛泡沫很難燃燒，具有很強的熱穩定性，聚氨酯對其增韌改性后，引入的柔性鏈段本身熱穩定性較差，并且聚氨酯預聚體的加入，也引入聚氨酯泡沫的易燃燒性能，這就使得改性后酚醛泡沫的耐火性能下降，同時柔性鏈的加入使其力學性能有所降低。

發明內容

本發明針對酚醛泡沫存在的脆性大、易粉化、力學強度低和吸水率高，以及現有的聚氨酯改性酚醛泡沫存在很難保持其優異的力學性能和阻燃性能的缺陷，采用聚氨酯預聚體對酚醛泡沫進行增韌改性，并通過添加填充纖維以及層狀化合物如有機蒙脫土，制備出粉化率低、韌性好、同時力學性能和阻燃性能優異的酚醛泡沫體，解決了聚氨酯改性后酚醛泡沫體韌性與力學性能、阻燃性能相互矛盾的問題。

本發明的技術方案如下：

一種改性酚醛泡沫體，由包括以下重量份的組份制成：

甲階酚醛樹脂??100份，

發泡劑????????5-15份，

表面活性劑????3-10份，

固化劑????????5-15份，

增韌改性劑????3-15份，

填充纖維??????0.5-5份，

層狀化合物????0.1-3份。??

優選的，所述的發泡劑選自戊烷、己烷、庚烷、氯甲烷、氯乙烷、石油醚中的一種或幾種；

所述的表面活性劑選自吐溫系列表面活性劑、蓖麻油聚氧乙烯醚系列表面活性劑或有機硅系列表面活性劑中的一種或幾種。

優選的，所述的吐溫系列表面活性劑選自吐溫-80、吐溫-40、吐溫-60中的一種或幾種；

優選的，所述的蓖麻油聚氧乙烯醚系列表面活性劑選自EL-20、EL-40、EL-80、HEL-20中的一種或幾種；

優選的，所述的有機硅系列表面活性劑選自聚醚改性硅油DC-190、聚醚改性硅油DC-193、甲基改性硅油的一種或幾種。

優選的，所述的固化劑是甲基苯磺酸、磷酸、蒸餾水按一定比例配置，其質量百分配比為:甲基苯磺酸20-50%、磷酸15-40%、蒸餾水25-55%。

優選的，所述的增韌改性劑為聚氨酯預聚體，所述的聚氨酯預聚體是由聚醚多元醇或聚酯多元醇與二異氰酸酯或多異氰酸酯反應產生的含有異氰酸根的預聚物。