[發明專利]聚醚改性生物質樹脂常溫快速發泡的制備方法

有效

• 申請號: 201610046531.3
• 申請日: 2016-01-17
• 公開（公告）號: CN105694357B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 劉樂群;張文福;方晶
• 申請（專利權）人: 浙江省林業科學研究院
• 主分類號: C08L61/14
• 分類號: C08L61/14;C08L71/02;C08K3/32;C08K5/42;C08J9/14
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技術領域

本發明涉及材料制備領域，具體涉及一種聚醚改性生物質樹脂常溫快速發泡的制備方法。

背景技術

利用生物質材料制備可發性樹脂，是生物質材料高值化應用的有效途徑之一，生物質樹脂發泡制備的材料具有質輕、隔熱、隔音、減震、阻燃、可循環利用和可生物質降解等優良性能，可以替代石油基高分子泡沫材料廣泛應用在建筑、交通等領域。然而生物質樹脂發泡材料在制備和利用過程中也存在一些缺點，比如樹脂活性較低、發泡溫度過高、材料制備周期長等，使其推廣應用受到了限制。目前，利用生物質液化樹脂制備發泡材料反應溫度一般在70℃以上，制備周期至少為30min，甚至120min。如劉樂群用竹材液化產物樹脂制備發泡材料需要再70-90攝氏度烘箱中熱化3-5小時才能脫模完成。張文博用木質液化物制備發泡材料需要置于40-60攝氏度烘箱中發泡30-50min，在置于80-100攝氏度烘箱中固化1-1.5h才能制備完成。張金萍利用竹材液化產物制備酚醛泡沫塑料需在60-80℃條件下發泡2h后才成型。孫豐文用天然纖維生物質材料制備生物質基泡沫材料需在60-90℃的環境中發泡固化60-180min才能制成生物質基泡沫材料。

目前，利用生物質樹脂發泡材料在制備和利用過程中也存在一些缺點，比如樹脂活性較低、發泡溫度過高、材料制備周期長等。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種聚醚改性生物質樹脂常溫快速發泡的制備方法，通過按比例添加工業化聚醚多元醇，對生物質液化樹脂進行改性，在常溫條件下實現了生物質液化樹脂的快速發泡成型，降低了制作成本和周期，還可以增加生物質樹脂發泡材料的強度和韌性。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

聚醚改性生物質樹脂常溫快速發泡的制備方法，包括如下步驟：

S1、生物質液化樹脂改性：

將聚醚多元醇和多生物質液化樹脂按質量比1∶5-1∶20混合后，在溫度為30-40℃條件下，充分攪拌均勻，調節PH值為9-10；

S2、生物質樹脂發泡：

按質量計，稱取100份步驟S1所得的改性生物質液化樹脂，加入8-12份表面活性劑，20-30份固化劑，5-10份發泡劑，50-60份異氰酸酯，混合料攪拌均勻，注入模具或現場澆筑，在常溫(25℃)條件下固化成型，得到聚醚改性生物質樹脂發泡材料。

其中，所述生物質液化樹脂通過以下步驟制備：

采用苯酚或苯酚與聚乙二醇的混合物作為液化劑，用鹽酸或硫酸作為催化劑，對40目-100目的生物質材料進行液化，如：木材、竹材、秸稈或玉米稈等，然后在堿性條件下，加入甲醛或多聚甲醛合成可發性的生物質液化樹脂，其中，苯酚和聚乙二醇-400的質量比為100∶0-50∶50。

其中，所述表面活性劑為吐溫-80、OP-10、蓖麻油非離子型表面活性劑的一種或兩種以上的混合物。

其中，所述固化劑為磷酸、對甲苯磺酸的一種或者幾種的混合物。

其中，所述發泡劑為正戊烷、異戊烷、石油醚的一種或幾種的混合物。

其中，所述異氰酸酯為NPU-MR200、萬華PM200、巴斯夫M20S、拜耳44V20L、亨斯邁5005中的一種。

其中，所述聚醚多元醇為聚醚3628、聚醚330、聚醚4110、聚醚DL400中的一種或幾種的混合物。

其中，生物質液化樹脂還可以采用專利申請號：201210047140.5、20141060186.7、201110418128.6、200910217110.2中的生物質液化樹脂的制備方法制備而成。

本發明具有以下有益效果：

1)通過物理共混的方法對生物質樹脂進行改性，在控制好PH值和溫度條件下，可以制備改性生物質樹脂，制備的發泡材料強度和韌性得到改善，操作過程簡單實用，易于工業化。

2)制備工藝簡單可行，制備時間短，制備環境條件要求低，可以適用于現場澆筑發泡。

3)采用的聚醚、表面活性劑、固化劑、發泡劑、異氰酸酯均為市售，材料來源廣。對生物質液化樹脂進行改性后，制備的發泡材料比純生物質液化發泡材料內結合強度提高了35％，壓縮強度50％，導熱系數為0.03-0.06W/(m·k)，生產周期可以縮短至10min左右。

4)采用聚醚改性生物質樹脂現場澆筑發泡材料，可以制備大幅面隔板和箱體等復合材料。發泡材料芯材密度可以降低到0.07g·cm-1左右，提高了生物質樹脂發泡材料應用范圍。

具體實施方式