專利名稱：高強(qiáng)度低密度酚醛泡沫生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種密度低而強(qiáng)度高的酚醛泡沫材料產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，屬于有機(jī)化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
酚醛樹脂是世界上最早工業(yè)化的塑料產(chǎn)品，而酚醛泡沫塑料則是近幾十年來(lái)剛剛開發(fā)成功的品種。酚醛泡沫塑料被稱為“保溫之王”，但酚醛泡沫結(jié)構(gòu)疏松，在應(yīng)用上受到局限。為了使之獲得廣泛的推廣應(yīng)用，通常比較有效的辦法就是提高泡沫的密度來(lái)提高泡沫的強(qiáng)度。但如此一來(lái)就會(huì)影響其保溫效果，加大其生產(chǎn)成本，降低產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。尤其在當(dāng)前石化原料價(jià)格居高不下的現(xiàn)實(shí)境況下，低成本，高性能酚醛泡沫材料的工業(yè)化生產(chǎn)已成為本技術(shù)領(lǐng)域的追求目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種高強(qiáng)度的低密度酚醛泡沫材料的生產(chǎn)方法，借以改進(jìn)酚醛泡沫的品質(zhì)和工藝路線，生產(chǎn)出高強(qiáng)度低密度酚醛泡沫產(chǎn)品。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，所述高強(qiáng)度低密度酚醛泡沫生產(chǎn)方法采用下述原料和步驟制取酚醛泡沫(1)、按下述重量比備份原料苯酚495～505、腰果殼油0.7～1.5、桐油0.4～1、甲醛710～730、氫氧化鈉1.6～1.8、尿素18～22。
(2)、將步驟1所備苯酚、腰果殼油、桐油及甲醛份量的70％～75％、氫氧化鈉份量的50％～55％投入反應(yīng)釜中。加熱，升溫至60℃停止加熱。然后隨反應(yīng)過(guò)程所放熱量自行升溫，升溫速度每分鐘1℃。達(dá)到80℃時(shí)升溫速度控制在每1.5分鐘1℃，溫度達(dá)80℃時(shí)計(jì)時(shí)，持續(xù)20分鐘；(3)、20分鐘結(jié)束時(shí)，將步驟1所余甲醛和氫氧化鈉投入反應(yīng)釜中。溫度控制在70℃以上，以每分鐘1℃的速度升溫，達(dá)到100℃～103℃時(shí)保持50～70分鐘，加入上述份量的尿素，同時(shí)按照上述苯酚投量的0.35％～0.85％加入改性劑即得專用酚醛樹脂，存放24小時(shí)后備用。所述改性劑按下述重量比擇取具有長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)的材料聚丙烯酰胺0.9～1.2、聚乙二醇0.9～1.3、磷酸三苯酯0.8～1.9配伍后混合獲得；(4)、將上述所得專用酚醛樹脂和表面活性劑、發(fā)泡劑、固化劑依序按下述重量比30～40∶1～1.3∶2～2.5投入預(yù)設(shè)模具發(fā)泡得酚醛泡沫，該酚醛泡沫發(fā)泡密度范圍為30～40kg/m3。所述表面活性劑可采用有機(jī)硅泡沫穩(wěn)定劑，所述發(fā)泡劑可采用正戊烷，所述固化劑可采用有機(jī)復(fù)合固化劑對(duì)甲苯磺酸。
上述步驟所得由樹脂發(fā)泡的酚醛泡沫經(jīng)抽樣檢驗(yàn)結(jié)果表明，具有密度低而強(qiáng)度高的特點(diǎn)，其效果可見下表所示普通酚醛泡沫與本發(fā)明的高強(qiáng)度低密度酚醛泡沫產(chǎn)品的對(duì)比

從上表可以看出，采用本發(fā)明生產(chǎn)的酚醛泡沫導(dǎo)熱系數(shù)低，強(qiáng)度高，原因是在樹脂合成生產(chǎn)過(guò)程中，長(zhǎng)鏈分子交織在酚醛樹脂中，陰離子型PAM顆粒加入到酚醛樹脂中，形成分布均勻的PAM-PF交溶體系，在發(fā)泡過(guò)程結(jié)束后，PAM恢復(fù)為附著于PF泡孔內(nèi)外的堅(jiān)硬的玻璃態(tài)固體，形成獨(dú)立的網(wǎng)格狀骨架結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了泡沫的硬度，同時(shí)，因?yàn)槊芏鹊?，?dǎo)熱系數(shù)也低。
本發(fā)明的有益效果是，如上述，通過(guò)在樹脂合成過(guò)程中成功加入具有吸附性長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)材料，使酚醛樹脂發(fā)泡后形成網(wǎng)格狀骨架結(jié)構(gòu)，從而成功地提高了酚醛泡沫的強(qiáng)度，使高強(qiáng)度的低密度酚醛泡沫實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。而本發(fā)明的高強(qiáng)度低密度酚醛泡沫既保持了傳統(tǒng)酚醛泡沫的基本性能，同時(shí)又提高了保溫性能，提高了產(chǎn)品強(qiáng)度，且使生產(chǎn)成本降低，使產(chǎn)品的使用領(lǐng)域拓寬，從而大大提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
(1)、將苯酚495kg、腰果殼油0.7kg、桐油0.4kg、甲醛497kg、氫氧化鈉0.8kg投入反應(yīng)釜中。加熱，升溫至60℃停止加熱。然后隨反應(yīng)過(guò)程所放熱量自行升溫，升溫速度每分鐘1℃。達(dá)到80℃時(shí)升溫速度控制在每1.5分鐘1℃，溫度達(dá)80℃時(shí)計(jì)時(shí)，持續(xù)20分鐘；(2)、20分鐘結(jié)束時(shí)，將所余甲醛213kg和氫氧化鈉0.8kg投入反應(yīng)釜中。溫度控制在70℃以上，以每分鐘1℃的速度升溫，達(dá)到100℃～103℃時(shí)保持60分鐘；(3)時(shí)間達(dá)到后將聚丙烯酰胺0.9kg、聚乙二醇0.9kg、磷酸三苯酯0.8kg加入其中，真空脫水398kg，脫水完畢后降溫至60℃，加入尿素18kg，降溫至50℃以下時(shí)，得半成品專用酚醛樹脂。
(4)、將上述所得專用酚醛樹脂和有機(jī)硅泡沫穩(wěn)定劑30kg、正戊烷1kg及對(duì)甲苯磺酸2kg投入預(yù)設(shè)模具發(fā)泡得高強(qiáng)度低密度酚醛酚醛泡沫成品，該酚醛泡沫發(fā)泡密度為30kg/m3。
實(shí)施例2(1)、將苯酚505kg、腰果殼油1.5kg、桐油1kg、甲醛547.5kg、氫氧化鈉0.9kg投入反應(yīng)釜中。加熱，升溫至60℃停止加熱。然后隨反應(yīng)過(guò)程所放熱量自行升溫，升溫速度每分鐘1℃。達(dá)到80℃時(shí)升溫速度控制在每1.5分鐘1℃，溫度達(dá)80℃時(shí)計(jì)時(shí)，持續(xù)20分鐘；(2)、20分鐘結(jié)束時(shí)，將所余甲醛182.5kg和氫氧化鈉0.9kg投入反應(yīng)釜中。溫度控制在70℃以上，以每分鐘1℃的速度升溫，達(dá)到100℃～103℃時(shí)保持60分鐘；(3)時(shí)間達(dá)到后將聚丙烯酰胺0.9kg、聚乙二醇0.9kg、磷酸三苯酯0.8kg加入其中，真空脫水398kg，脫水完畢后降溫至60℃，加入尿素22kg，降溫至50℃以下時(shí)，得半成品專用酚醛樹脂。
(4)、將上述所得專用酚醛樹脂和有機(jī)硅泡沫穩(wěn)定劑40kg、正戊烷1.3kg及對(duì)甲苯磺酸2.5kg投入預(yù)設(shè)模具發(fā)泡得高強(qiáng)度低密度酚醛酚醛泡沫成品，該酚醛泡沫發(fā)泡密度為40kg/m3。
上述實(shí)施例1和2所獲得的本發(fā)明的高強(qiáng)度低密度酚醛泡沫經(jīng)檢驗(yàn)產(chǎn)品合格，檢測(cè)結(jié)果見下表
高強(qiáng)度低密度酚醛泡沫檢測(cè)表

檢測(cè)結(jié)果酚醛泡沫密度明顯降低、強(qiáng)度明顯提高。
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度低密度酚醛泡沫生產(chǎn)方法，該方法采用下述原料和步驟制取酚醛泡沫(1)、按下述重量比備份原料苯酚495～505、腰果殼油0.7～1.5、桐油0.4～1、甲醛710～730、氫氧化鈉1.6～1.8、尿素18～22；(2)、將步驟1所備苯酚、腰果殼油、桐油及甲醛份量的70％～75％、氫氧化鈉份量的50％～55％投入反應(yīng)釜中，加熱，升溫至60℃停止加熱，然后隨反應(yīng)過(guò)程所放熱量自行升溫，升溫速度每分鐘1℃，達(dá)到80℃時(shí)升溫速度控制在每1.5分鐘1℃，溫度達(dá)80℃時(shí)計(jì)時(shí)，持續(xù)20分鐘；(3)、20分鐘結(jié)束時(shí)，將步驟1所余甲醛和氫氧化鈉投入反應(yīng)釜中，溫度控制在70℃以上，以每分鐘1℃的速度升溫，達(dá)到100℃～103℃時(shí)保持50～70分鐘，加入上述份量的尿素，同時(shí)按照上述苯酚投量的0.35％～0.85％加入改性劑即得專用酚醛樹脂，存放24小時(shí)后備用，所述改性劑按下述重量比擇取具有長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)的材料聚丙烯酰胺0.9～1.2、聚乙二醇0.9～1.3、磷酸三苯酯0.8～1.9配伍后混合獲得；(4)、將上述所得專用酚醛樹脂和表面活性劑、發(fā)泡劑、固化劑依序按下述重量比30～40∶1～1.3∶2～2.5投入預(yù)設(shè)模具發(fā)泡得酚醛泡沫，該酚醛泡沫發(fā)泡密度范圍為30～40kg/m3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度低密度酚醛泡沫生產(chǎn)方法，其特征在于所述表面活性劑采用有機(jī)硅泡沫穩(wěn)定劑，所述發(fā)泡劑采用正戊烷，所述固化劑采用有機(jī)復(fù)合固化劑對(duì)甲苯磺酸。
全文摘要
一種高強(qiáng)度低密度酚醛泡沫生產(chǎn)方法，該方法為下述步驟(1)按一定重量比備份苯酚、腰果殼油、桐油、甲醛、氫氧化鈉、尿素；(2)將苯酚、腰果殼油、桐油及甲醛份量的70％～75％、氫氧化鈉的50％～55％投入反應(yīng)釜。溫度達(dá)80℃時(shí)持續(xù)20分鐘；(3)所余甲醛和氫氧化鈉投入反應(yīng)釜。溫度達(dá)100℃～103℃時(shí)保持50～70分鐘，加入尿素，按苯酚投量的0.35％～0.85％加入改性劑得酚醛樹脂；(4)將所得酚醛樹脂和表面活性劑、發(fā)泡劑、固化劑按一定重量比投入模具發(fā)泡得酚醛泡沫，該泡沫密度低而強(qiáng)度高，同時(shí)保溫性能得到提高，生產(chǎn)成本得到降低。
文檔編號(hào)C08K5/00GK101020736SQ20071003452
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2007年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月12日
發(fā)明者謝建軍, 黃明娜, 陳碧林 申請(qǐng)人:謝建軍