[發明專利]一種丙烯酸改性酚醛泡沫材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310351689.8
• 申請日: 2013-08-13
• 公開（公告）號: CN103396648A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 楊金;吳宏偉;李國鋒;任司南;姜其斌
• 申請（專利權）人: 株洲時代新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C08L61/06
• 分類號: C08L61/06;C08L33/02;C08L77/00;C08K13/04;C08K7/14;C08K7/06;C08K3/04;C08J9/04
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

技術領域

本發明涉及一種酚醛泡沫材料及其制備方法，具體涉及一種高密度酚醛泡沫材料的制備方法。

背景技術

酚醛泡沫是酚醛樹脂塑料工業發展過程中的一個重要組成部分。它是由酚醛樹脂加入乳化劑、發泡劑、固化劑及其他助劑制成的閉孔硬質泡沫塑料。其重量輕、剛性大、耐化學腐蝕，耐熱性好、難燃、自熄、低煙霧、耐火焰穿透、遇火無灑落物、價格低廉且應用領域廣泛。酚醛泡沫塑料原料來源豐富，價格低廉，而且生產加工簡單，產品用途廣泛。它適用于大型冷庫、貯罐、船舶及各種保溫管道和建筑業。如果用于防火要求嚴格的廠礦及機械設備，更能突出它難燃、低煙、抗高溫歧變的特點。如：輪船、軍艦、火車、裝甲車的保溫以及造紙、化工、制藥等方面。

但是酚醛泡沫粉化率高、尺寸穩定性不好等的缺點限制了其應用。因此，優化酚醛泡沫的工藝變得格外重要。曾有報道利用填充纖維對酚醛泡沫進行增強改性的，但均未提及利用丙烯酸改性酚醛樹脂制備高密度的丙烯酸改性酚醛泡沫材料的有關研究。

發明內容

本發明針對普通泡沫阻燃性能差、力學性能較差、酚醛泡沫粉化率高等缺陷，采用丙烯酸改性的酚醛樹脂與纖維復合，在實現泡沫體良好隔熱、阻燃性的同時，大幅度提高其機械強度。

為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案。

1）一種丙烯酸改性酚醛泡沫材料，其包括：

酚醛樹脂??????100質量份；

聚丙烯酸樹脂??10-30質量份

填充纖維????3-30質量份；

表面活性劑??0-6質量份；

固化劑??????0-5質量份；和

發泡劑??????0-30質量份。

2）在本發明的第1）項中的一個優選實施方式中，所述填充纖維為玻璃纖維、芳綸纖維和碳纖維中的至少一種。

3）在本發明的第1）或第2）項中的一個優選實施方式中，所述填充纖維長度為0.2-20mm。

4）在本發明的第2）或第3）項中的一個優選實施方式中，所述玻璃纖維為無堿玻璃纖維、中堿玻璃纖維、高硅氧玻璃纖維、高強度玻璃纖維和高模量玻璃纖維中的至少一種。

5）在本發明的第2）或第3）項中的一個優選實施方式中，所述芳綸纖維選自對位芳酰胺和/或間位芳酰胺型。

6）在本發明的第2）或第3）項中的一個優選實施方式中，所述碳纖維為粘膠基碳纖維、丙烯腈基碳纖維和/或瀝青基碳纖維中的至少一種。

7）在本發明的第1）-第6）項中的任一項的一個優選實施方式中，所述表面活性劑為聚乙二醇型表面活性劑。

8）在本發明的第1）-第7）項中的任一項的一個優選實施方式中，所述固化劑為二甲苯磺酸、草酸和甲酸中的至少一種。

9）在本發明的第1）-第8）項中的任一項的一個優選實施方式中，所述發泡劑為異腈酸酯和/或N,N-二亞硝基五次甲基四胺。

10）在本發明的第1）-第9）項中的任一項的一個優選實施方式中，所述丙烯酸改性酚醛泡沫材料的密度為150-250kg/m³，且泡沫掉渣率為0.3%以下，且彎曲模量為100-180MPa。

11）一種本發明第1）-第10）項所述的丙烯酸改性酚醛泡沫材料的制備方法，包括以下步驟：

i）將丙烯酸改性酚醛樹脂、聚丙烯酸樹脂、表面活性劑、發泡劑和固化劑按配比攪拌混合；

ii）隨后將填充纖維按配比加入，攪拌得到共混物；

iii）將得到的共混物置于模具中固化，得到所述酚醛泡沫材料。

12）根據本發明第1）-第10）項所述的所述的丙烯酸改性酚醛泡沫材料在耐火材料或隔音材料中的應用。

本發明中所述的丙烯酸改性酚醛樹脂，是利用聚丙烯酸樹脂的柔韌特性，該改性的酚醛樹脂相對于現有的其他酚醛樹脂具有很好的抗疲勞性能，泡沫不易粉化開裂。

本發明的高強度玻璃纖維的拉伸強度優選為2800MPa以上；本發明所述的高模量玻璃纖維的彈性模量有選為6000MPa以上。

與已有技術相比，本發明有益效果體現在：

1、本發明的丙烯酸改性酚醛泡沫材料具有高密度的特點，其密度能夠達到150-250kg/m³，優選為175-205kg/m³，彎曲模量為100-180MPa。