專利名稱：一種高性能的酚醛泡沫材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于外墻外保溫技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高性能的酚醛泡沫材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
我國的人口高度密集、建筑群密集、以多層和高層為主建筑群居多。2010年，我國房屋總建筑面積達到519億m2，然而每年近20億m2的竣工面積當(dāng)中，只有3%左右是節(jié)能建筑，有97%是仍屬于高耗能建筑。據(jù)統(tǒng)計，對于1000萬m2的新建建筑，如果實現(xiàn)節(jié)能50% 的目標，則每年可減排C02約一萬噸，按照每m2建筑面積每年可節(jié)約30kg標準煤，每年新建建筑就可節(jié)能30萬噸標準煤?？梢姡覈ㄖ?jié)能潛力非常大，對于緩解我國能源狀況將起到舉足輕重的作用，因此建筑保溫具有驚人的社會效益和經(jīng)濟效益。目前市場上常用的各種有機、無機保溫材料中，主要有礦棉、泡沫玻璃、聚苯乙烯泡沫、擠塑聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、聚苯顆粒砂漿等。這其中，無機材料的防火性能好， 但是，導(dǎo)熱系數(shù)大，節(jié)能效果不理想。而有機材料的保溫隔熱效果相對有很大的優(yōu)勢，但是， 它們的防火性能較差，并且產(chǎn)生大量的有毒煙霧，即使加入大量阻燃劑，由于一般阻燃劑的沸點不足300°C，火災(zāi)發(fā)生時，環(huán)境溫度可高達1000°C，阻燃劑揮發(fā)，所以防火性能仍不理想。這些把建筑牢牢包圍的保溫材料，就像一顆隨時都可能引爆的定時炸彈，潛在危險不可估量。同時，這些保溫材料的易燃性給施工和火災(zāi)的救援工作也帶來了極大的不便。在國內(nèi)長時間的施工實踐中，市場上始終沒有規(guī)?；瘧?yīng)用的兼具節(jié)能、防火功能的保溫材料。酚醛泡沫絕熱材料是一種新型隔熱保溫材料，它具有許多優(yōu)點(1)導(dǎo)熱系數(shù)一般為(0.02-0.04)w/m.k，接近于聚氨酯(PU)硬泡沫，優(yōu)于目前建筑業(yè)中廣泛使用的聚苯乙烯泡沫；(2)長期使用溫度一般可達140°C -160°C ； (3)氧指數(shù)一般為35-50 ； (4)成本低廉，PF的難燃程度是PS、PU等泡沫所遠遠不及的，厚度僅25mm的PF泡沫平板經(jīng)受1700°C 火焰噴射IOmin后，僅表面略有炭化卻不燒穿，既不會著火也不會散發(fā)濃煙和毒氣，是一種性能優(yōu)異的防火、隔熱、隔音、輕質(zhì)、節(jié)能材料。酚醛樹脂泡沫最突出的特點是阻燃、低煙、抗高溫歧變，具有質(zhì)量輕、絕熱性好、耐熱性能好、尺寸穩(wěn)定性好等特點，是唯一一種不用添加阻燃劑能夠達到難燃級別(防火B(yǎng)l 級)的有機材料，然而由于其力學(xué)性能的缺陷，使其不適用于建筑保溫材料。酚醛樹脂的增韌研究一直是當(dāng)前的一個研究熱點，酚醛泡沫樹脂的改性主要包括烷基酚共聚改性，腰果殼油增韌，聚乙烯醇改性，聚氨酯齊聚物、預(yù)聚物改性，丁腈膠共混改性；其中聚氨酯增韌酚醛泡沫是目前較為成功的方法之一，各國都對其進行了系統(tǒng)的研究，然而仍然存在增韌效果不明顯和阻燃性能明顯降低的問題。相關(guān)文獻如USP3298973小分子環(huán)氧單體改性，固化劑用硼酸和草酸； USP3640911特種環(huán)氧縮水甘油醚加速發(fā)泡.；USP4018725烷基酚改性酚醛樹脂； USP4070313芳基有機硅改性；USP4119584含磷聚醚與異氰酸酯反應(yīng)生成預(yù)聚物，改性酚醛樹脂；USP4390641苯醚型酚醛樹脂加入硼酸預(yù)聚改性；USP 4546119尿素和間苯二酚改性；USP4956394甲基葡萄糖改性；USP 5444098氟化嗎啉改性酚醛泡沫；ZL200910048390. 9 聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮增韌改性；ZL200910(^8437. 5楊梅栲膠改性酚醛樹脂；ZL 200810071003. 9 酶解木質(zhì)素改性酚酸樹脂；ZL 200810105000. 2，ZL200710201512. 4 聚氨酯改性酚醛樹脂；ZL 200710192578. 1羧基丁腈橡膠改性酚醛樹脂；ZL 200710034523. 8腰果殼油、桐油改性酚醛樹脂；這些文獻的酚醛改性都是為了改善酚醛泡沫的酥脆性，提高力學(xué)強度和泡沫的閉孔率，然而都存在以下幾個問題(1)增韌效果不顯著，目前單一的增韌劑還難以解決酚醛樹脂的酥脆性；(2)在增韌的同時防火阻燃性能下降明顯；(3)所用的改性劑價格昂貴，不適合大規(guī)模的推廣應(yīng)用。因此本發(fā)明希望通過采用復(fù)合增韌增強樹脂與復(fù)合增韌酸性催化劑相結(jié)合的方法，在提高韌性和強度的同時，不降低或提高其阻燃性，從而解決困擾酚醛樹脂泡沫應(yīng)用的增韌與阻燃這一對矛盾體系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對目前國內(nèi)外酚醛泡沫材料的存在的增韌與阻燃難以協(xié)調(diào)的主要問題， 結(jié)合目前酚醛樹脂泡沫增韌技術(shù)的研究進展，提出采用復(fù)合增韌增強樹脂對甲階酚醛樹脂進行改性，同時結(jié)合復(fù)合增韌酸性催化劑進一步提高韌性同時添加反應(yīng)型阻燃劑四羥甲基氯化磷，實現(xiàn)了增韌與阻燃的良好結(jié)合，得到一種適于做墻體保溫材料的高性能的酚醛泡沫保溫材料。本發(fā)明的技術(shù)方案
一種高性能的酚醛泡沫保溫材料，其特征在于按重量份數(shù)計算，所述的高性能的酚醛泡沫保溫材料的原料由125-180份的A組分和20-50份的B組分組成， 所述的A組分按重量份數(shù)計算，其原料組成及含量如下
甲階酚醛樹脂100份
復(fù)合增強增韌樹脂10-50份
表面活性劑5-10份
發(fā)泡劑一氟二氯乙烷10-20份；
所述的復(fù)合增強樹脂由木質(zhì)素聚醚多元醇和環(huán)氧樹脂組成，且木質(zhì)素聚醚多元醇和環(huán)氧樹脂按重量百分比計算，即木質(zhì)素聚醚多元醇環(huán)氧樹脂為30-60:70-40 ；
所述的木質(zhì)素聚醚多元醇，是采用堿木質(zhì)素、二乙醇胺和甲醛按照摩爾比1 2 1進行曼尼希反應(yīng)，得到多羥基的中間體，進一步與環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷進行加聚反應(yīng)，得到所需的木質(zhì)素聚醚多元醇，粘度為7000-10000 CP，羥值為42(T500mg KOH/g ； 所述的環(huán)氧樹脂為E44或E51 ；
所述的表面活性劑為硅酮非離子表面活性劑AK-8832和吐溫-80按照重量百分比1 1 配制而成；
所述的B組分為復(fù)合增韌酸性催化劑，按重量百分比計算，其原料組成及含量如下 低分子量聚丙烯酸水溶液10-30份
磷酸10-30份
四羥甲基氯化磷水溶液40-80份；所述的低分子量聚丙烯酸為丙烯酸在水溶液中用過硫酸銨加熱聚合得到，數(shù)均分子量控制在5000-10000，固含量50%。所述的四羥甲基氯化磷水溶液含四羥甲基氯化磷80%。上述的一種高性能的酚醛泡沫保溫材料的制備方法如下
即將A、B兩組份混合均勻后倒入模具內(nèi)，在70-80°C溫度下發(fā)泡即得高性能的酚醛泡沫保溫材料。本發(fā)明的內(nèi)容詳述如下
在本發(fā)明中，所用的酚醛樹脂是熱固性甲階酚醛樹脂，適于做發(fā)泡材料的酚醛樹脂要求活性高，羥甲基數(shù)量大，同時粘度太低和太高都不能均勻的發(fā)泡，因此要求水分小于10%， 固含量大于80%，粘度2000-8000CPS，采用自制或市售產(chǎn)品，市售產(chǎn)品為濟南圣泉基團股份有限公司，型號PF5320。酚醛樹脂泡沫材料最突出的特點是阻燃、低煙、抗高溫歧變，具有質(zhì)量輕、絕熱性好、耐熱性能好、尺寸穩(wěn)定性好等特點，是唯一一種不用添加阻燃劑能夠達到難燃級別(防火B(yǎng)l級)的有機材料，氧指數(shù)高達45，然而由于其力學(xué)性能的缺陷，使其不適用于建筑保溫材料。酚醛樹脂的增韌和阻燃是一個矛盾體系。酚醛樹脂阻燃性能好的根本原因是其高殘?zhí)柯屎头恿u基的自由基捕獲作用。酚醛樹脂的增韌研究一直是當(dāng)前的一個研究熱點，酚醛泡沫樹脂的改性主要包括烷基酚共聚改性，腰果殼油增韌，聚乙烯醇改性，聚氨酯齊聚物、預(yù)聚物改性，丁腈膠共混改性；其中聚氨酯增韌酚醛泡沫是目前較為成功的方法之一，各國都對其進行了系統(tǒng)的研究。然而仍然存在增韌后阻燃性能明顯降低的問題。在本發(fā)明中，所用的復(fù)合增韌增強樹脂由和環(huán)氧樹脂組成，木質(zhì)素聚醚多元醇和環(huán)氧樹脂的重量百分比為=30-60:70-40。木質(zhì)素聚醚多元醇是以造紙廢液提取的堿木質(zhì)素為原料合成的一種高官能度、低成本的聚氨酯硬泡用聚醚多元醇，由于具有高羥值可以和酚醛樹脂的羥甲基發(fā)生反應(yīng)，具有增韌和增加抗壓強度的雙重作用。其制備方法在文獻上是已知的，具體是采用堿木質(zhì)素、二乙醇胺和甲醛按照摩爾比1:2:1進行曼尼希反應(yīng)，得到多羥基的中間體，進一步與環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷進行加聚反應(yīng)，得到所需的木質(zhì)素聚醚多元醇，本發(fā)明所采用的木質(zhì)素聚醚多元醇粘度為7000-10000 CP，羥值大于400mg KOH/g。在本發(fā)明中，所用的環(huán)氧樹脂主要是為了提高酚醛樹脂泡沫的力學(xué)強度，包括抗壓強度和拉拔強度。環(huán)氧樹脂具有的環(huán)氧基團與酚醛樹脂的羥甲基具有良好的反應(yīng)活性， 同時雙酚A環(huán)氧樹脂具有和酚醛樹脂類似的苯環(huán)結(jié)構(gòu)，因此與酚醛樹脂具有良好的相容性，可以有助于調(diào)高發(fā)泡劑在酚醛樹脂發(fā)泡體系中的相容性，起到助溶劑的作用，本發(fā)明中選用常用的液體雙酚A環(huán)氧樹脂E44或E51。在本發(fā)明中，所用的固化劑采用復(fù)合酸性催化劑，組成的重量百分比為低分子量聚丙烯酸水溶液10-30份，磷酸10-30份、四羥甲基氯化磷水溶液80-40份。目前已知的酚醛樹脂用酸性固化劑主要有各種小分子無機酸如硫酸、鹽酸、磷酸、硼酸等，各種有機酸如草酸、甲酸、乙酸、甲基苯磺酸等，目前還沒有采用高分子有機酸作為催化劑的報道。丙烯酸是具有高反應(yīng)活性的結(jié)構(gòu)最簡單的不飽和羧酸，非常容易聚合成高分子羧酸，采用聚丙烯酸可以和酚醛樹脂發(fā)生固化反應(yīng)，同時接入大分子的亞甲基分子量，增大了酚醛樹脂苯環(huán)間的距離，從而起到增韌的作用，因此本發(fā)明中聚丙烯酸既是酚醛樹脂的固化劑又是增韌劑，其主要作用起到增韌作用。
在本發(fā)明中，所用的復(fù)合酸性催化劑另一個組分是四羥甲基氯化磷。四羥甲基氯化磷四羥甲基氯化磷目前是純棉、滌棉織物一種主要的永久性的阻燃劑，因其化學(xué)結(jié)構(gòu)上有活潑的羥甲基，其反應(yīng)性能活潑，能與許多物質(zhì)胺類、酚類等形成高聚物，阻烯整理時能與若干樹脂初縮體共用，可賦予棉織物優(yōu)良的阻燃性能。在與胺類共同處理時，由于與纖維素形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，生成亞甲基鍵和P-C-N鍵，使具有阻燃性能的磷牢固在纖維上，而且 P-C-N鍵水解的穩(wěn)定性良好，可使織物耐堿洗滌。用四羥甲基硫酸磷處理的純棉、滌棉織物， 經(jīng)反復(fù)洗滌仍保持其有效的阻燃性能。四羥甲基氯化磷同時也是一種綠色環(huán)保型季磷酸鹽殺菌劑，對細菌及藻類具有較強的殺滅性能。在本發(fā)明中四羥甲基氯化磷一方面起到阻燃作用，用于提高由于可燃性有機樹脂如環(huán)氧樹脂、木質(zhì)素聚醚多元醇以及聚丙烯酸樹脂的加入而導(dǎo)致的阻燃性能的下降；另一方面由于四羥甲基氯化磷分子上有四個活性的羥甲基，可以與酚醛樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，因此對酚醛樹脂泡沫的力學(xué)強度有顯著的增強作用。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的一種高性能的酚醛泡沫保溫材料，由于采用復(fù)合增韌增強樹脂與復(fù)合增韌酸性催化劑相結(jié)合的方法，在提高韌性和強度的同時，不降低或提高其阻燃性，因此解決困擾酚醛樹脂泡沫應(yīng)用的增韌與阻燃這一對矛盾體系。另外，本發(fā)明的高性能的酚醛樹脂泡沫材料，由于其具有很好的增韌與阻燃效果， 可以應(yīng)用于外墻保溫系統(tǒng)。
具體實施例方式下面通過實施例給出了對本發(fā)明更詳細的說明，有助于理解本發(fā)明。然而，不應(yīng)將此解釋為對本發(fā)明范圍的限制。實施例1
一種高性能的酚醛泡沫保溫材料，按重量份數(shù)計算由170份的A組分和50份的B組分組成，
其中A組分按重量份數(shù)計算，其原料組成及含量如下
甲階酚醛樹脂100份
復(fù)合增強增韌樹脂50份
表面活性劑10份
發(fā)泡劑一氟二氯乙烷(HCFC-141b)10份；
所述的復(fù)合增強樹脂由木質(zhì)素聚醚多元醇和環(huán)氧樹脂E51組成，按重量百分比計算， 即木質(zhì)素聚醚多元醇環(huán)氧樹脂E51為60 40 ；
其中所述的木質(zhì)素聚醚多元醇，是采用堿木質(zhì)素、二乙醇胺和甲醛按照摩爾比1:2:1 進行曼尼希反應(yīng)，得到多羥基的中間體，進一步與環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷進行加聚反應(yīng)，得到所需的木質(zhì)素聚醚多元醇，粘度為7000CP，羥值為500mg KOH/g ；
所述的表面活性劑為硅酮非離子表面活性劑AK-8832和吐溫-80按照重量百分比1 1 配制而成；
所述的B組分為復(fù)合增韌酸性催化劑，按重量份數(shù)計算，其原料組成及含量如下 低分子量聚丙烯酸水溶液10份
磷酸30份四羥甲基氯化磷水溶液60份；
所述的低分子量聚丙烯酸為丙烯酸在水溶液中用過硫酸銨加熱聚合得到，數(shù)均分子量控制在5000-10000，固含量50% ；
所述的四羥甲基氯化磷水溶液含四羥甲基氯化磷80% ；
上述的一種高性能的酚醛泡沫保溫材料的制備過程如下
將A、B兩組份分別混合均勻后，再相互混合，高速攪拌10秒，倒入已經(jīng)預(yù)熱到80°C的板材模具內(nèi)，在80°C溫度下加熱lh，完全固化得到酚醛泡沫板材；
上述所得的一種高性能的酚醛泡沫保溫材料，按照GB6343-1995《泡沫塑料和橡膠表觀 (體積)密度的測定》測定其體積密度為63 kg/m3;按照GB/T8813-2008《硬質(zhì)泡沫塑料壓縮性能的測定方法》測定其抗壓強度為0. 25 MPa ；按照GBM06-93制樣和測定其氧指數(shù)為 48% ；按照GB/T12812-91《硬質(zhì)泡沫塑料滾動磨損試驗方法》測定其掉渣性為3. 6%。
實施例2
一種高性能的酚醛泡沫保溫材料，按重量份數(shù)計算，由135份的A組分和20份的B組分組成；
所述的A組分按重量份數(shù)計算，其原料組成及含量如下
甲階酚醛樹脂100份
復(fù)合增強增韌樹脂10份
表面活性劑5份
發(fā)泡劑一氟二氯乙烷(HCFC-Hlb)20份；
所述的復(fù)合增強樹脂由木質(zhì)素聚醚多元醇和環(huán)氧樹脂E51組成，按重量百分比計算， 即木質(zhì)素聚醚多元醇環(huán)氧樹脂E51為30 70 ；
其中所述的木質(zhì)素聚醚多元醇，是采用堿木質(zhì)素、二乙醇胺和甲醛按照摩爾比1:2:1 進行曼尼希反應(yīng)，得到多羥基的中間體，進一步與環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷進行加聚反應(yīng)，得到所需的木質(zhì)素聚醚多元醇，粘度為7000CP，羥值為500mg KOH/g ；
所述的表面活性劑為硅酮非離子表面活性劑AK-8832和吐溫-80按照重量百分比1 1 配制而成；
所述的B組分為復(fù)合增韌酸性催化劑，按重量份數(shù)計算，其原料組成及含量如下 低分子量聚丙烯酸水溶液30份
磷酸30份
四羥甲基氯化磷水溶液40份；
所述的低分子量聚丙烯酸為丙烯酸在水溶液中用過硫酸銨加熱聚合得到，數(shù)均分子量控制在5000-10000，固含量50% ；
所述的四羥甲基氯化磷水溶液含四羥甲基氯化磷80% ； 上述的一種高性能的酚醛泡沫保溫材料的制備方法，同實施例1。上述所得的一種高性能的酚醛泡沫保溫材料，按照GB6343-1995《泡沫塑料和橡膠表觀(體積)密度的測定》測定其體積密度為45kg/m3 ；GB/T8813-2008《硬質(zhì)泡沫塑料壓縮性能的測定方法》測定其抗壓強度為0. 15MPa ；按照GBM06-93制樣和測定其氧指數(shù)為 42% ；按照GB/T12812-91《硬質(zhì)泡沫塑料滾動磨損試驗方法》測定其掉渣性為8. 5%。實施例3一種高性能的酚醛泡沫保溫材料，按重量份數(shù)計算，由152. 5份的A組分和35份B組分組成；
其中A組分按重量份數(shù)計算，其原料組成及含量如下
所述的復(fù)合增強樹脂由木質(zhì)素聚醚多元醇和環(huán)氧樹脂E51組成，按重量百分比計算， 即木質(zhì)素聚醚多元醇環(huán)氧樹脂E51為50:50 ；
其中所述的木質(zhì)素聚醚多元醇，是采用堿木質(zhì)素、二乙醇胺和甲醛按照摩爾比1:2:1 進行曼尼希反應(yīng)，得到多羥基的中間體，進一步與環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷進行加聚反應(yīng)，得到所需的木質(zhì)素聚醚多元醇，粘度為8500CP，羥值為450mg KOH/g ；
所述的表面活性劑為硅酮非離子表面活性劑AK-8832和吐溫-80按照重量百分比1 1 配制而成；
所述的B組分為復(fù)合增韌酸性催化劑，按重量份數(shù)計算，其原料組成及含量如下 低分子量聚丙烯酸水溶液20份
磷酸20份
四羥甲基氯化磷水溶液60份；
所述的低分子量聚丙烯酸為丙烯酸在水溶液中用過硫酸銨加熱聚合得到，數(shù)均分子量控制在5000-10000，固含量50% ；
所述的四羥甲基氯化磷水溶液含四羥甲基氯化磷80% ； 上述的一種高性能的酚醛泡沫保溫材料的制備方法，同實施例1。上述所得的一種高性能的酚醛泡沫保溫材料，按照GB6343-1995《泡沫塑料和橡膠表觀(體積)密度的測定》測定其體積密度為60kg/m3 ；GB/T8813-2008《硬質(zhì)泡沫塑料壓縮性能的測定方法》測定其抗壓強度為0. 20MPa ；按照GBM06-93制樣和測定其氧指數(shù)為 52% ；按照GB/T12812-91《硬質(zhì)泡沫塑料滾動磨損試驗方法》測定其掉渣性為2. 5%。實施例4
一種高性能的酚醛泡沫保溫材料，按重量份數(shù)計算，由巧5份的A組分和40份的B組分組成；
其中A組分按重量份數(shù)計算，其原料組成及含量如下 甲階酚醛樹脂100份
復(fù)合增強增韌樹脂30份
表面活性劑10份
發(fā)泡劑一氟二氯乙烷(HCFC-Hlb) 15份；
所述的復(fù)合增強樹脂由木質(zhì)素聚醚多元醇和環(huán)氧樹脂E44組成，按重量百分比計算， 即木質(zhì)素聚醚多元醇環(huán)氧樹脂E44為50:50
其中所述的木質(zhì)素聚醚多元醇，是采用堿木質(zhì)素、二乙醇胺和甲醛按照摩爾比1:2:1 進行曼尼希反應(yīng)，得到多羥基的中間體，進一步與環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷進行加聚反應(yīng)，得到所需的木質(zhì)素聚醚多元醇，粘度為10000CP，羥值為420mg KOH/g ；
甲階酚醛樹脂復(fù)合增強增韌樹脂表面活性劑
發(fā)泡劑一氟二氯乙烷(HCFC-141b )
100份 30份 7. 5份 15份；所述的表面活性劑為硅酮非離子表面活性劑(AK-8832)和吐溫-80按照重量百分比 1:1配制而成；
所述的B組分為復(fù)合增韌酸性催化劑，按重量份數(shù)計算，其原料組成及含量如下
所述的低分子量聚丙烯酸為丙烯酸在水溶液中用過硫酸銨加熱聚合得到，數(shù)均分子量控制在5000-10000，固含量50% ；
所述的四羥甲基氯化磷水溶液含四羥甲基氯化磷80% ； 上述的一種高性能的酚醛泡沫保溫材料的制備方法，同實施例1。上述所得的一種高性能的酚醛泡沫保溫材料，按照GB6343-1995《泡沫塑料和橡膠表觀(體積)密度的測定》測定其體積密度為52kg/m3 ；GB/T8813-2008《硬質(zhì)泡沫塑料壓縮性能的測定方法》測定其抗壓強度為0. ISMPa ；按照GBM06-93制樣和測定其氧指數(shù)為 50%;按照GB/T12812-91《硬質(zhì)泡沫塑料滾動磨損試驗方法》測定其掉渣性為1.8%。實施例5
一種高性能的酚醛泡沫保溫材料，按重量份數(shù)計算，由146份的A組分和30份的B組分組成；
所述的A組分按重量份數(shù)計算，其原料組成及含量如下 甲階酚醛樹脂100份
復(fù)合增強增韌樹脂30份
表面活性劑6份
發(fā)泡劑一氟二氯乙烷(HCFC-141b)10份；
所述的復(fù)合增強樹脂由木質(zhì)素聚醚多元醇和環(huán)氧樹脂E44組成，按重量百分比計算， 即木質(zhì)素聚醚多元醇環(huán)氧樹脂E44為30 70
其中所述的木質(zhì)素聚醚多元醇，是采用堿木質(zhì)素、二乙醇胺和甲醛按照摩爾比1:2:1 進行曼尼希反應(yīng)，得到多羥基的中間體，進一步與環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷進行加聚反應(yīng)，得到所需的木質(zhì)素聚醚多元醇，粘度為10000CP，羥值為420mg KOH/g ；
所述的表面活性劑為硅酮非離子表面活性劑(AK-8832)和吐溫-80按照重量百分比 1:1配制而成；
所述的B組分為復(fù)合增韌酸性催化劑，按重量份數(shù)計算，其原料組成及含量如下 低分子量聚丙烯酸水溶液30份
磷酸30份
四羥甲基氯化磷水溶液60份；
所述的低分子量聚丙烯酸為丙烯酸在水溶液中用過硫酸銨加熱聚合得到，數(shù)均分子量控制在5000-10000，固含量50% ；
所述的四羥甲基氯化磷水溶液含四羥甲基氯化磷80% ； 上述的一種高性能的酚醛泡沫保溫材料的制備方法，同實施例1。上述所得的一種高性能的酚醛泡沫保溫材料，按照GB6343-1995《泡沫塑料和橡膠表觀(體積)密度的測定》測定其體積密度為68kg/m3 ；GB/T8813-2008《硬質(zhì)泡沫塑料壓縮性能的測定方法》測定其抗壓強度為0. 23MPa ；按照GBM06-93制樣和測定其氧指數(shù)為 55% ；按照GB/T12812-91《硬質(zhì)泡沫塑料滾動磨損試驗方法》測定其掉渣性為2. 8%。從上述的實施例廣5所得的高性能酚醛樹脂泡沫板材材料的性能檢測指標可以看出，在不降低其防火阻燃性能的同時具有較高的抗壓強度和柔韌性，從而克服了酚醛泡沫保溫材料防火阻燃性能與力學(xué)性能相互矛盾的問題。另外本發(fā)明的各實施例僅以板材應(yīng)用舉例，但不限制本發(fā)明所得的高性能的酚醛泡沫保溫材料制作成其他形狀的保溫材料的應(yīng)用。以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1. 一種高性能的酚醛泡沫保溫材料，其特征在于按重量份數(shù)計算，由125-180份的A組分和20-50份的B組分組成；所述的A組分按重量份數(shù)計算，其原料組成及含量如下甲階酚醛樹脂100份復(fù)合增強增韌樹脂10-50份表面活性劑5-10份發(fā)泡劑一氟二氯乙烷10-20份；所述的復(fù)合增強樹脂由木質(zhì)素聚醚多元醇和環(huán)氧樹脂組成，且木質(zhì)素聚醚多元醇和環(huán)氧樹脂按重量百分比計算，即木質(zhì)素聚醚多元醇環(huán)氧樹脂為30-60:70-40 ；所述的表面活性劑為硅酮非離子表面活性劑AK-8832和吐溫-80按照重量百分比1 1 配制而成；所述的B組分為復(fù)合增韌酸性催化劑，按重量百分比計算，其原料組成及含量如下低分子量聚丙烯酸水溶液10-30份磷酸10-30份四羥甲基氯化磷水溶液40-80份；所述的低分子量聚丙烯酸為丙烯酸在水溶液中用過硫酸銨加熱聚合得到，數(shù)均分子量控制在5000-10000，固含量50%，所述的四羥甲基氯化磷水溶液含四羥甲基氯化磷80% ；上述的一種高性能的酚醛泡沫保溫材料的制備方法如下即將A、B兩組份混合均勻后倒入模具內(nèi)，在70-80°C溫度下發(fā)泡即得高性能的酚醛泡沫保溫材料。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高性能的酚醛泡沫保溫材料，其特征在于所述的復(fù)合增強樹脂中的木質(zhì)素聚醚多元醇其粘度7000-10000 CP，羥值為420 500 mg KOH/g。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高性能的酚醛泡沫保溫材料，其特征在于所述的環(huán)氧樹脂為E44或E51。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的一種高性能的酚醛泡沫保溫材料，其特征在于所述的復(fù)合增強樹脂中的木質(zhì)素聚醚多元醇通過如下方法制備即采用堿木質(zhì)素、二乙醇胺和甲醛按照摩爾比1:2:1進行曼尼希反應(yīng)， 得到多羥基的中間體，進一步與環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷進行加聚反應(yīng)，得到所需的木質(zhì)素聚醚多元醇。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高性能的酚醛泡沫保溫材料及其制備方法。所述的酚醛樹脂泡沫材料由A組分和B組分組成，其中A組分按重量份數(shù)計算由100份甲階酚醛樹脂、10-50份復(fù)合增強增韌樹脂，5-10份表面活性劑和10-20份發(fā)泡劑一氟二氯乙烷組成，B組分為復(fù)合增韌酸性催化劑20-50份。其制備方法即將A、B兩組份混合均勻后倒入模具內(nèi)，在80℃溫度下發(fā)泡得到高性能的酚醛泡沫保溫材料。本發(fā)明通過采用復(fù)合增韌增強樹脂與復(fù)合增韌酸性催化劑相結(jié)合的方法，在提高韌性和強度的同時，不降低或提高其阻燃性，從而解決困擾酚醛樹脂泡沫應(yīng)用的增韌與阻燃這一對矛盾體系，制備的高性能酚醛泡沫保溫材料可以應(yīng)用于外墻保溫系統(tǒng)。
文檔編號C08K5/50GK102558756SQ20111044935
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者歐陽春發(fā), 王禮瑋, 趙玲娣, 高群 申請人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院, 上海瑞禮冶金爐料有限公司