[發(fā)明專利]一種可用于制備無機纖維保溫材料的高FST特性改性酚醛樹脂膠黏劑及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310091161.1
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN103194037A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李炳泉;吳智深;胡顯奇;劉建勛;朱中國
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇綠材谷新材料科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: C08L61/06
• 分類號: C08L61/06;C08K3/32;C08K5/053;C04B26/12
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可用于制備無機纖維保溫材料的高FST特性（阻燃、低煙、低毒特性）改性酚醛膠黏劑及制備方法，涉及高分子化工領(lǐng)域。相比于傳統(tǒng)酚醛樹脂膠黏劑，用本發(fā)明的改性酚醛樹脂膠黏劑制備纖維保溫材料，所得的制品在具有優(yōu)越的FST特性和隔熱性能的同時，還具有更好的力學性能。

背景技術(shù)

無機纖維保溫材料主要由巖棉、礦渣棉、玻璃棉、陶瓷纖維以及玄武巖纖維等無機纖維和膠黏劑為主要原材料構(gòu)成，可制成板、筒、氈、管殼等形狀的制品，廣泛用于住宅建筑和熱工設(shè)備管道的保溫隔熱，具有質(zhì)量輕、隔熱隔音、防火阻燃等優(yōu)勢，其制備工藝一般是在纖維材料表面噴撒適量膠黏劑，經(jīng)擠壓、初次干燥、加熱壓制固化干燥處理即可制成相應(yīng)的制品。目前國內(nèi)大量使用的纖維保溫材料中以巖棉最具代表性，其使用的無機纖維主要為巖棉，使用的膠黏劑主要為水溶性酚醛樹脂。

隨著時代的發(fā)展和人民生活水平的提高，對纖維保溫材料的性能也提出了越來越高的要求。特別在住宅建筑領(lǐng)域中，除了具備良好的隔熱性能，高FST特性的產(chǎn)品已經(jīng)成為纖維保溫材料的發(fā)展趨勢，其要求是制品遇火時不容易燃燒，即使高溫著火后燃燒過程中產(chǎn)生的煙霧小，煙霧毒性小。如中國公安部發(fā)布的公消[2011]65號，《中華人民共和國公安部關(guān)于進一步明確民用建筑外纖維保溫材料消防監(jiān)督管理有關(guān)要求的通知》，其中就要求民用建筑外纖維保溫材料的燃燒性能宜為A級不燃級別。雖然保溫材料中的無機纖維均為防火級別為A級不燃級別的無機材料，具有很好的FST特性，但其使用的膠黏劑目前一般為有機物，其FST特性相比無機礦物纖維就差得多，目前主流使用的酚醛樹脂膠黏劑的防火級別最多只能達到B₁難燃級別，因此在保證保溫材料其它性能如隔熱性能基本不變的前提下，提高纖維保溫材料的FST性能的關(guān)鍵的在于提高膠黏劑的FST特性，而有機膠黏劑的FST特性越好，其纖維保溫材料的FST特性也越佳，通過改性提高膠黏劑的FST特性是提高纖維保溫材料FST特性的主要方法。

此外，在目前建筑使用的外墻保溫板中，除了FST特性和隔熱性能，對保溫材料的力學性能也提出了很高的要求，在標準GB/T-25975-2010《建筑外墻外保溫用巖棉制品》要求的TR80級巖棉纖維保溫材料的在垂直于板面方向的抗拉強度≥80KPa，否則抗拉強度過低需要錨栓和玻璃布固定，這將降低施工效率，增大了巖棉作為外墻保溫使用的成本。該項性能指標的提出，對現(xiàn)有纖維保溫材料常用的酚醛膠黏劑提出了更高的要求，據(jù)了解，目前國內(nèi)生產(chǎn)的大量巖棉保溫材料中，有大量的產(chǎn)品正因為力學性能差的原因而不適宜用于外墻保溫中。而解決這個問題的基本思路是需要提高膠黏劑的粘結(jié)性能，這是因為在保證保溫材料其它性能如FST特性不變的前提下，保溫材料的力學性能很大程度上取決膠黏劑粘結(jié)纖維的粘結(jié)效果，提高纖維保溫材料力學性能的可行途徑是盡可能通過提高酚醛樹脂膠黏劑的粘結(jié)效率來提高其粘結(jié)性能。

哈爾濱理工大學專利CN201010255197.5申請公開了一種水溶性酚醛樹脂及制備方法，其制備工藝為：一、將酚加熱使其融化，再升溫至50℃-80℃，向反應(yīng)體系中加入催化劑，保溫0.5-2h；二、使反應(yīng)體系以0.1℃/min-1℃/min的速率勻速升溫，升溫幅度為5℃-15℃，同時向反應(yīng)體系中連續(xù)、緩慢、勻速的加入甲醛溶液，當升溫結(jié)束時，使甲醛溶液加入完成；三、在該溫度下保溫10分鐘，再繼續(xù)升溫，升溫幅度為20℃-30℃；然后降溫，降溫幅度為5℃-20℃，在該溫度下保溫2小時；四、再降溫至低于40℃，即得到低分子量水溶性酚醛樹脂。按照該專利所述制備得到的低分子量水溶性樹脂的游離甲醛含量低，水稀釋倍數(shù)可達普通樹脂的5-8倍，儲存4個月后無分層析出現(xiàn)象，可應(yīng)用于耐熱材料和絕緣材料等領(lǐng)域。然而，由于該酚醛樹脂膠黏劑未就FST特性和粘結(jié)性能進行改性，使用該酚醛樹脂膠黏劑所制備的纖維保溫材料的不能符合目前建筑住宅的使用指標要求。

因此，開發(fā)一種高FST特性改性酚醛樹脂膠黏劑，使得所制備的纖維保溫材料具有更高的FST特性的并兼具高力學性能和良好隔熱性能是目前該行業(yè)迫切需要發(fā)展的目標。

發(fā)明內(nèi)容