專利名稱：閉孔增韌酚醛泡沫塑料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種酚醛泡沫塑料，尤其是閉孔增韌酚醛泡沫塑料及其制備方法。
(2)背景技術(shù)本發(fā)明是針對(duì)R型酚醛樹脂及其所制作的泡沫塑料。酚醛樹脂生產(chǎn)的酚醛泡沫，具有導(dǎo)熱系數(shù)低、不燃、低煙毒、低值的特性。酚醛泡沫已有多年的歷史，是保溫泡沫中防火性最好的。盡管有這些優(yōu)點(diǎn)，但酚醛泡沫沒有在保溫市場(chǎng)中廣泛應(yīng)用。主要原因是酚醛泡沫有較不理想的導(dǎo)熱系數(shù)并且會(huì)隨應(yīng)用時(shí)間而增大。另外脆性也是酚醛泡沫塑料的一個(gè)嚴(yán)重的問題。
CN 1281480A號(hào)專利提出用(CaFb)3N作發(fā)泡劑，制造有極好絕熱性能、改進(jìn)脆性的酚醛泡沫。US 6,013,689號(hào)專利用增強(qiáng)劑或/和成核劑生產(chǎn)閉孔酚醛泡沫的方法。US 6,133,332號(hào)專利用氟化物為發(fā)泡劑制作穩(wěn)定導(dǎo)熱系數(shù)的酚醛泡沫。US 6,472,444號(hào)專利用CaFbOC2H5或反式1，2-二氯乙烯制作穩(wěn)定導(dǎo)熱系數(shù)的酚醛泡沫。
(3)發(fā)明內(nèi)容盡管有關(guān)酚醛泡沫改性的技術(shù)不少，但是很多技術(shù)都在增韌的同時(shí)犧牲了酚醛泡沫的防火性能。本發(fā)明正是針對(duì)此難題，提出一種采用特殊的化學(xué)增韌方法，優(yōu)選奇妙的固化助劑以得到一種結(jié)構(gòu)特殊，既增韌又不燃的閉孔增韌酚醛泡沫塑料。
本發(fā)明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料其合成改性酚醛樹脂的苯酚和甲醛摩爾比為1∶(1.30～2.50)，催化劑為二元復(fù)合體，改性助劑為硅中間體、酯類化合物、氨類化合物。其組份和按重量份的含量為(以苯酚為100份)甲醛100～220，催化劑0.8～8，硅中間體2～10，氨類化合物2～10，酯類化合物2～10；發(fā)泡配方為樹脂100，表面活性劑1～5，發(fā)泡劑2～12，固化助劑0.5-5，固化劑4～15。
所說的催化劑選自二元復(fù)合體，可以是強(qiáng)堿和金屬氧化物中的至少一種，其中強(qiáng)堿為0.5～5，金屬氧化物為0.3～3。
表面活性劑選自DC-190，DC-193，L-530，L-5310，L-158，吐溫80，吐溫40或吐溫60等。
發(fā)泡劑選自正戊烷，異戊烷，石油醚或烷烴等。
固化助劑選自硼砂，粉狀二氧化硅，氫氧化鋁或氧化銅等。
固化劑可采用有機(jī)酸，選自酚磺酸，對(duì)甲苯磺酸，二甲苯磺酸，草酸或乙酸等。
本發(fā)明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料制備方法的步驟如下1、按其含量將苯酚、甲醛、硅中間體、催化劑混合，在50～85℃反應(yīng)40～60min，在90～100℃反應(yīng)100～150min；2、加入氨類化合物繼續(xù)反應(yīng)，溫度為90-102℃，反應(yīng)時(shí)間為5-15min；3、加入酯類化合物，減壓下脫水，得到改性樹脂；4、將樹脂、發(fā)泡劑、表面活性劑、固化助劑混合，加入固化劑加溫50～100℃，10～120min，固化后即得本發(fā)明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料。
本發(fā)明采用了特殊的化學(xué)增韌方法和奇妙的固化助劑，分別加入三類改性助劑，采用烷烴作發(fā)泡劑，無地球溫室效應(yīng)系數(shù)，得到結(jié)構(gòu)特殊的閉孔增韌酚醛泡沫塑料，解決了阻礙酚醛泡沫發(fā)展的問題，最終酚醛泡沫閉孔率大小于85％，脆性小于25％，導(dǎo)熱系數(shù)小于0.025W/m·k，有利于酚醛泡沫塑料的推廣應(yīng)用。
(4)具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例1本發(fā)明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料其合成改性酚醛樹脂的苯酚和甲醛摩爾比為1∶2，其組份和按重量份的含量為(以苯酚為100份)甲醛170，催化劑采用強(qiáng)堿1，金屬氧化物1，硅中間體6，氨類化合物5，酯類化合物3；發(fā)泡配方為樹脂100，表面活性劑選用L-158 3.5，發(fā)泡劑選自烷烴8，固化劑選自對(duì)甲苯磺酸10。
閉孔增韌酚醛泡沫塑料制備方法的步驟如下1、按其含量將苯酚、甲醛、硅中間體、催化劑混合，在60℃反應(yīng)50min，在95℃反應(yīng)150min；2、加入氨類化合物繼續(xù)反應(yīng)，溫度為95℃，反應(yīng)時(shí)間為10min；3、加入酯類化合物，減壓下脫水，得到改性樹脂4、將樹脂、發(fā)泡劑、表面活性劑、固化助劑混合，加入固化劑(與固化助劑相同或不同，上述組份中沒有固化助劑，請(qǐng)確認(rèn)統(tǒng)一術(shù)語名稱！)攪拌100s，加溫75℃，80min，固化后即得本發(fā)明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料。
實(shí)施例2閉孔增韌酚醛泡沫塑料其合成改性酚醛樹脂的苯酚和甲醛摩爾比為1∶1.5，其組份和按重量份的含量為(以苯酚為100份)甲醛125，催化劑采用強(qiáng)堿3，金屬氧化物0.5，硅中間體8，氨類化合物2，酯類化合物6；發(fā)泡配方為樹脂100，表面活性劑選用2，發(fā)泡劑選自石油醚4，固化劑選自酚磺酸15。
閉孔增韌酚醛泡沫塑料制備方法的步驟如下1、按其含量將苯酚、甲醛、硅中間體、催化劑混合，在80℃反應(yīng)45min，在90℃反應(yīng)120min；2、加入氨類化合物繼續(xù)反應(yīng)，溫度為100℃，反應(yīng)時(shí)間為5min；3、加入酯類化合物，減壓下脫水，得到改性樹脂；4、將樹脂、發(fā)泡劑、表面活性劑、固化助劑混合，加入固化劑(與固化助劑相同或不同，上述組份中沒有固化助劑，請(qǐng)確認(rèn)統(tǒng)一術(shù)語名稱！)攪拌150s，加溫60℃，50min，固化后即得本發(fā)明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料。
實(shí)施例3本發(fā)明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料其合成改性酚醛樹脂的苯酚和甲醛摩爾比為1∶1.3，其組份和按重量份的含量為(以苯酚為100份)甲醛110，催化劑采用強(qiáng)堿0.5，金屬氧化物3，硅中間體4，氨類化合物10，酯類化合物2；發(fā)泡配方為樹脂100，表面活性劑選用“吐溫80”4，發(fā)泡劑選自烷烴12，固化劑選自對(duì)甲苯磺酸8。
閉孔增韌酚醛泡沫塑料制備方法的步驟如下1、按其含量將苯酚、甲醛、硅中間體、催化劑混合，在60℃反應(yīng)60min，在100℃反應(yīng)130min；2、加入氨類化合物繼續(xù)反應(yīng)，溫度為100℃，反應(yīng)時(shí)間為5min；3、加入酯類化合物，減壓下脫水，得到改性樹脂；4、將樹脂、發(fā)泡劑、表面活性劑、固化助劑混合，加入固化劑(與固化助劑相同或不同，上述組份中沒有固化助劑，請(qǐng)確認(rèn)統(tǒng)一術(shù)語名稱！)攪拌80s，加溫80℃，100min，固化后即得本發(fā)明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料。
實(shí)施例4本發(fā)明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料其合成改性酚醛樹脂的苯酚和甲醛摩爾比為1∶1.8，其組份和按重量份的含量為(以苯酚為100份)甲醛158，催化劑采用強(qiáng)堿5，金屬氧化物0.3，硅中間體10，氨類化合物6，酯類化合物10；發(fā)泡配方為樹脂100，表面活性劑選用“DC-193”1，發(fā)泡劑選自烷烴10，固化劑選自對(duì)甲苯磺酸4。
閉孔增韌酚醛泡沫塑料制備方法的步驟如下1、按其含量將苯酚、甲醛、硅中間體、催化劑混合，在85℃反應(yīng)50min，在90℃反應(yīng)100min；2、加入氨類化合物繼續(xù)反應(yīng)，溫度為95℃，反應(yīng)時(shí)間為10min；3、加入酯類化合物，減壓下脫水，得到改性樹脂；
4、將樹脂、發(fā)泡劑、表面活性劑、固化助劑混合，加入固化劑攪拌120s，加溫100℃，120min，固化后即得本發(fā)明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料。
實(shí)施例5閉孔增韌酚醛泡沫塑料其合成改性酚醛樹脂的苯酚和甲醛摩爾比為1∶2.3，其組份和按重量份的含量為(以苯酚為100份)甲醛200，催化劑采用強(qiáng)堿4，金屬氧化物2，硅中間體2，氨類化合物8，酯類化合物8發(fā)泡配方為樹脂100，表面活性劑選用“L-158”5，發(fā)泡劑選自烷烴2，固化劑選自對(duì)甲苯磺酸12。
閉孔增韌酚醛泡沫塑料制備方法的步驟如下1、按其含量將苯酚、甲醛、硅中間體、催化劑混合，在80℃反應(yīng)40min，在95℃反應(yīng)110min；2、加入氨類化合物繼續(xù)反應(yīng)，溫度為95℃，反應(yīng)時(shí)間為10min；3、加入酯類化合物，減壓下脫水，得到改性樹脂；4、將樹脂、發(fā)泡劑、表面活性劑、固化助劑混合，加入固化劑攪拌30s，加溫50℃，30min，固化后即得本發(fā)明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料。
實(shí)施例6本發(fā)明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料其合成改性酚醛樹脂的苯酚和甲醛摩爾比為1∶2.5，其組份和按重量份的含量為(以苯酚為100份)甲醛220，催化劑采用強(qiáng)堿3.5，金屬氧化物1.5，硅中間體5，氨類化合物4，酯類化合物5；發(fā)泡配方為樹脂100，表面活性劑選用“吐溫60”3，發(fā)泡劑選自烷烴6，固化劑選自對(duì)甲苯磺酸6。
閉孔增韌酚醛泡沫塑料制備方法的步驟如下1、按其含量將苯酚、甲醛、硅中間體、催化劑混合，在80℃反應(yīng)55min，在95℃反應(yīng)125min；2、加入氨類化合物繼續(xù)反應(yīng)，溫度為95℃，反應(yīng)時(shí)間為30min；3、加入酯類化合物，減壓下脫水，得到改性樹脂；4、將樹脂、發(fā)泡劑、表面活性劑、固化助劑混合，加入固化劑攪拌50s，加溫90℃，10min，固化后即得本發(fā)明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料。
權(quán)利要求
1.閉孔增韌酚醛泡沫塑料，其特征在于其合成改性酚醛樹脂的苯酚和甲醛摩爾比為1∶1.30～2.50，催化劑為二元復(fù)合體，改性助劑為硅中間體、酯類化合物、氨類化合物；其組份和按重量份的含量為苯酚100，甲醛100～220，催化劑0.8～8，硅中間體2～10，氨類化合物2～10，酯類化合物2～10；發(fā)泡配方為樹脂100，表面活性劑1～5，發(fā)泡劑2～12，固化助劑0.5-5，固化劑4～15。
2.如權(quán)利要求1所述的閉孔增韌酚醛泡沫塑料，其特征在于所說的催化劑選自強(qiáng)堿或金屬氧化物，其中強(qiáng)堿為0.5～5，金屬氧化物為0.3～3。
3.如權(quán)利要求1所述的閉孔增韌酚醛泡沫塑料，其特征在于所說的表面活性劑選自DC-190，DC-193，L-530，L-5310，L-158，吐溫80，吐溫40或吐溫60。
4.如權(quán)利要求1所述的閉孔增韌酚醛泡沫塑料，其特征在于所說的發(fā)泡劑選自正戊烷，異戊烷，石油醚或烷烴。
5.如權(quán)利要求1所述的閉孔增韌酚醛泡沫塑料，其特征在于所說的固化劑采用有機(jī)酸，選自酚磺酸，對(duì)甲苯磺酸，二甲苯磺酸，草酸或乙酸。
6.閉孔增韌酚醛泡沫塑料制備方法，其特征在于其步驟如下1)、按其組份和含量將苯酚、甲醛、硅中間體、催化劑混合，在55～85℃反應(yīng)40～60min，在90～100℃反應(yīng)100～150min；2)、加入氨類化合物繼續(xù)反應(yīng)，溫度為85～100℃，反應(yīng)時(shí)間為5～30min；3)、加入酯類化合物，減壓下脫水，得到改性樹脂；4)、將樹脂、發(fā)泡劑、表面活性劑、固化助劑混合，加入固化劑加溫50～100℃，10～120min，固化后即得；5)、所說的組份和含量為合成改性酚醛樹脂的苯酚和甲醛摩爾比為1∶1.30～2.50，催化劑為二元復(fù)合體，改性助劑為硅中間體，酯類化合物或氨類化合物；苯酚100，甲醛100～220，催化劑0.8～8，硅中間體2～10，氨類化合物2～10，酯類化合物2～10；發(fā)泡配方為樹脂100，表面活性劑1～5，發(fā)泡劑2～12，固化助劑0.5-5，固化劑4～15。
7.如權(quán)利要求6所述的閉孔增韌酚醛泡沫塑料制備方法，其特征在于所說的催化劑選自強(qiáng)堿和金屬氧化物中的至少一種，其中強(qiáng)堿為0.5～5，金屬氧化物為0.3～3。
8.如權(quán)利要求6所述的閉孔增韌酚醛泡沫塑料制備方法，其特征在于所說的表面活性劑選自DC-190，DC-193，L-530，L-5310，L-158，吐溫80，吐溫40或吐溫60。
9.如權(quán)利要求6所述的閉孔增韌酚醛泡沫塑料制備方法，其特征在于所說的發(fā)泡劑選自正戊烷，異戊烷，石油醚或烷烴。
10.如權(quán)利要求6所述的閉孔增韌酚醛泡沫塑料制備方法，其特征在于所說的固化劑采用有機(jī)酸，選自酚磺酸，對(duì)甲苯磺酸，二甲苯磺酸，草酸或乙酸。
全文摘要
涉及一種閉孔增韌酚醛泡沫塑料及制法。其合成改性酚醛樹脂的苯酚和甲醛摩爾比為1∶1.30～2.50，改性助劑為硅中間體、酯類化合物、氨類化合物；其組份為苯酚、甲醛、催化劑、硅中間、氨類化合物和酯類化合物；發(fā)泡配方為樹脂、表面活性劑、發(fā)泡劑、固化助劑和固化劑。制備時(shí)按各組份混合、反應(yīng)，加入氨類化合和酯類化合物脫水得改性樹脂，將樹脂等混合，加入固化劑加溫固化后即得，采用特殊的化學(xué)增韌方法和奇妙的固化助劑，分別加入三類改性助劑，采用烷烴作發(fā)泡劑，無地球溫室效應(yīng)系數(shù)，得到結(jié)構(gòu)特殊的閉孔增韌酚醛泡沫塑料，解決了阻礙酚醛泡沫發(fā)展的問題，最終酚醛泡沫閉孔率大小于85％，脆性小于25％，導(dǎo)熱系數(shù)小于0.025W/m·k，有利于酚醛泡沫塑料的推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)C08J9/02GK1613897SQ20031011396
公開日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2003年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月5日
發(fā)明者汪坤明, 張均明, 楊成根 申請(qǐng)人:廈門新風(fēng)機(jī)實(shí)業(yè)有限公司