[發(fā)明專利]端羥基聚氨酯預(yù)聚體增韌改性酚醛泡沫的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410441888.2
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN104262671A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳日清;劉娟;丁海陽;王春鵬;儲富祥
• 申請（專利權(quán)）人: 中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所
• 主分類號: C08J9/14
• 分類號: C08J9/14;C08L61/06;C08L75/08;C08L75/14;C08L75/06;C08G18/76;C08G18/48;C08G18/67;C08G18/42
• 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)明涉及酚醛泡沫保溫材料的增韌方法，具體涉及一種端羥基聚氨酯預(yù)聚體增韌改性酚醛泡沫保溫材料的制備方法。

背景技術(shù)

酚醛泡沫作為新一代保溫、防火材料，具有阻燃性好、導(dǎo)熱系數(shù)低、尺寸穩(wěn)定性好和成本低等優(yōu)點，在200℃高溫下不燃燒、不熔化、不收縮、無濃煙、無滴落，表面形成的炭化層有效地保護了層內(nèi)的泡沫結(jié)構(gòu)，抗火焰穿透時間可達(dá)1小時。另外，酚醛泡沫耐無機酸、有機酸和有機溶劑的侵蝕，耐老化性能好，是更適合于有苛刻要求的環(huán)境條件下使用的高性能材料。然而酚醛泡沫也存在一些缺點，比如韌性差、脆性大和易開裂等，使其推廣應(yīng)用受到了限制。目前，對酚醛泡沫進(jìn)行化學(xué)增韌或物理增韌改性是解決泡沫韌性差的有效方法。劉瑞杰等采用化學(xué)增韌方法用腰果酚替代部分苯酚，與多聚甲醛進(jìn)行反應(yīng)制備了甲階酚醛樹脂，提高了酚醛泡沫的韌性和強度，其中彎曲強度為0.25MPa，同時降低了酚醛樹脂生產(chǎn)的環(huán)境污染問題(劉瑞杰,譚衛(wèi)紅,等.腰果酚增韌酚醛泡沫研究[J].應(yīng)用化工,2012,41(11):1973-1975)。黃菁華用丙烯酸彈性體與酚醛樹脂物理共混改性，改性后的酚醛樹脂繼承了酚醛樹脂高溫下形成炭化骨架的防火性能，同時引入的丙烯酸彈性體改善了酚醛泡沫的韌性，解決了泡沫體強度低、易脆化開裂的缺點(黃菁華.用丙烯酸彈性體改性酚醛樹脂生產(chǎn)建筑泡沫板的方法[P].中國專利:201210219946.8,2012-10-17)。采用聚氨酯預(yù)聚體增韌酚醛泡沫材料也是一種有效的增韌方法。Hongyu?Yang等用二氯磷酸苯酯、聚二甲基硅氧烷和甲苯-2,4-二異氰酸酯通過化學(xué)反應(yīng)制備了一種含磷和含硅的新型聚氨酯預(yù)聚物，該預(yù)聚物增韌的酚醛泡沫強度和阻燃性能都得到提高，彎曲強度為0.352MPa，粉化率低至1.72％，極限氧指數(shù)為47％(Hongyu?Yang,Xin?Wang,Bin?Yu,et?al.A?Novel?Polyurethane?Prepolymer?as?Toughening?Agent:Preparation,Characterization,and?Its?Influence?on?Mechanical?and?Flame?Retardant?Properties?of?Phenolic?Foam[J].Journal?of?Applied?Polymer?Science,2012,2720-2728)。

發(fā)明內(nèi)容

解決的技術(shù)問題：本發(fā)明提供了一種端羥基聚氨酯預(yù)聚體增韌改性酚醛泡沫的制備方法，制得的酚醛泡沫掉渣少、韌性高，滿足建筑外墻施工的需要。解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的酚醛泡沫塑料韌性差，易粉化和強度低等問題。

技術(shù)方案：端羥基聚氨酯預(yù)聚體增韌改性酚醛泡沫的制備方法，按比例，包括以下步驟：

(1)端羥基聚氨酯預(yù)聚體的制備：首先將多元醇化合物在110℃下抽真空脫除水分至含水率0.5％以下，然后將其在氮氣氛圍下滴加到有機多異氰酸酯化合物中，50～85℃下反應(yīng)1～3h，加入封端劑后再反應(yīng)10～60min得到端羥基聚氨酯預(yù)聚體；所述多元醇化合物和有機多異氰酸酯化合物的質(zhì)量比為8:25～125:7，封端劑和有機多異氰酸酯化合物的質(zhì)量比為8:5～42:7；

(2)增韌酚醛泡沫：以質(zhì)量份計，取100份甲階酚醛樹脂于發(fā)泡杯中，加入1～40份端羥基聚氨酯預(yù)聚體、1～20份表面活性劑、1～20份發(fā)泡劑和1～40份固化劑，得到發(fā)泡體系；

(3)將發(fā)泡體系在室溫條件下攪拌均勻后在50～95℃下固化成型30min～150min，得到聚氨酯預(yù)聚體改性的酚醛泡沫保溫材料。

所述有機多異氰酸酯化合物為2,4-甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4-二異氰酸酯、1,6-己二異氰酸酯或4,4'-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯中的任意一種。

所述多元醇化合物為聚酯多元醇或聚醚多元醇，其中聚酯多元醇為聚己二酸乙二醇酯(數(shù)均分子量700、1000、2000、3000、4000等)、聚己二酸丙二醇酯(數(shù)均分子量為1500-6000)或蓖麻油中的任意一種；聚醚多元醇為聚乙二醇(數(shù)均分子量分別為400、600、800、1000、2000、6000等)、聚丙二醇(數(shù)均分子量分別為1000、2000、4000等)、聚四氫呋喃二醇中的任意一種。