[發明專利]一種異氰酸酯改性酚醛樹脂泡沫的制備方法

有效

• 申請號: 201610086632.3
• 申請日: 2016-02-15
• 公開（公告）號: CN105601856B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 楊金平;薛永順
• 申請（專利權）人: 安徽美克思科技有限公司
• 主分類號: C08G8/28
• 分類號: C08G8/28;C08G8/10;C08K5/521;C08J9/14
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳亮

本發明涉及一種異氰酸酯改性酚醛樹脂泡沫的制備方法，包括以下步驟：(1)將重量份為100的苯酚、40?60的甲醛，2?10的催化劑加入并攪拌，先在70?80℃下恒溫反應1?3小時，接著在98?102℃下恒溫反應0.5?1.5小時，反應結束后，進行真空脫水，然后添加稀釋劑，降溫得到可發性酚醛樹脂；(2)將重量份100的酚醛樹脂、40?80的異氰酸酯、0.5?2的催化劑、5?10的發泡劑、5?30的阻燃劑和2?4的表面活性劑依次加入并攪拌均勻，再加入異氰酸酯高速攪拌10?20秒，然后倒入模具中進行發泡，在60?70℃下恒溫發泡4?10分鐘后取出，打開模具，得到異氰酸酯改性的酚醛樹脂泡沫。與現有技術相比，本發明具有強度高、導熱系數低、防火性能好、韌性好、耐酸堿以及尺寸穩定性能好等優點。

技術領域

本發明涉及化工材料領域，尤其是涉及一種異氰酸酯改性酚醛樹脂泡沫的制備方法。

背景技術

酚醛泡沫塑料以其絕熱性、難燃性、燃燒時低發煙性、低毒性及尺寸穩定性等特點，被廣泛用作絕熱保溫材料，但酚醛泡沫塑料的缺點是韌性差、易粉化，這極大的限制了它在很多領域的應用。

聚氨酯硬質泡沫是由異氰酸酯(俗稱黑料)和組合聚醚(含多羥基聚醚多元醇、水、催化劑、發泡劑，俗稱白料)在一定條件下發泡形成的。聚氨酯泡沫塑料具有優良的力學性能、保溫性能和耐化學性能，但聚氨酯泡沫塑料分子結構由易燃的氨基甲酸酯組成，該材料氧指數低，在明火下聚氨酯泡沫塑料存在火災隱患，且著火后火勢難以控制，并迅速釋放大量有毒煙霧，導致人員傷亡和財產損失，這嚴重制約其應用領域，尤其在生命攸關的建筑保溫領域。

中國專利CN 104448189 A公開了一種酚醛樹脂改性硬質聚氨酯泡沫及其制備方法，該發明在聚氨酯泡沫中引入酚醛樹脂，通過酚醛樹脂與異氰酸酯的化學反應生成一種阻燃結構，與常規聚氨酯泡沫相比，該泡沫阻燃性明顯提高，煙密度降低，并且穩定性較好。中國專利CN 101565541A公開了一種聚氨酯/酚醛泡沫保溫材料的制備方法，該發明通過將堿性酚醛樹脂、異氰酸酯與聚醚多元醇的預聚物為原料，添加表面活性劑、發泡劑，在室溫下自由發泡，制備聚氨酯/酚醛泡沫保溫材料，所得泡沫保溫材料具有表面粉化小、韌性好、耐火性能好的優點。但是該專利涉及的是酚醛樹脂改性聚氨酯泡沫，原理是酚醛樹脂的中的羥甲基與異氰酸酯反應，依舊有大量的多元醇與異氰酸酯生成聚氨酯，該專利中用液體甲醛合成酚醛樹脂用的是胺類的催化劑，最終脫水后樹脂的水分含量很難低于4％，然而酚醛樹脂中的水與異氰酸酯很容易反應生產胺和加酸，所以酚醛樹脂的添加量有限。按照該專利制得的泡沫體防火性能雖然比未改性的聚氨酯泡沫有所提高，但是相比較酚醛泡沫提的防火性能差距還是很大。而本專利采用的是固體甲醛合成酚醛樹脂，采用的催化劑為醋酸鹽催化劑，脫水溫度可以達到120℃以上，樹脂中水分含量基本上達到小于1％,從而酚醛樹脂的添加量可以占總量的60％以上，制得的泡沫防火性能非常高。但是該專利涉及的是一種異氰酸酯/多元醇合成聚氨酯預聚體改性酚醛泡沫的制備方法。首先是異氰酸酯和多元醇反應生成了氨基甲基酸酯，在與酚醛樹脂反應發泡制得泡沫體，該工藝發泡難度系數大，若異氰酸酯過量，酚醛樹脂含量偏低，可以制備改性泡沫體，但是泡沫體的防火性能較差；若異氰酸酯量低，較低量的異氰酸酯先與多元醇反應生成了氨基甲基酸酯，很難在與酚醛樹脂反應，所以較難制備泡沫體，并且制備的泡沫體強度低。其次，該專利中沒有明確酚醛樹脂中的水分含量，然而樹脂中的水急易使異氰酸酯水解，導致發泡失敗。而本申請專利中是以無水分含量的酚醛樹脂代替多元醇參與異氰酸酯反應發泡，工藝簡單，制備的泡沫體性能優越。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷，而提供一種能制備得到具有強度高、不易粉化、防火性能良好的異氰酸酯改性酚醛樹脂泡沫的制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種異氰酸酯改性酚醛樹脂泡沫的制備方法，包括以下步驟：

(1)可發性酚醛樹脂的合成：