[發明專利]用纖維材料改性的三聚氰胺甲醛泡沫及其制備方法

有效

• 申請號: 201210529428.6
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN103030924A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 王玉忠;楊君馳;曹志杰;陳明軍;黃鑒前;陳力
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08L61/28
• 分類號: C08L61/28;C08L67/00;C08L77/00;C08L1/02;C08L89/00;C08L27/06;C08L33/20;C08L29/04;C08L23/12;C08K9/06;C08K7/14;C08K7/06;C08K7/12
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 唐麗蓉

技術領域

本發明屬于三聚氰胺甲醛泡沫及其制備技術領域，具體涉及一種用纖維材料改性的三聚氰胺甲醛泡沫及其制備方法。

背景技術

三聚氰胺甲醛泡沫是一種開孔率高、密度低的新型泡沫塑料，具有優異的吸音性、絕熱性，且安全無毒。更重要的是，相比傳統泡沫塑料如聚苯乙烯和聚氨酯，三聚氰胺甲醛泡沫本體就具有優異的阻燃性能，能夠徹底消除火災安全隱患。因而三聚氰胺甲醛泡沫成為理想的環保型阻燃建筑材料，在公共場所、交通工具、道路隔音、汽車制造、管道保溫、鐵路船運、航空工業等領域均得到了廣泛應用。

但遺憾的是三聚氰胺甲醛塑料泡沫卻存在以下不足：機械性能差，易脆，易掉粉，柔韌性差，壓縮強度低等。而要解決上述問題，最關鍵的是要解決三聚氰胺泡沫的柔韌性和回彈性（形變回復率）問題。因此，改善三聚氰胺甲醛泡沫塑料的柔韌性和回彈性能對于擴展三聚氰胺甲醛泡沫塑料的應用具有重要意義。

目前，科技人員對三聚氰胺甲醛泡沫進行了大量的改性研究工作，如通過添加無機粒子、有機改性劑、熱塑性樹脂、擴鏈劑對其進行改性，同時也在不斷改善塑料泡沫的制備工藝，但都沒有根本解決問題，有的方法還會降低三聚氰胺甲醛泡沫的阻燃性。

如CN1903934公開了“一種納米材料改性增韌密胺泡沫塑料的生產方法”，該方法通過納米材料改性所制得的泡沫塑料的機械性能有所提升，其壓縮強度為10-30kPa，壓縮永久變形為10~35%，但對泡沫的柔韌性和掉粉性能沒有更多的揭示。

又如CN101735555公開了“高柔韌性的三聚氰胺甲醛泡沫及其制備方法”，該方法是先通過多羥基化合物改性三聚氰胺甲醛樹脂預聚體，然后制備高柔韌性的三聚氰胺甲醛泡沫材料。所得泡沫材料的機械性能有所提升，其形變恢復率從88%提升到90%以上，最大達到99.6%，但沒有披露泡沫的壓縮永久變形和阻燃性能。而添加多羥基化合物會降低三聚氰胺甲醛泡沫的阻燃性能，這無疑與三聚氰胺甲醛泡沫最大的特點——優異的阻燃性能相悖的。也就是說該方法制備的三聚氰胺甲醛泡沫的機械性能提高是以犧牲其阻燃性能為代價的，很顯然，這不利于三聚氰胺甲醛泡沫的應用發展。

因而，可以看出，現有三聚氰胺甲醛泡沫的改性研究一直集中在低密度（8~20g/L）三聚氰胺甲醛泡沫（即軟質泡沫）方面，所制備的三聚氰胺甲醛泡沫依然不同程度地存在，如脆性大、壓縮性能差、柔韌性差、易掉粉末、制備工藝復雜以及改性后泡沫阻燃性能下降等問題。對于高密度（30~40g/L）三聚氰胺甲醛泡沫（即硬質泡沫）的改性研究工作卻未見報道。而高密度三聚氰胺甲醛泡沫作為硬質泡沫在外墻保溫材料的應用中，提高其壓縮性能也是非常有意義，可以拓展三聚氰胺甲醛泡沫作為硬質泡沫的應用領域。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，首先提供一種用纖維材料改性的三聚氰胺甲醛泡沫，該泡沫不僅機械性能好，且能同時保持三聚氰胺甲醛泡沫優異的阻燃性能。

本發明的另一目的是提供一種上述用纖維材料改性的三聚氰胺甲醛泡沫的制備方法。

本發明提供的用纖維材料改性的三聚氰胺甲醛泡沫，該泡沫以重量份計由以下組分經溶液發泡而得：

其中纖維材料改性的三聚氰胺甲醛樹脂液中纖維材料的含量為該樹脂液聚合前甲醛水溶液與三聚氰胺重量之和的0.2～10%，并均勻分散于泡孔四周，該泡沫密度為30～40g/L，其壓縮強度為56～128kPa，氧指數為36.0～40.5%，該泡沫密度為8～20g/L，其形變回復率為95.0~99.8%，壓縮永久變形為20～32%（50%，22h，70℃），氧指數為32.0～34.0%。

以上用纖維材料改性三聚氰胺甲醛泡沫塑料以重量份計優選由以下組分經溶液發泡而得：

其中纖維材料改性的三聚氰胺甲醛樹脂液中纖維材料的含量為該樹脂液聚合前甲醛水溶液與三聚氰胺重量之和的0.6～8%。

以上用纖維材料改性的三聚氰胺甲醛泡沫中，所述發泡劑為正戊烷、正己烷或一氟二氯乙烷中的任一種；所述固化劑為甲酸、乙酸、鹽酸、硫酸或對甲基苯磺酸中的任一種。

以上用纖維材料改性的三聚氰胺甲醛泡沫中，所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉或吐溫-80。

以上用纖維材料改性的三聚氰胺甲醛泡沫中，所述纖維材料為玻璃纖維、聚酯纖維、聚酰胺纖維、碳纖維、棉纖維、苧麻纖維、羊毛纖維、絲纖維、醋酸纖維、聚氯乙烯纖維、聚丙烯腈纖維、聚乙烯醇纖維、石棉纖維、聚丙烯纖維以及經表面改性處理的上述纖維中的任一種，且纖維材料的尺寸為直徑5～20um，長度1～5mm。