[發明專利]一種增韌加強型酚醛泡沫板

有效

• 申請號: 201410652211.3
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN104403263A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 陳楓;盧煥青;錢云翔
• 申請（專利權）人: 錦州市好為爾保溫材料有限公司
• 主分類號: C08L61/10
• 分類號: C08L61/10;C08L97/00;C08L71/08;C08L75/04;C08J9/14
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 羅瑩

技術領域

本發明涉及建筑節能新材料技術領域，尤其涉及一種酚醛樹脂與木質素混合發泡制備酚醛泡沫板的方法。

背景技術

在我國近30年建筑行業和工業制造行業發展歷程中，保溫材料經歷了傳統無機材料和有機合成材料兩個階段，為我國建筑節能做出了巨大貢獻，可是上述墻體保溫材料都存在缺點。無機保溫材料生產加工過程能耗巨大、全天候長期使用保溫效果不穩定、施工工藝復雜、尤其是材料使用過程及用后處理對環境和人體有害，以至于在某些場合甚至某些國家被禁止使用；傳統的聚苯板、聚氨酯泡沫板具有的優異保溫效果，在中國目前的墻體保溫材料市場中廣泛使用，但是不具備安全的防火性能，尤其是燃燒時產生毒氣，其實此類材料的使用在發達國家早已經被限制在極小的應用領域。所以，酚醛泡沫因為它低導熱性，優秀的抗燃燒性能，低吸水性和在燃燒中低毒煙的產生率，而進入人們的眼中。可是，酚醛泡沫的最大的缺點是它的易脆性和易粉化，這將限制它的應用。所以研究酚醛泡沫的增韌技術是很有重要的。為了解決酚醛泡沫的脆性，在過去幾十年里研究了很多對酚醛泡沫進行增韌的方法。根據較早的文獻，主要有三種類別：化學改性，惰性填充和纖維增韌。在它們之中，化學改性在最近幾年表現出來的增韌效果引起了很大的注意。化學改性的主要增韌原理是在酚醛樹脂的主鏈中引入活性鏈以提高它的韌性。通常低，加入增韌劑包括二羧酸，聚氨酯預聚物和聚乙二醇，都有一定增韌的效果。然而，酚醛泡沫自身良好的阻燃性能在加入增韌劑之后會變差。所以，令增韌劑有良好的阻燃性能是很有必要的。

鑒于上述的一般改性技術，雖然可以改善酚醛泡沫板的一些性能缺陷，但是會導致產品成本大幅提高，而且改性后的產物不一定能達到建筑外墻的要求。所以，目前的酚醛泡沫板尚不能直接替代聚苯泡沫板和聚氨酯泡沫板用于外墻外保溫系統。酚醛泡沫必須進行增韌使其強度達到外墻外保溫系統要求，同時保持原有的難燃級防火性能，并合理控制成本。

木質素是世界上存在量僅次于纖維素的一種天然高分子物質、一種可再生資源，它主要存在于植物細胞中。據不完全統計，全世界約有6×10¹⁴?t/年木質素的生產力，是一支很大的潛力股。據估計，每生產1?t?紙就有約0.5?t?木素排出。這不僅造成江河等污染，而且也是對天然資源的一種浪費。隨著人們保護環境、合理利用資源意識的提高，木質素的利用也逐漸受到重視。研究發現，木質素是一種具有三維空間結構的復雜無定形高聚物。木質素的結構單元中含有大量的羥基和酚羥基，已有成功應用于酚醛樹脂生產中，代替部分苯酚使用。而由于木質素的結構復雜、物理化學性質不均一、分離提取困難等因素，使得它至今沒有被很好地利用在酚醛泡沫中。CN102504477A、CN102558596A、CN103613728A系統報道了將不同來源的木質素進行堿性水解，獲得分子量小于500的降解木質素，具有較高的反應活性，其可以應用于線型酚醛樹脂的生產，或直接替代部分甲階酚醛樹脂，應用于酚醛泡沫生產中。

發明人在研究中發現，具有較大分子量的木質素無需通過降解，可直接代替部分甲階酚醛樹脂生產酚醛泡沫板，通過樹脂配方設計，該改性酚醛泡沫板擁有良好的韌性，保溫性能好，并保持B1難燃等級以上的阻燃性能。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種酚醛樹脂與木質素混合發泡制備酚醛泡沫板的方法，該方法能改善現有酚醛樹脂泡沫板的強度與韌性，并節省原料，降低生產成本。

本發明的方法是通過下述技術方案實現的：

一種增韌加強型酚醛泡沫板，其特征在于，包括如下原料，按重量份配比：堿性酚醛樹脂50~70份；木質素7~30份；發泡劑5~15份；水15~30份；固化劑10~30份；穩定劑3~10份。

優選的，所述木質素磺酸鹽來源于為木材水解工業、造紙工業廢棄物中，稀酸水解木質素、濃酸水解木質素、木質素磺酸鹽、堿性木質素、木質素醋酸鹽、酶解木質素或其衍生物中的任一種；

優選的，所述穩定劑為聚合物類，具體為：聚乙烯醇，聚乙烯基吡咯烷酮，聚乙二醇中的任意一種或幾種的組合。

優選的，所述酚醛和素質發泡體系還包括3~20重量份的高活性改性劑，所述高活性改性劑為聚氨酯、聚氨酯預聚體、環氧樹脂和改性環氧樹脂中的任意一種或幾種的組合。

優選的，所述發泡劑為正戊烷、異己烷、正己烷、環戊烷和石油醚中的任意一種或幾種的組合。

優選的，所述固化劑由有機酸和無機酸組成，所述的有機酸為對苯磺酸、苯酚磺酸、二甲苯磺酸和醋酸中的一種或多種，所述無機酸為硫酸、磷酸和鹽酸中的任意一種或幾種的組合。