專利名稱：改性酚醛樹脂的制備及其應用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改性發(fā)泡酚醛樹脂及固化劑生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種改性酚醛樹脂的制備及其應用。

背景技術(shù)：
現(xiàn)階段用于外墻保溫材料的主要有聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫、酚醛樹脂泡沫等，其中只有聚氨酯泡沫可用于噴涂。而聚氨酯泡沫，聚苯乙烯泡沫等由于遇火容易燃燒，燃燒時產(chǎn)生有毒、有害氣體，火災事故發(fā)生時，造成人員傷亡和財產(chǎn)的巨大損失，因而限制了它們的廣泛使用。酚醛樹脂泡沫材料以其耐熱、難燃、自熄、耐火焰穿透、遇火無滴落等優(yōu)點而受到廣泛重視，但現(xiàn)階段只能制成板材，致使其成本高于聚苯乙烯泡沫，應用受到限制，因此開發(fā)商和設(shè)計單位一般都不選用該材料。
目前酚醛泡沫的生產(chǎn)主要是采用可發(fā)性酚醛樹脂與發(fā)泡劑、固化劑，經(jīng)過快速攪拌混合澆鑄加熱發(fā)泡，其工業(yè)特點是需要模具，而且在60℃～70℃的條件下，一般經(jīng)過12小時以上才能固化，導致生產(chǎn)效率低。而且成本高，特別是一些工程需要現(xiàn)場施工，采用加熱發(fā)泡成型，施工無法完成。特別是外墻保溫方面，不能像聚氨酯發(fā)泡一樣，采用現(xiàn)場噴涂，只能采用EPS板施工方法，用粘合劑貼在墻上，施工效率低，成本高，粘貼不牢，容易脫落。所以在外墻外保溫和現(xiàn)場施工方面受到限制。
如果研制出一種可噴涂的酚醛樹脂，使該產(chǎn)品能夠現(xiàn)場施工，將會大大降低其產(chǎn)品成本，具有廣泛的市場前景。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題在于提供一種改性酚醛樹脂的制備方法，將根據(jù)該方法制得的改性酚醛樹脂與復合固化劑混合使用，使其達到現(xiàn)場可噴涂的要求，以解決現(xiàn)場施工的難題。
本發(fā)明還提供上述改性酚醛樹脂在現(xiàn)場施工噴涂中的應用。
所述改性酚醛樹脂的制備方法，具體步驟如下 將酚、甲醛計量加入反應釜中，攪拌下，用堿性催化劑(20wt％氫氧化鈉溶液)調(diào)pH＝8～9，升溫至85℃?？刂茰囟仍?5℃～95℃，反應2小時，計量加尿素，縮聚反應1小時。用鹽酸調(diào)pH＝6.5～7.0，真空脫水，使固含量至80～85wt％，降至常溫，測粘度至2.0～3.0Pas，計量加表面活性、發(fā)泡劑，慢速攪拌10～20分鐘，放料。其中，上述各原料的配比及規(guī)格具體參見下表1。
表1
所述酚選自苯酚、腰果酚、工業(yè)酚；其中，苯酚和腰果酚的質(zhì)量比為9∶1～2.5，工業(yè)酚和腰果酚的質(zhì)量比為9∶1～2.5。
所述表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚。
所述發(fā)泡劑選自正戊烷、異戊烷、正丁烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳。
根據(jù)上述制備方法得到的改性酚醛樹脂，在使用時，進一步的還需加入復合固化劑，即將所制得的改性酚醛樹脂與復合固化劑按100∶10～50質(zhì)量比混合，然后用雙口噴槍，噴到被涂保溫物體上，發(fā)泡成型。
所述復合固化劑為無機酸和有機酸的混合物，其中，無機酸與有機酸的質(zhì)量比為80～90∶10～20。
所述無機酸選自磷酸、鹽酸、硫酸；所述有機酸選自苯磺酸、對苯磺酸、草酸。
應用本發(fā)明方法制得的改性酚醛樹脂材料，具有輕質(zhì)、低毒、難燃、低煙、隔熱、耐高低溫、粘結(jié)力強等優(yōu)點，其性能檢測結(jié)果如下表2所示。
表2
由表2可以看出，本發(fā)明所制得的改性酚醛樹脂具有優(yōu)異的理化性能和絕熱性能，導熱系數(shù)小、適用溫度范圍寬，在150℃高溫下可長期使用，在200℃下也沒有明顯收縮。并且本發(fā)明制得的酚醛樹脂泡沫體還具有良好的阻燃效果，氧指數(shù)較高，在火焰直接作用下，具有結(jié)碳、無滴落、無卷曲、無融化等現(xiàn)象，其綜合性能優(yōu)于聚氨酯泡沫，而且成本低，具有良好的應用前景，可用于易發(fā)生火災的化工、石油、高層建筑、交通運輸、航空工業(yè)、空間領(lǐng)域等方面。

具體實施例方式 以下結(jié)合具體實施例進一步詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案。
實施例1 1)改性酚醛樹脂的制備 將苯酚85g、腰果酚15g、甲醛(37wt％)250g，加入三口燒杯中，用氫氧化鈉調(diào)pH＝8～9，攪拌升溫到85℃，控制溫度85～95℃，反應2小時，再加尿素10g，反應1小時，用鹽酸調(diào)pH＝6.5～7.0，真空脫水，固含量達85wt％。降至常溫，測粘度至2.5Pa·s，加脂肪醇聚氧乙烯醚4g，正戊烷7g，攪拌20分鐘放料，包裝。
2)復合固化劑的制備 將磷酸10g、硫酸80g、對甲苯磺酸10g、放入三口燒瓶中，攪拌20分鐘，待對甲苯磺酸全部溶解放料，包裝。
取100g改性酚醛樹脂，12g復合固化劑混合，噴涂即可。
實施例2 1)改性酚醛樹脂的制備 將工業(yè)酚90g、腰果酚10g、甲醛(37wt％)200g，加入三口燒瓶中，用氫氧化鈉條pH＝8～9攪拌升溫到85℃?？刂茰囟?5℃～95℃，反應2小時，再加尿素8g，反應1小時，用鹽酸調(diào)pH＝6.5～7，真空脫水，固含量達85wt％，降至常溫，測粘度3Pa·s，加脂肪醇聚氧乙烯醚6g、異戊烷10g，放料包裝。
2)復合固化劑的制備 將磷酸10g、鹽酸200g、苯磺酸10g放入三口燒瓶中，攪拌20分鐘，待苯磺酸全部溶解，放料包裝。
取100g改性酚醛樹脂，40g復合固化劑，混合，噴涂接口。
實施例3 1)改性酚醛樹脂的制備 將苯酚80g、腰果酚20g、甲醛(37wt％)200g，加入三口燒瓶中，用氫氧化鈉pH＝8～9攪拌升溫到85℃?？刂茰囟?5℃～95℃，反應2小時，再加尿素60g反應1小時。用鹽酸調(diào)pH＝6.5～7，真空脫水，固含量達85wt％，降至常溫，測粘度至2.8Pa·s，加脂肪醇聚氧乙烯醚5g、二氯乙烷6g，放料包裝。
2)復合固化劑的制備 將磷酸10g、硫酸90g、草酸5g放入三口燒瓶中，攪拌20分鐘，待草酸全部溶解，放料包裝。
取100g改性酚醛樹脂，15g復合固化劑，混合，噴涂即可。
實施例4 1)改性酚醛樹脂的制備 將工業(yè)酚85g、腰果酚16g、甲醛(37wt％)180g，加入三口燒瓶中，用氫氧化鈉pH＝8～9攪拌升溫到85℃?？刂茰囟?5℃～95℃，反應2小時，再加尿素10g反應1小時。用鹽酸調(diào)pH＝6.5～7，真空脫水，固含量達85wt％，降至常溫，測粘度至2.5Pa·s，加脂肪醇聚氧乙烯醚5g、氯仿10g，放料包裝。
2)復合固化劑的制備 將磷酸15g、硫酸85g、對甲苯磺酸10g，放入三口燒瓶中拌20分鐘，待對甲苯磺酸全部溶解，放料包裝。
取100g改性酚醛樹脂，13g復合固化劑，混合，噴涂即可。
實施例5 1)改性酚醛樹脂的制備 將苯酚83g、腰果酚17g、甲醛(37wt％)205g，加入三口燒瓶中，用氫氧化鈉pH＝8～9攪拌升溫到85℃?？刂茰囟?5℃～95℃，反應2小時，再加尿素9g反應1小時。用鹽酸調(diào)pH＝6.5～7，真空脫水，固含量達83wt％，降至常溫，測粘度至3Pa·s，加脂肪醇聚氧乙烯醚6g、四氯化碳8g，攪拌20分鐘，放料包裝。
2)復合固化劑的制備 將磷酸8g、硫酸75g、對甲苯磺酸7g，放入三口燒瓶中拌，待對甲苯磺酸全部溶解，放料包裝。
取100g改性酚醛樹脂，10g復合固化劑，混合，噴涂即可。
最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求
1.一種改性酚醛樹脂的制備方法，其特征在于，包括以下步驟
首先，酚、甲醛、尿素在堿性催化劑、85～95℃、pH＝8～9下發(fā)生縮聚反應，反應完畢后調(diào)pH至6.5～7.0；
然后，在真空條件下，將上述縮聚反應產(chǎn)物真空脫水，使其固含量至80～85wt％，降至常溫，調(diào)節(jié)粘度至2.0～3.0Pa·s；
最后，加入表面活性劑和發(fā)泡劑，攪拌、放料，包裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述酚選自苯酚、腰果酚、工業(yè)酚；其中，苯酚和腰果酚的質(zhì)量比為9∶1～2.5，工業(yè)酚和腰果酚的質(zhì)量比為9∶1～2.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述酚與甲醛的質(zhì)量比為100∶160～250，酚與尿素的質(zhì)量比為100∶6～10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述堿性催化劑為氫氧化鈉溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚，其與酚的質(zhì)量比為3～5∶100。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述發(fā)泡劑選自正戊烷、異戊烷、正丁烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳，且發(fā)泡劑與酚的質(zhì)量比為6～10∶100。
7.權(quán)利要求1所制得的改性酚醛樹脂在現(xiàn)場噴涂中的應用，其特征在于，進一步的，在使用時還需加入復合固化劑，即將權(quán)利要求1所制得的改性酚醛樹脂與復合固化劑按100∶10～50質(zhì)量比混合，然后用雙口噴槍，噴到被涂保溫物體上，發(fā)泡成型。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應用，其特征在于，所述復合固化劑為無機酸和有機酸的混合物，其中，無機酸與有機酸的質(zhì)量比為80～90∶10～20。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應用，其特征在于，所述無機酸選自磷酸、鹽酸、硫酸。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應用，其特征在于，所述有機酸選自苯磺酸、對苯磺酸、草酸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改性酚醛樹脂的制備及其應用。包括以下步驟首先，酚、甲醛、尿素在堿性催化劑、85～95℃、pH＝8～9下發(fā)生縮聚反應，反應完畢后調(diào)pH至6.5～7.0；然后，在真空條件下，將上述縮聚反應產(chǎn)物真空脫水，使其固含量至80～85wt％，降至常溫，調(diào)節(jié)粘度至2.0～3.0Pa·s；最后，加入表面活性劑和發(fā)泡劑，攪拌、放料，包裝。在使用該改性酚醛樹脂時，進一步的，還需加入復合固化劑與其混合，二者質(zhì)量比為100∶10～50。本發(fā)明制得的改性酚醛樹脂，具有輕質(zhì)、低毒、難燃、低煙、隔熱、耐高低溫等優(yōu)點，可廣泛用于建筑、運輸、船舶、化工、石油等領(lǐng)域，具有一定的社會效益和經(jīng)濟效益。
文檔編號C08G14/08GK101768326SQ20101002283
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者顧建華, 馬成夫 申請人:上海虞城新型建材有限公司, 顧建華