[發(fā)明專利]一種高氧指數酚醛樹脂的合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611207579.4
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106589801B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 張立忠;李建輝;趙秀峰
• 申請（專利權）人: 昌吉學院
• 主分類號: C08K13/06
• 分類號: C08K13/06;C08L61/14;C08K9/06;C08K3/38;C08K3/22;C08J9/14;C08G8/28
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

一種高氧指數酚醛樹脂的合成方法，涉及酚醛樹脂提供可實現酚醛樹脂泡沫保溫材料的高等級防火性能的一種高氧指數酚醛樹脂的合成方法。包括可發(fā)性酚醛樹脂的改性合成和發(fā)泡酚醛樹脂的固化兩個步驟，具體步驟如下：將用于內改性的含硼化合物加入苯酚、多聚甲醛、堿性聚合催化劑的體系中，進行聚合反應，得到硼內改性的可發(fā)性酚醛樹脂；將用于外改性的含硼化合物與硅烷偶聯劑進行預處理，將預處理后的外改性硼化合物加入到硼內改性的可發(fā)性酚醛樹脂中，加入無機填料、造孔劑、穩(wěn)泡劑、固化劑后進行固化，得到高氧指數酚醛樹脂。

技術領域

本發(fā)明涉及酚醛樹脂，尤其是涉及一種高氧指數酚醛樹脂的合成方法。

背景技術

我國高層建筑火災頻發(fā)，造成巨大的財產損失和人員傷亡。目前，建筑材料的阻燃問題已成為國內外關注的熱點。隨著我國建筑材料對節(jié)能/保溫和阻燃性能要求的進一步提高，阻燃外墻保溫材料的需求將進一步增長。酚醛樹脂類泡沫保溫材料恰好兼?zhèn)渥枞肌⑤p質、安全等優(yōu)良的特性,是一種物美價廉的自阻燃型泡沫塑料，在燃燒過程中不會發(fā)生熔融，亦不會產生流滴。往酚醛樹脂中添加增韌劑是改善其脆性大等缺點的一般方法，但相比于未添加改性成分的酚醛樹脂，增韌后酚醛樹脂的耐熱、耐火及耐腐蝕性均會有所下降。目前尚未有A級酚醛泡沫材料面世。

阻燃劑是用以提高材料抗燃性、降低材料被引燃機率及抑制火焰進一步傳播的助劑。阻燃劑可分為添加型和反應型兩大類，前者是指在聚合和縮聚過程中在高聚物的主鏈或側鏈上引入具有阻燃作用的基團以達到阻燃目的；后者是指在聚合物材料成型過程中，通過物理混合分散到材料內，又分為無機和有機兩類，由于有機阻燃劑分解產物毒性大，煙霧大等缺點，正逐步被無機阻燃劑如硼酸鋅所取代。硼酸鋅具有顯著的阻燃和抑煙效果，還可減少高溫熔滴(高溫熔滴是危險的引燃源)，有助于在材料燃燒時生成多孔碳層，且此碳層能為B₂O₃所穩(wěn)定，在與氧化銻、含鹵阻燃劑、氫氧化鋁、氫氧化鎂復配使用時，具有良好的協同作用，在提高氧指數的同時可降低其他阻燃劑的用量。此外，硼酸鋅具有無毒、高溫下不產生有毒氣體等特點，是一種綠色無污染的阻燃劑。

已有利用含硼化合物對酚醛樹脂進行改性的報道，如含硼化合物中硼與可發(fā)性酚醛樹脂發(fā)生配位反應，生成硼改性的酚醛樹脂中國專利CN1844233、中國專利CN101531769，但該方法所得的酚醛樹脂氧指數提高有限，其阻燃性能有待進一步提高。文獻中也有在酚醛樹脂合成過程中加入含硼化合物進行外改性中國專利CN104650785A、中國專利CN104004319A，但在該工作中，含硼化合物未經預處理而直接加入體系中，造成含硼化合物與酚醛的相互作用非常弱，大部分含硼化合物未能均勻分散于酚醛體系中，大大降低了摻雜改性的效果。但這些工作均限于在可發(fā)性酚醛樹脂的合成或者酚醛樹脂的固化等步驟的某一步引入硼進行改性，尚未見同時用硼對酚醛樹脂同時進行內外分步改性。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供可實現酚醛樹脂泡沫保溫材料的高等級防火性能的一種高氧指數酚醛樹脂的合成方法。

本發(fā)明包括可發(fā)性酚醛樹脂的改性合成和發(fā)泡酚醛樹脂的固化兩個步驟，具體步驟如下：

1)將用于內改性的含硼化合物加入苯酚、多聚甲醛、堿性聚合催化劑的體系中，進行聚合反應，得到硼內改性的可發(fā)性酚醛樹脂；

2)將用于外改性的含硼化合物與硅烷偶聯劑進行預處理，將預處理后的外改性硼化合物加入到步驟1)得到的硼內改性的可發(fā)性酚醛樹脂中，加入無機填料、造孔劑、穩(wěn)泡劑、固化劑后進行固化，得到高氧指數酚醛樹脂。

在步驟1)中，所述用于內改性的含硼化合物可采用硼酸鹽，所述硼酸鹽可選自硼酸、硼酸鋅、硼酸鐵、硼化鈣等中的至少一種；所述苯酚、多聚甲醛、堿性聚合催化劑、用于內改性的含硼化合物的質量比可為：(20～60)︰(20～60)︰(10～40)︰(0.1～10)；所述堿性聚合催化劑可選自氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化鋇、氫氧化鎂等中的至少一種；所述硼內改性的可發(fā)性酚醛樹脂為25℃時粘度為1000～6000Pa·S的粘稠狀可發(fā)性酚醛樹脂。