專利名稱：用丙烯酸彈性體改性酚醛樹脂生產(chǎn)建筑泡沫板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑節(jié)能材料的生產(chǎn)方法，特別是一種用丙烯酸彈性體改性酚醛樹脂生產(chǎn)建筑外墻酚醛泡沫防火板及暖通工程中央空調(diào)風管的酚醛泡沫板的方法。
背景技術(shù)：
目前，建筑用能約占整個社會用能的30%以上。建筑節(jié)能是有效降低全社會能源消耗的重點領(lǐng)域，而高效的有機保溫材料對建筑外墻進行保溫是建筑節(jié)能的重要技術(shù)。現(xiàn)階段建筑節(jié)能大量采用燃燒等級低的材料，燃燒時產(chǎn)生大量有毒氣體，導致了火災(zāi)事故頻發(fā)和埋下重大安全隱患。由于酚醛樹脂中存在著大量的苯環(huán)結(jié)構(gòu)，在高溫下形成炭化的“石 墨”骨架，在250-400°C溫度下，酚醛泡沫進一步縮合并放出水和甲醛；在400-600°C溫度下，逐步氧化放出C0、C02 ;在600-750°C溫度下,逐步炭化形成的炭起隔熱作用，阻止泡沫體進一步燃燒。在燃燒時不會釋放有毒氣體和煙霧，由于酚醛泡沫的這些特性，大量運用于建筑節(jié)能工程中，起到了既可有效防火、又可高效節(jié)能的效果，其用量每年以15%以上速度增力口。但是，由于酚醛固有的苯環(huán)結(jié)構(gòu)，酚醛泡沫體的剛性大，脆性高，易粉化和斷裂，限制了酚醛泡沫的使用。如何一方面能發(fā)揮酚醛泡沫體氧指數(shù)高、在2000°C高溫條件下不燃燒、不燒化、不收縮、不變形、無毒氣、無濃煙、只炭化的防火特點，又能用丙烯酸彈性體改性酚醛泡沫使其不掉粉和剛性小生產(chǎn)出丙烯酸彈性體改性的酚醛泡沫樹脂，人們總在不斷地探索中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種采用聚合物共混改性技術(shù)——用丙烯酸彈性體改性酚醛樹脂的方法，使其生產(chǎn)出的丙烯酸彈性體改性酚醛樹脂泡沫板具有防火節(jié)能等特性，從而滿足建筑工程的需求。本發(fā)明的目的由以下技術(shù)方案來實現(xiàn)本發(fā)明的工藝步驟為步驟一.合成丙烯酸彈性體，其合成原料配方為甲基丙烯酸甲酯20-22份，甲基丙烯酸2-4份，丙烯酸丁酸32-36份，過硫酸銨引發(fā)劑BPO 1-2份，二甲苯36-39份，各物料的份數(shù)為重量份數(shù)；其合成工藝為a.將配方中二甲苯總量的75%，投入裝有滴液漏斗、球形冷凝器、分水器和溫度計的四口反應(yīng)釜中，升溫至回流；b.全部單體混均后，置于滴液漏斗里，同時將配方中90%的過硫酸銨引發(fā)劑BPO和20%的二甲苯溶解并均勻混合；c.當反應(yīng)釜回流后，開始同時滴加混合單體和過硫酸銨引發(fā)劑BP0，在3-5小時滴完；d.回流保溫I小時，補加剩余的過硫酸銨引發(fā)劑BP010%和二甲苯溶劑5%的混合液；e.繼續(xù)回流保溫2小時，測定丙烯酸彈性體技術(shù)控制指標，合格后降溫，過濾，出料即可；步驟二 .合成熱固性酚醛樹脂，其合成原料配方為純度98%的苯酚90-110份，純度97%的尿素15-25份，純度37%的甲醛溶液160-180份，純度為30%催化劑氫氧化鈉5-8份，各物料的份數(shù)為重量份數(shù)；其合成工藝為a.將熔化的苯酚、氫氧化鈉加入反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌10分鐘以上；b.加入甲醛溶液，在50-60分鐘內(nèi)升溫至68-72°C，并保溫2-3小時；C.取樣測定水數(shù)，達到水數(shù)比1:5時立即通水冷卻，降溫至40°C以下出料即可；步驟三.將上述合成的兩物料按丙烯酸彈性體熱固性酚醛樹脂=1:9的重量比混合攪拌均勻，形成丙烯酸彈性體改性酚醛樹脂；再在丙烯酸彈性體改性酚醛樹脂中依次加入乳化劑TW-80、正戊烷發(fā)泡劑、阻燃劑硅酸鋁、固化劑酸；用酚醛泡沫專用噴涂設(shè)備將所得物料噴涂在玻璃纖維布上，用雙履帶層加機成型即可。所述丙烯酸彈性體的質(zhì)量指標為外觀是顏色微黃透明液料；固體分59-61%，黏度 25°C，25-50 ;酸值 mg KOH/g 8-13 所述熱固性酚醛樹脂質(zhì)量指標為同體含量83-85%，黏度20°C 1-1. 40mPa S，游離酚含量彡3%。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明一方面充分繼承了傳統(tǒng)酚醛樹脂的節(jié)能和防火性能，另一方面其物理性能、抗壓強度、沖擊強度、特別是泡沫體有了延伸率和粘接強度有了很大提高，克服了傳統(tǒng)技術(shù)酚醛泡沫體強度低、容易掉粉和剛性大容易破碎開裂的弊端。本發(fā)明的創(chuàng)新點其一是丙烯酸彈性體與酚醛樹脂共混改性，改性后的酚醛樹脂繼承了酚醛樹脂高溫下形成炭化骨架的防火性能，通過引入的軟段一丙烯酸彈性體徹底改變了酚醛樹脂的物理性能。改性后的泡沫體強度高，不掉粉，有延伸率而不脆化開裂；其二是將無機玻璃纖維布與有機的泡沫體相復(fù)合，加強了復(fù)合泡沫的物理機械性能和結(jié)構(gòu)防火性能，將泡沫體燃燒級別從難燃B級提升到不燃A級。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述本發(fā)明首先合成丙烯酸彈性體，然后合成熱固性酚醛樹脂，最后將兩物料按丙烯酸彈性體熱固性酚醛樹脂=1:9的重量比混合攪拌均勻，形成物料丙烯酸彈性體改性酚醛樹脂；再在該物料中依次加入乳化劑TW-80、正戊烷發(fā)泡劑、阻燃劑磚酸鋁、固化劑酸，用雙履帶層壓機成型即可。丙烯酸彈性體的合成的配方如下甲苯丙烯酸甲酯22份，甲苯丙烯酸2份，丙烯酸丁酸36份，過硫酸銨引發(fā)劑BPO 2份，二甲苯38份，各物料的份數(shù)為重量份數(shù)。丙烯酸彈性體的合成分五個步驟A.將配方中二甲苯總量的75%，投入裝有滴液漏斗、球形冷凝器、分水器和溫度計的帶有四個口的反應(yīng)釜中，升溫至回流。B.全部單體混均后，置于滴液漏斗里，同時將配方中90%的過硫酸銨引發(fā)劑BPO和20%的二甲苯溶解并均勻混合。C.當反應(yīng)釜回流后，開始同時滴加混合單體和過硫酸銨引發(fā)劑BP0，在4小時左右滴完。D.回流保溫I小時，補加剩余的過硫酸銨引發(fā)劑10%和二甲苯溶劑5%的混合液。 E.繼續(xù)回流保溫2小時，測定丙烯酸彈性體樹脂技術(shù)控制指標，合格后降溫，過濾，出料。丙烯酸彈性體的技術(shù)指標外觀為顏色微黃透明液料。固體分59-61%，黏度25°C，25-50 ;酸值 mg KOH/g 8-13。酚醛樹脂合成原料及工藝取純度98%的苯酚100份、純度97%的尿素20份、純度37%的甲醛溶液178份、純度為30%催化劑氫氧化鈉6. 9份，各物料的份數(shù)為重量份數(shù)。
工藝方法是a.將熔化的苯酚、氫氧化鈉加入反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌10分鐘以上。b.加入甲醛溶液，在50-60分鐘內(nèi)升溫至68-72°C，并保溫2-3小時左右。C.取樣測定水數(shù)，達到水數(shù)比1:5時立即通水冷卻，降溫至40°C以下出料。注水數(shù)的測定是取試液1ml，置于IOml量筒內(nèi)，滴入20%乙醇溶液(20°C )，當出現(xiàn)混沌時所加乙醇溶液的ml數(shù)，即為水數(shù)。按以下配方及工藝生產(chǎn)的酚醛樹脂質(zhì)量 指標同體含量83-85%，黏度(20°C )1-1. 40mPa .S，游離酚含量彡3%。將上述配方、工藝條件、產(chǎn)品質(zhì)量合成的丙烯酸彈性體與熱固性酚醛樹脂按重量比1:9混合均勻后，形成丙烯酸彈性體改性的酚醛樹脂。取丙烯酸彈性體改性的酚醛樹脂100份、正戊烷發(fā)泡劑5-7份、乳化劑TW-80 3-5份、硅酸鋁5_7份，在反應(yīng)釜中充分攪拌乳化均勻后，在線用酚醛發(fā)泡板專用設(shè)備雙履帶層壓發(fā)泡機，經(jīng)電腦控制的流量計與固化劑酸(酚醛樹脂量的2-3%)混合噴涂在玻璃纖維布上，在45-55°C的熱風環(huán)境中，經(jīng)層壓而成玻璃纖維布雙面復(fù)合丙烯酸彈性改性酚醛泡沫板。經(jīng)丙烯酸彈性體改性后，泡沫板的力學性能有了極大的改善，消除了原純酚醛樹脂泡沫體容易掉粉、更容易脆裂和游離酚高的缺點。經(jīng)丙烯酸彈性體改性后的酚醛樹脂泡沫板質(zhì)量指標為密度為>45kg/m3，導熱系數(shù)0. 025-0. 035W/ (m K)，尺寸穩(wěn)定性(70°C，48h，%)彡I. 5，氧指數(shù)彡45%，煙等級密度為2級，吸水率彡3. 2%，抗壓強度彡260KPa，沖擊強度彡0. 067KN cm，延伸率彡5%。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。倘若對本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明的基本構(gòu)思或等同技術(shù)的范圍，則本發(fā)明也應(yīng)該包含這些改動和變型在內(nèi)。本說明書中若有未作詳細描述的內(nèi)容，應(yīng)為本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的技術(shù)，此處不再贅述。
權(quán)利要求
1.一種用丙烯酸彈性體改性酚醛樹脂生產(chǎn)建筑泡沫板的方法，其特征在于 步驟一.合成丙烯酸彈性體，其合成原料配方為甲基丙烯酸甲酯20-22份，甲基丙烯酸2-4份，丙烯酸丁酸32-36份，過硫酸銨引發(fā)劑BPO 1-2份，二甲苯36-39份，各物料的份數(shù)為重量份數(shù)；其合成工藝為a.將配方中二甲苯總量的75%，投入裝有滴液漏斗、球形冷凝器、分水器和溫度計的四口反應(yīng)釜中，升溫至回流；b.全部單體混均后，置于滴液漏斗里，同時將配方中90%的過硫酸銨引發(fā)劑BPO和20%的二甲苯溶解并均勻混合；c.當反應(yīng)釜回流后，開始同時滴加混合單體和過硫酸銨引發(fā)劑ΒΡ0，在3-5小時滴完；d.回流保溫I小時，補加剩余的過硫酸銨引發(fā)劑BP010%和二甲苯溶劑5%的混合液；e.繼續(xù)回流保溫2小時，測定丙烯酸彈性體的技術(shù)控制指標，合格后降溫，過濾，出料即可； 步驟二 .合成熱固性酚醛樹脂，其合成原料配方為純度98%的苯酚90-110份，純度 97%的尿素15-25份，純度37%的甲醛溶液160-180份，純度為30%催化劑氫氧化鈉5_8份，各物料的份數(shù)為重量份數(shù)；其合成工藝為a.將熔化的苯酚、氫氧化鈉加入反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌10分鐘以上；b.加入甲醛溶液，在50-60分鐘內(nèi)升溫至68-72°C，并保溫2_3小時；c.取樣測定水數(shù)，達到水數(shù)比1:5時立即通水冷卻，降溫至40°C以下出料即可； 步驟三.將上述合成的兩物料按丙烯酸彈性體熱固性酚醛樹脂=1:9的重量比混合攪拌均勻，形成丙烯酸彈性體改性酚醛樹脂；再在丙烯酸彈性體改性酚醛樹脂中依次加入乳化劑TW-80、正戊烷發(fā)泡劑、阻燃劑硅酸鋁、固化劑酸，用酚醛泡沫專用噴涂設(shè)備將所得物料噴涂在玻璃纖維布上，用雙履帶層加機成型即可。
2.如權(quán)利要求I所述的用丙烯酸彈性體改性酚醛樹脂生產(chǎn)建筑泡沫板的方法，其特征在于所述丙烯酸彈性體的質(zhì)量指標為外觀是顏色微黃透明液料；固體分59-61%，黏度25°C，25-50 ;酸值 mg KOH/g 8-13
3.如權(quán)利要求I所述的用丙烯酸彈性體改性酚醛樹脂生產(chǎn)建筑泡沫板的方法，其特征在于所述熱固性酚醛樹脂的質(zhì)量指標為同體含量83-85%，黏度20°C 1-1. 40mPa *S，游離酚含量< 3%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用丙烯酸彈性體改性酚醛樹脂生產(chǎn)建筑泡沫板的方法，首先合成丙烯酸彈性體，然后合成熱固性酚醛樹脂，最后將兩物料按丙烯酸彈性體: 熱固性酚醛樹脂=1:9的重量比混合攪拌均勻，形成丙烯酸彈性體改性酚醛樹脂；在該改性的酚醛樹脂中依次加入乳化劑TW-80、正戊烷發(fā)泡劑、阻燃劑硅酸鋁、固化劑酸；用酚醛泡沫專用噴涂設(shè)備將其噴涂在玻璃纖維布上，經(jīng)雙履帶層壓機成型即可。本發(fā)明最大的創(chuàng)新點就是用丙烯酸彈性體與酚醛樹脂共混改性，改性后的酚醛樹脂繼承了酚醛樹脂高溫下形成炭化骨架的防火性能，通過引入的軟段——丙烯酸彈性體徹底改變了酚醛樹脂的物理性能。改性后的泡沫體強度高，不掉粉，有延伸率而不脆化開裂。
文檔編號B32B27/20GK102731964SQ2012102199
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者黃菁華 申請人:武漢德麗寶建筑節(jié)能技術(shù)有限公司