[發(fā)明專利]一種韌性增強三聚氰胺甲醛-聚乙烯醇復(fù)合泡沫材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011289449.6
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112390981B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王寶龍;姬相玲;鄭潤;許玖多;石凱;沙迪
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號: C08J9/42
• 分類號: C08J9/42;C08J9/40;C08L61/28;C08L29/04;C08K3/38;C08K3/16;C08K5/21;C08K5/07;C08K5/092;C08K5/09
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 任美玲

本發(fā)明提供了一種韌性增強三聚氰胺甲醛?聚乙烯醇復(fù)合泡沫材料的制備方法，包括以下步驟：三聚氰胺甲醛泡沫浸泡在聚乙烯醇水溶液中，吸附飽和后，再浸泡于交聯(lián)劑溶液中，固化交聯(lián)，得到三聚氰胺甲醛?聚乙烯醇復(fù)合泡沫材料；聚乙烯醇的醇解度60～99％，分子量為10000～250000，黏度2.0～125.0mPa·s；交聯(lián)劑選自尿素、硼酸、檸檬酸、甲酸、甲醛、乙二醛、戊二醛和氯化鈣中的一種或多種。本發(fā)明利用PVA分子中的羥基(?OH)和MF泡沫材料中的仲胺基團(?NH?)在交聯(lián)劑作用下的化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)，通過物理吸附和化學(xué)交聯(lián)處理，構(gòu)筑具有互穿交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)合泡沫材料，其韌性顯著提高，具有優(yōu)異抗破壞能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于泡沫技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種韌性增強三聚氰胺甲醛-聚乙烯醇復(fù)合泡沫材料的制備方法。

背景技術(shù)

三聚氰胺甲醛樹脂(Melamine Formaldehyde，MF)，簡稱MF，是較早工業(yè)化的化工產(chǎn)品之一。其中三聚氰胺甲醛泡沫材料是以三聚氰胺和甲醛溶液為原料，在堿性條件下發(fā)泡獲得的一類泡沫塑料材料，具有低表觀密度、高開孔率、高溶液吸收量和優(yōu)異的阻燃性、耐熱、吸聲和保溫等性能。然而，三聚氰胺甲醛樹脂的獲得是通過亞甲基或二亞甲基醚鍵相互交聯(lián)實現(xiàn)，亞甲基兩端連有位阻較大的三嗪環(huán)，并且多個亞甲基同三嗪環(huán)間相互交錯，因此泡沫固化后不易彎曲、伸展，所制的泡沫脆性較高，韌性較差，容易發(fā)生表面開裂現(xiàn)象。

馬海紅等人(申請?zhí)朇N201811188105.9)通過加入多羥基類改性劑，制備了高韌性硬質(zhì)三聚氰胺甲醛泡沫材料。柔性鏈段的引入增大三聚氰胺甲醛樹脂預(yù)聚體中兩個三嗪環(huán)間距離，實現(xiàn)對三聚氰胺甲醛樹脂的增韌改性，提高三聚氰胺甲醛泡沫材料的韌性，降低脆性，同時保持三聚氰胺甲醛泡沫材料的其他性能不改變，壓縮強度為250～280kPa。其缺點主要表現(xiàn)在制備工藝步驟繁瑣，工藝條件控制要求較高，實現(xiàn)批量生產(chǎn)難度較大。后續(xù)，馬海紅等人又提供一種碳纖維增強的高閉孔率低吸水率改性三聚氰胺甲醛硬質(zhì)泡沫的制備方法，相較于前期工作制備的高韌性硬質(zhì)三聚氰胺甲醛泡沫材料，碳纖維增強的硬質(zhì)三聚氰胺甲醛泡沫的壓縮強度提高到339～356kPa，但仍然較低，且碳纖維的引入增加了改性三聚氰胺甲醛泡沫的制備成本，不利于批量生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種韌性增強三聚氰胺甲醛-聚乙烯醇復(fù)合泡沫材料的制備方法，該方法制備的復(fù)合泡沫材料具有較強的韌性。

本發(fā)明提供了一種韌性增強三聚氰胺甲醛-聚乙烯醇復(fù)合泡沫材料的制備方法，包括以下步驟：

三聚氰胺甲醛泡沫浸泡在聚乙烯醇水溶液中，吸附飽和后，再浸泡于交聯(lián)劑溶液中，固化交聯(lián)，得到三聚氰胺甲醛-聚乙烯醇復(fù)合泡沫材料；

所述聚乙烯醇的醇解度60～99％，分子量為10000～250000，黏度2.0～125.0mPa·s；

所述交聯(lián)劑選自尿素、硼酸、檸檬酸、甲酸、甲醛、乙二醛、戊二醛和氯化鈣中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述聚乙烯醇水溶液的濃度為5.0～20.0wt％。

優(yōu)選地，所述交聯(lián)劑溶液的濃度為0.1～10.0wt％。

優(yōu)選地，所述交聯(lián)劑選自甲酸和戊二醛的混合物；檸檬酸和甲醛的混合物；甲酸和甲醛的混合物；甲酸和乙二醛的混合物；尿素和乙二醛的混合物；或硼酸和氯化鈣的混合物。

優(yōu)選地，所述交聯(lián)劑選自交聯(lián)劑選自質(zhì)量比3:2的甲酸和戊二醛的混合物；質(zhì)量比2:1的甲酸和乙二醛的混合物；質(zhì)量比5:3的甲酸和甲醛的混合物；質(zhì)量比17:3的檸檬酸和甲醛的混合物；質(zhì)量比1:1的尿素和乙二醛的混合物；或質(zhì)量比2:3的硼酸和氯化鈣的混合物。

優(yōu)選地，所述固化交聯(lián)的溫度為20～80℃。

優(yōu)選地，所述固化交聯(lián)的時間為0.5～24h。