[發明專利]一種三聚氰胺/聚氨酯增韌酚醛泡沫的制備方法

在審

• 申請號: 201810332566.2
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108467567A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 劉生鵬;萬夢秋;許莉莉;孫國鋒;熊蕓;吳曉宇;丁一剛
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: C08L61/30
• 分類號: C08L61/30;C08L75/04;C08J9/14;C08G12/38
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明;劉洋

本發明公開了一種三聚氰胺/聚氨酯增韌酚醛泡沫的制備方法。取苯酚與甲醛按摩爾比1:(1.2?2)混合，在60℃下加入催化劑并保溫30min后加入三聚氰胺，升溫至75℃?90℃反應；反應結束后降溫至70℃以下，調節pH至7?9；除去水分得到三聚氰胺改性酚醛樹脂；三聚氰胺改性酚醛樹脂，表面活性劑、發泡劑、聚氨酯泡沫體粉末、固化劑混合后在50℃?70℃環境下發泡后脫模得到改性酚醛泡沫。該方案中的三聚氰胺不僅可以提高酚醛泡沫的阻燃性能還可以與酚醛樹脂中的游離醛反應，從而減少了酚醛泡沫中游離醛的殘留量減少了對環境的污染，而聚氨酯泡沫粉末的膠乳則提高了酚醛泡沫的機械性能，使酚醛泡沫擁有了廣泛應用前景。

技術領域

本發明屬于高分子復合材料技術領域，具體涉及一種三聚氰胺/聚氨酯增韌酚醛泡沫的制備方法。

背景技術

酚醛泡沫是價廉物美的輕質絕熱材料，它因自身的性能特點被譽為“保溫之王”。通過酚醛樹脂的分子結構可以看出，酚醛樹脂分子中存在著大量的苯環，泡沫體燃燒的時候產生的亞甲基自由基容易被苯環分子吸附，使得泡沫結構含碳量高，物質的揮發減少，從而讓酚醛泡沫具有良好的絕熱作用。檢測結果表明普通的酚醛泡沫的氧指數40在左右，其燃燒性能為B1級，若對其進行改性，其氧指數可達60以上，阻燃等級可以達到A1級。酚醛泡沫除了良好的阻燃效果還具備良好的熱穩定性、化學穩定性及尺寸穩定性。

相對于其他的保溫材料而言，傳統酚醛泡沫的物理性能有不可替代的優勢，但同時也有一些缺陷，如粉化掉渣、脆性大和強度低等，這些缺點使其難以大規模推廣使用。因此，對酚醛泡沫塑料進行增韌改性，降低其掉渣率和粉化度，提高其機械性能一直是這個領域的研究熱點。

王耀斌等利用聚氨酯預聚體對酚醛泡沫進行增韌改性，研究結果表明，聚氨酯預聚體的引入明顯改善了酚醛泡沫的力學性能，酚醛泡沫的彎曲強度與強度均有所增加。

趙麗斌等用酶解木質素代替部分苯酚，成功研制得到改性酚醛泡沫，結果表明當堿木質素小于30％的苯酚時，其數值的粘度能夠達到可發泡性數值的要求，且游離甲醛和苯酚的殘余量較低，但堿木質素的替代量增加會導致炮孔不均，機械性能降低，粉化率增大。

李本等將生物油與苯酚、多聚甲醛反應合成了可發性生物油酚醛樹脂，以對甲苯磺酸和磷酸為固化劑、石油醚為發泡劑、吐溫-80為表面活性劑、發泡溫度控制在75℃制備出了綜合性能優異的生物油酚醛泡沫塑料。

發明內容

本發明目的在于提供一種酚醛泡沫材料的增韌方法，使得制備的酚醛泡沫阻燃性能與機械性能都得到了提高。

為達到上述目的，采用技術方案如下：

一種三聚氰胺/聚氨酯泡沫增韌酚醛泡沫的制備方法，包括以下步驟：

1)取溶化狀態的苯酚與甲醛按摩爾比1:(1.2-2)混合并攪拌均勻，在60℃下加入催化劑并保溫30min后加入三聚氰胺，升溫至75℃-90℃反應60min-210min；反應結束后降溫至70℃以下，調節pH至7-9；除去水分得到固含量75-85wt％的可發性三聚氰胺改性酚醛樹脂；

2)取可發性三聚氰胺改性酚醛樹脂100份，表面活性劑3-8份、發泡劑5-12份、聚氨酯泡沫體粉末1-15份、固化劑8-15份均勻混合后在50℃-70℃環境下發泡30min-60min后脫模得到三聚氰胺/聚氨酯泡沫改性酚醛泡沫。

按上述方案，步驟1中三聚氰胺的用量占苯酚質量的3％-15％。

按上述方案，所用聚氨酯泡沫體粉末為硬質聚氨酯泡沫。

按上述方案，所用表面活性劑為山梨糖醇干、脂肪酸脂類、硅氧烷基環氧雜環共聚物、蓖麻油乙烯氧化物和烷基苯酚聚氧化乙烯醚、聚氧化乙烯甲基硅油、乳化劑OP-7、OP-10；吐溫-20、吐溫-40、吐溫-60、吐溫-80中的任意一種。