[發明專利]一種巖棉纖維增強酚醛泡沫復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810186517.2
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108410122A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 李中秋;次立杰;賈鵬飛;張玲
• 申請（專利權）人: 石家莊學院
• 主分類號: C08L61/06
• 分類號: C08L61/06;C08K7/10;C08J9/14;C08J5/06
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 趙婧

本發明涉及一種巖棉纖維增強酚醛泡沫復合材料，包括以下重量份的原材料：可發性酚醛樹脂100份，巖棉纖維3～20份，發泡劑2～25份，表面活性劑2～15份，固化劑3～20份，所述的巖棉纖維為短切處理的巖棉纖維。本發明可制得具有較高強度、韌性和防火性的酚醛泡沫材料，并能通過調節巖棉纖維的長度及加入量來調節泡沫材料的機械性能和防火性能。以本發明制造的巖棉纖維增強酚醛泡沫復合材料可廣泛用于高層建筑、航空工業、交通運輸、石油化工等對保溫和耐火同樣高要求的行業。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，具體涉及一種巖棉纖維增強酚醛泡沫復合材料及其制備方法。

背景技術

酚醛泡沫材料具有絕熱性好、難燃、燃燒時低煙低毒及低吸水性等優良特性，近年來在高層建筑、航空工業、交通運輸、石油化工等行業有著廣闊的應用前景。尤其作為建筑外墻保溫材料，不僅能滿足建筑節能降耗的要求，而且與無機材料復合后可達到A級不燃，可滿足公消 [2011]65號文件關于建筑外保溫材料的防火要求。而且，與發泡混凝土、巖棉板、玻纖板等無機外保溫材料相比，酚醛泡沫復合材料質量更輕、隔熱效果更好。然而，酚醛泡沫質脆、易粉化、抗彎強度低等弱點嚴重制約著其應用。

使用纖維來增韌增強酚醛泡沫已成為重要手段之一，然而有機纖維包括纖維素、竹纖維等天然纖維雖能增強酚醛泡沫，但防火性能未能有效提高。因此，為了改善酚醛泡沫的韌性和掉渣性，同時提高其防火性，采用無機材料與之復合已成為首選。在工程應用上，當前酚醛泡沫材料的使用主要是采取夾芯板的形式，即用一定厚度的鋼材或無機材料如玻纖織物、石膏、水玻璃、玻鎂板、輕質硅酸鈣、水泥等涂覆在酚醛泡沫表面，這種復合酚醛泡沫板可達到A級不燃，已得到部分應用，但成本較高，且仍不能解決材料耐壓強度較低、易碎的問題。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種能夠改善酚醛泡沫的韌性和掉渣性，輕質隔熱且防火性能優異的巖棉纖維增強酚醛泡沫復合材料及其制備方法。

本發明的技術方案：

一種巖棉纖維增強酚醛泡沫復合材料，包括以下重量份的原材料：可發性酚醛樹脂100份，巖棉纖維3～20份，發泡劑2～25份，表面活性劑2～15份，固化劑3～20份，所述的巖棉纖維為短切處理的巖棉纖維。

優選的，包括以下重量份的原材料：可發性酚醛樹脂100份，巖棉纖維10份，發泡劑8份，表面活性劑7份，固化劑10份。

優選的，所述的巖棉纖維為預先用機械球磨法或短切法進行短切處理的巖棉纖維，所述巖棉纖維的長度為1-3mm。

優選的，所述的固化劑為磷酸、對甲苯磺酸和水，所述磷酸：對甲苯磺酸：水質量比為1:1:1。

優選的，所述表面活性劑為吐溫80。

優選的，所述發泡劑為正戊烷。

優選的，一種巖棉纖維增強酚醛泡沫復合材料的制備方法，包括以下步驟：（1）將巖棉纖維預先用機械球磨法或短切法進行短切處理，再以硅烷偶聯劑浸泡處理并烘干；（2）將可發性酚醛樹脂中與表面活性劑、發泡劑混合均勻后，加入步驟（1）烘干后的巖棉纖維，攪拌均勻；（3）最后加入固化劑，倒入模具后發泡即可制備出巖棉纖維增強酚醛泡沫復合材料。

優選的，發泡溫度為65～75°C。

優選的，步驟（3）所述的固化時間為10-30分鐘。

本發明的有益效果：

本發明可制得具有較高強度、韌性和防火性的酚醛泡沫材料，并能通過調節巖棉纖維的長度及加入量來調節泡沫材料的機械性能和防火性能。以本發明制造的巖棉纖維增強酚醛泡沫復合材料可廣泛用于高層建筑、航空工業、交通運輸、石油化工等對保溫和耐火同樣高要求的行業。