專利名稱：噴涂硬質(zhì)酚醛泡沫的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硬質(zhì)酚醛泡沫組合物、噴涂硬質(zhì)酚醛泡沫涂層及制備工藝和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
泡沫塑料因?qū)嵯禂?shù)低、重量輕、施工方便，在保溫、隔熱領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用， 但目前常用的幾種泡沫材料如聚氨酯、聚苯板、擠塑板等均存在著易燃燒、發(fā)煙量大、耐熱溫度低等缺點(diǎn)，實(shí)際運(yùn)用中，特別是在建筑方面的應(yīng)用受到了極大的限制。酚醛泡沫是由酚醛樹脂通過(guò)發(fā)泡而得到的一種泡沫塑料。與早期占市場(chǎng)主導(dǎo)地位的聚苯乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等材料相比，在阻燃方面它具有特殊的優(yōu)良性能。其重量輕，剛性大，尺寸穩(wěn)定性好，耐化學(xué)腐蝕，耐熱性好，難燃，自熄，低煙霧，耐火焰穿透，遇火無(wú)灑落物，價(jià)格低廉，是電器、儀表、石油化工等行業(yè)較為理想的絕緣隔熱保溫材料，因而受到人們的廣泛重視?，F(xiàn)有酚醛保溫材料有雙面鋁箔酚醛板、彩鋼酚醛復(fù)合板、酚醛切割板、酚醛復(fù)合風(fēng)管、酚醛保溫管等，應(yīng)用領(lǐng)域有中央空調(diào)通風(fēng)管道、輕鋼車間、耐高溫管道、建筑防火隔離帶等。盡管如此，酚醛泡沫在使用過(guò)程中存在的問(wèn)題也是不容忽視的?，F(xiàn)有酚醛泡沫板材，是酚醛樹脂和一些慢性發(fā)泡劑及催化劑組合而成，其生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜繁瑣，先把原料經(jīng)過(guò)承重測(cè)算配比，再通過(guò)人工攪拌桶攪拌原料5-10分鐘之后，放入預(yù)置好的模具中密封后，再放入環(huán)境溫度20°C -30°C的溫箱中等待泡沫起發(fā)，泡沫發(fā)酵時(shí)間為15-20分鐘，起發(fā)后等待固化時(shí)間，固化時(shí)間為2-3小時(shí)，等待溫度穩(wěn)定，整體固化在正常溫度下至少需要3-5小時(shí)，溫度不穩(wěn)定時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)，等待固化穩(wěn)定之后拆模取出成型的泡沫塊體，然后按尺寸切割成板材。由于是廂式發(fā)泡，沒有經(jīng)過(guò)高溫、高壓混合處理，制出的酚醛板材缺點(diǎn)有表皮松軟，易老化、易粉化、易掉渣、沒有粘結(jié)強(qiáng)度、材質(zhì)本身發(fā)脆、壓縮強(qiáng)度低、開孔率高、 吸水率高、不易固化、溫度穩(wěn)定性差，因材質(zhì)本身發(fā)脆運(yùn)輸及其不方便，在運(yùn)輸過(guò)程中易損率高。在工程施工方面用運(yùn)酚醛泡沫板材需要先做界面處理，然后用外墻粘結(jié)膠粘結(jié)酚醛板材，因酚醛板材本身不帶有粘結(jié)強(qiáng)度，在使用粘結(jié)膠粘結(jié)完工后還需要做錨固架，方可完工，酚醛板材不僅在施工過(guò)程中程序繁瑣，而且因人為原料攪拌，泡沫密度難以控制均勻， 強(qiáng)度低、開孔率高、泡沫發(fā)脆、表面掉沫、韌性差、尺寸穩(wěn)定型等等都難以控制?，F(xiàn)有的酚醛泡沫板材應(yīng)用在建筑幕墻上，防火性能難以到達(dá)Bl級(jí)的要求，且保溫性、整體性、密封性、 防水性都達(dá)不到理想的效果。如果能夠有效地解決酚醛泡沫的上述缺陷，其在建筑外墻防水、防火和保溫材料領(lǐng)域?qū)⒂兄鴱V闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種硬質(zhì)酚醛泡沫組合物、噴涂硬質(zhì)酚醛泡沫涂層及制備工藝和應(yīng)用。要解決酚醛泡沫易粉化、易發(fā)脆、已掉渣、易老化、抗拉伸強(qiáng)度低、抗拉伸強(qiáng)度低、防水性差、防火性差、保溫性差，不適于建筑墻體大面積使用的技術(shù)問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案(1)本發(fā)明提供一種硬質(zhì)酚醛泡沫組合物，其特征在于由復(fù)合酚醛樹脂和混合酸溶液按照質(zhì)量比1-10 1混合得到，所述的復(fù)合酚醛樹脂和混合酸優(yōu)選的質(zhì)量比為10 1 ；所述復(fù)合酚醛樹脂是由下列質(zhì)量比的原料通過(guò)混合得到酚醛樹脂100-150份吐溫-80:20-35 份抗氧化劑5-20份助溶劑 10份阻燃劑 10-15份發(fā)泡劑 13-17份膠黏劑 3-13份勻泡劑 1-3份所述的抗氧化劑選自二特丁基對(duì)苯二酚，聚氨酯、聚氯乙烯、甲基苯酚等，優(yōu)選為甲基苯酚；所述的助溶劑選自聚乙二醇、脂肪醇聚氧乙烯、聚氧丙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、 聚硅氧烷、聚氧乙烯、聚氧丙烯等，優(yōu)選為聚乙二醇；所述的阻燃劑選自聚磷酸銨、氧化銻、氫氧化鋁等，優(yōu)選為氫氧化鋁；所述的發(fā)泡劑選自三氟三氯乙烷(CFC-IU)、氟利昂、氯化烴、正戊烷、二氯甲烷、 二氯一氟乙烷(HCFC-Hlb)等，優(yōu)選為二氯一氟乙烷(HCFC-Hlb)；所述的膠黏劑選自環(huán)氧樹脂、氰基丙烯酸酯、異氰酸酯等，優(yōu)選為異氰酸酯；所述的勻泡劑選自甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氫硅油、甲基苯基硅油、 甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羥基硅油、乙基含氫硅油、羥基含氫硅油、含氰硅油、硅油等，優(yōu)選為硅油；所述的混合酸選自硫酸、鹽酸、磷酸、草酸、己二酸、苯硝酸、酚硝酸、甲苯磺酸、芳族磺酸、苯磺酸、石油磺酸、甲苯磺酸中的兩種或多種的混合，優(yōu)選為甲苯磺酸、鹽酸和磷酸的混合，更優(yōu)選為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12 %的甲苯磺酸、3. 5 %的鹽酸，5. 5 %的磷酸，余量為水的混
口 O(2)本發(fā)明還提供一種噴涂硬質(zhì)酚醛泡沫涂層的制備工藝，其特征在于將上述復(fù)合酚醛樹脂和混合酸按照質(zhì)量比1-10 1混合均勻，在壓力為 100-200kPa，溫度為20-50°C下，完全霧化混合均勻，由噴槍噴出，均勻噴涂在墻面上，形成噴涂硬質(zhì)酚醛泡沫涂層。所述的復(fù)合酚醛樹脂和混合酸的質(zhì)量比優(yōu)選為10 1 ；所述的壓力優(yōu)選為150 kPa ；所述的溫度優(yōu)選為25-35 °C ；(3)本發(fā)明還提供一種由上述原料和工藝制備的噴涂硬質(zhì)酚醛泡沫涂層。(4)本發(fā)明還提供上述噴涂硬質(zhì)酚醛泡沫涂層的用途，其用途在于作為保溫材料的應(yīng)用、作為防火材料的應(yīng)用或作為防水材料的應(yīng)用。
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下面僅以優(yōu)選的技術(shù)方案為例，具體說(shuō)明噴涂硬質(zhì)酚醛樹脂的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明在原料的生產(chǎn)過(guò)程中采用了雙組份合成技術(shù)，一種為復(fù)合酚醛樹脂，在酚醛樹脂的基礎(chǔ)上增加了吐溫-80、甲基苯酚抗氧劑、聚乙二醇、氫氧化鋁、二氯一氟乙烷、異氰酸酯、硅油，另一種為混合酸，其甲苯磺酸、磷酸和鹽酸作用為讓酚醛泡沫快速固化，同時(shí)又可降低腐蝕性還保證了發(fā)泡性能；聚乙二醇、硅油和酚醛樹脂有很好的相容性，在整體中起到了提高壓縮強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度的作用，加入硅油前后噴涂硬質(zhì)酚醛泡沫的表觀性狀變化如

圖1-1至1-4所示； 二氯一氟乙烷在酚醛泡沫中起發(fā)泡作用，由圖2可以看出加入13% -17%二氯一氟乙烷后， 噴涂硬質(zhì)酚醛泡沫密度在60kg/m3左右，為最佳的密度范圍，當(dāng)添加到25%以上時(shí)密度幾乎為30kg/m3，重量過(guò)輕的同時(shí)，幾乎達(dá)不到保溫防水效果；異氰酸酯在噴涂硬質(zhì)酚醛泡沫中起到了快速發(fā)泡的作用，由圖3可看出在加入異氰酸酯3%-7%后，噴涂硬質(zhì)酚醛泡沫粘結(jié)強(qiáng)度在120 kPa以上，足夠酚醛泡沫和墻體的粘結(jié)力度；吐溫-80起表面細(xì)膩光滑及勻泡作用，還可降低閉孔率高的缺陷，在閉孔率降低同時(shí)還起到了防水作用，體積吸水率大大降低；甲基苯酚抗氧劑在組合中起到抗老化作用，該產(chǎn)品在原料生產(chǎn)過(guò)程中還利用了高溫?cái)嚢柙戆言隙嘤嗟乃终舭l(fā)掉，原料生產(chǎn)采用兩種流體外包裝為桶裝，在施工現(xiàn)場(chǎng)采用高壓方式組合噴涂，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡而成，該產(chǎn)品可達(dá)到3-5秒快速發(fā)泡，5-10秒快速固化，因其本身具有很強(qiáng)的粘結(jié)強(qiáng)度和在高壓下直接噴涂原理，故在施工現(xiàn)場(chǎng)只要直接噴涂在墻體上即可，無(wú)需做任何錨固工作。如下的表1-2中列舉了噴涂硬質(zhì)酚醛泡沫與傳統(tǒng)工藝制備的酚醛泡沫的原料、制備工藝及性能的比較。表1酚醛板材原料與噴涂酚醛原料制作和使用對(duì)比表
權(quán)利要求
1.一種硬質(zhì)酚醛泡沫組合物，其特征在于由復(fù)合酚醛樹脂和混合酸溶液按照質(zhì)量比 1-10 1混合得到，所述復(fù)合酚醛樹脂是由下列質(zhì)量比的原料通過(guò)混合得到酚醛樹脂 100-150份吐溫-80 20-35份抗氧化劑 5-20份助溶劑 10份阻燃劑10-15份發(fā)泡劑13-17份膠黏劑 3-13份勻泡劑1-3份所述的混合酸選自硫酸、鹽酸、磷酸、草酸、己二酸、苯硝酸、酚硝酸、甲苯磺酸、苯磺酸、 石油磺酸、甲苯磺酸中的兩種或多種的混合。
2.如權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)酚醛泡沫組合物，所述的抗氧化劑選自二特丁基對(duì)苯二酚、聚氨酯、聚氯乙烯、甲基苯酚中的任意一種。
3.如權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)酚醛泡沫組合物，所述的助溶劑選自聚乙二醇、脂肪醇聚氧乙烯、聚氧丙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚硅氧烷、聚氧乙烯、聚氧丙烯中的任意一種；所述的阻燃劑選自聚磷酸銨、氧化銻、氫氧化鋁中的任意一種。
4.如權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)酚醛泡沫組合物，所述的發(fā)泡劑選自三氟三氯乙烷、氟利昂、氯化烴、正戊烷、二氯甲烷、二氯一氟乙烷中的任意一種；所述的膠黏劑選自環(huán)氧樹脂、 氰基丙烯酸酯、異氰酸酯中的任意一種。
5.如權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)酚醛泡沫組合物，所述的勻泡劑選自甲基硅油、乙基硅油、 苯基硅油、甲基含氫硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羥基硅油、乙基含氫硅油、羥基含氫硅油、含氰硅油、硅油中的任意一種。
6.如權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)酚醛泡沫組合物，所述的混合酸溶液是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的甲苯磺酸、3. 5%的鹽酸，5. 5%的磷酸，余量為水的酸溶液。
7.如權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)酚醛泡沫組合物，所述復(fù)合酚醛樹脂和混合酸溶液的質(zhì)量比 10 1。
8.一種噴涂硬質(zhì)酚醛泡沫涂層的制備工藝，其特征在于將權(quán)利要求1-9之一所述的硬質(zhì)酚醛泡沫組合物，在壓力為100-200kg，溫度為 20-50 V下，完全霧化混合均勻，由噴槍噴出，均勻噴涂在墻面上，形成噴涂硬質(zhì)酚醛泡沫涂層。
9.如權(quán)利要求10所述的噴涂硬質(zhì)酚醛泡沫涂層的制備工藝，其中壓力為150kg，溫度為 25-35 0C ο
10.一種如權(quán)利要求10或11所述的制備工藝制備得到的噴涂硬質(zhì)酚醛泡沫涂層，具有在保溫材料、防水材料和/或防火材料中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硬質(zhì)酚醛泡沫組合物、噴涂硬質(zhì)酚醛泡沫涂層及制備工藝和應(yīng)用。硬質(zhì)酚醛泡沫組合物由質(zhì)量比1-10∶1的復(fù)合酚醛樹脂和混合酸混合得到。將上述的硬質(zhì)酚醛泡沫組合物，在壓力為100-200kg，溫度為20-50℃下，完全霧化混合均勻，由噴槍噴出，均勻噴涂在墻面上，便形成噴涂硬質(zhì)酚醛泡沫保溫層。所得到的噴涂硬質(zhì)酚醛泡沫涂層可應(yīng)用于防水、防火或保溫材料領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C08L61/06GK102268172SQ20101026230
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者田瑞軍 申請(qǐng)人:田瑞軍