[發明專利]一種氧化石墨烯增強改性的酚醛泡沫塑料及制備方法

在審

• 申請號: 201810842244.2
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN111286071A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 陳慶;昝航
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: C08J9/14
• 分類號: C08J9/14;C08L61/06;C08L75/08;C08K3/04
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本發明屬于泡沫塑料制備的技術領域，具體涉及一種氧化石墨烯增強改性的酚醛泡沫塑料及制備方法，先利用異佛爾酮二異氰酸酯和聚乙二醇反應制備異氰酸酯基封端的聚氨酯預聚體，再加入氧化石墨烯分散液進行混合，使氧化石墨烯中的含氧官能團與預聚體中的異氰酸酯基發生反應；將氧化石墨烯共價結合的聚氨酯預聚體與甲階酚醛樹脂、表面活性劑、發泡劑和固化劑等高速攪拌混合，倒入模具中閉模進行發泡，固化后在一定溫度下熟化即得到氧化石墨烯增強改性的酚醛泡沫塑料。

技術領域

本發明屬于塑料制備的技術領域，具體涉及一種氧化石墨烯增強改性的酚醛泡沫塑料及制備方法。

背景技術

酚醛泡沫塑料是近幾年發展起來的一類新型泡沫塑料，具有阻燃、低煙、自熄、尺寸穩定、遇火熱分解不釋放有害氣體等獨特的性能，其防火性能遠優于其他各種泡沫塑料，其優良性能得到世界各國高度的重視。

傳統的發泡用酚醛樹脂原料是化石資源苯酚和甲醛，由于其分子交聯密度大，分子內網絡鏈太短，且含有大量的剛性苯環使制備的泡沫存在延伸率低，硬度大，耐沖擊性差，掉粉等問題，限制了酚醛泡沫塑料的應用及快速發展。

石墨烯類材料可顯著改善泡沫塑料的機械強度，但是由于石墨烯或者氧化石墨烯本身粒徑小，原始的石墨烯具有獨特的片層結構、高比表面積和強疏水性導致石墨烯在樹脂體系中易團聚、難分散，直接添加用于增強改性反而影響泡沫的機械強度，因而限制了石墨烯用于增強泡沫塑料領域的發展。

中國發明專申請號201510357134.3公開了木質素基聚氨酯預聚體改性酚醛泡沫塑料的制備方法，將多元醇和木質素混合均勻，在催化劑存在的條件下，加熱升溫反應，真空除水，制得木質素基多元醇；然后在氮氣氛圍下滴加異氰酸酯得木質素基聚氨酯預聚體；在甲階酚醛樹脂中加入木質素基聚氨酯預聚體，攪拌加入表面活性劑、發泡劑和固化劑攪拌均勻，倒入模具中，并加熱固化成型，制得木質素基聚氨酯預聚體改性酚醛泡沫。制得的酚醛泡沫保溫材料的力學性能得到明顯提高，同時在聚氨酯預聚體中引入苯環結構，改善因為氨基甲酸酯引入到酚醛泡沫中而導致泡沫熱穩定性下降的問題。為木質素的高值化利用提供新途徑也為酚醛泡沫保溫材料新的性能開發奠定理論和技術基礎。

中國發明專利申請號201310032938.7公開了一種酚醛泡沫塑料的制備方法，包括以下步驟：將90~100重量份的可發性甲階酚醛樹脂，以所述可發性甲階酚醛樹脂的重量百分比計，3%~5%的泡沫穩定劑，5%~30%的固化劑，10%~20%的發泡劑，3%~20%的改性劑與5%~20%的無機阻燃劑混合，反應后得到混合產物；將所述混合產物在恒溫恒濕條件下進行后處理，得到酚醛泡沫塑料。本發明的酚醛泡沫塑料由于引入了固化劑，其不僅具有催化固化的作用，而且參與到泡沫結構中，提高了酚醛泡沫塑料的韌性，減小了脆性，提高了酚醛泡沫塑料板材的強度；通過恒溫恒濕的后處理方式，彌補了有機固化劑固化程度低的不足，使酚醛樹脂泡沫在短時間內即可達到較高的強度。

中國發明專利申請號201410310392.1公開了聚氨酯預聚體增韌改性酚醛泡沫塑料的制備方法，首先將多元醇抽真空脫除水分，然后將其在氮氣氛圍下滴加到異氰酸酯中反應，加入擴鏈劑后再反應；以質量份計，用酸調節堿性甲階酚醛樹脂，之后向樹脂中加入增韌劑聚氨酯預聚體、表面活性劑、1發泡劑和固化劑，得到發泡體系；將發泡體系在室溫條件下攪拌均勻后加熱固化成型，得到聚氨酯預聚體改性的阻燃酚醛泡沫保溫材料。制得的酚醛泡沫具有掉渣少、韌性高等優點，同時，本發明采用的酚醛樹脂黏度低，與聚氨酯預聚體相容性好，易于混合均勻。

中國發明專利申請號201210120826.2公開了一種阻燃增韌酚醛泡沫塑料，其由包含以下重量份的組分制成：可發性酚醛樹脂100份，增韌劑5～20份，表面活性劑5～10份，發泡劑10～20份，固化劑8～20份，阻燃劑5～10份。本發明同時還公開了上述阻燃增韌酚醛泡沫塑料的制備方法。本發明中利用少量聚氨酯預聚體提高了酚醛泡沫材料的韌性、加入復合阻燃劑提高了泡沫的耐火性能、同時采用新的復合固化劑減少了酚醛泡沫掉渣率，同時酚醛泡沫材料原有的優良性能得到了保持。

發明內容