本發(fā)明涉及酚醛節(jié)能保溫新材料領(lǐng)域，尤其涉及一種酚醛樹脂型表面活性劑的制備方法及制備的酚醛泡沫塑料。技術(shù)背景酚醛泡沫秉承了酚醛樹脂自身的阻燃、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等性能，具有耐火阻燃、遇火無滴落物、冷熱交替環(huán)境下尺寸穩(wěn)定性好、耐酸堿腐蝕等特性，近年來在建筑節(jié)能領(lǐng)域取得長足發(fā)展。但現(xiàn)有的酚醛泡沫不同程度的存在絕熱性衰減快、強(qiáng)度偏低、體積吸水率高等缺陷。作為酚醛泡沫成型過程發(fā)揮穩(wěn)泡作用的表面活性劑，對泡沫的形成、泡沫閉孔率及成型泡沫的穩(wěn)定性等都有至關(guān)重要的影響，傳統(tǒng)的表面活性劑組分不與樹脂發(fā)生反應(yīng)，在發(fā)揮完穩(wěn)泡作用后即以游離態(tài)存在于體系中，影響了泡沫的閉孔率及成型泡沫的穩(wěn)定性，進(jìn)而影響吸水率、導(dǎo)熱系數(shù)和強(qiáng)度等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是提供一種酚醛樹脂型表面活性劑的制備方法及制備的酚醛泡沫塑料，其能與酚醛樹脂同步固化，降低酚醛泡沫的吸水性，提高絕熱性和強(qiáng)度，同時利用該酚醛樹脂型表面活性劑制作的酚醛泡沫塑料的配方及其相應(yīng)的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：一種用于酚醛泡沫塑料的酚醛樹脂型表面活性劑，其特征在于，所述酚醛樹脂型表面活性劑由包括以下重量份的材料制成：烷基酚20～40份；苯酚60～80份；醛類30～48份；尿素4～6份；堿性催化劑0.8～1.5份；水3～5份。其中，優(yōu)選的，所述烷基酚可以是壬基酚、十二烷基苯酚、腰果酚或十八烷基苯酚的一種或者至少兩種的混合物。優(yōu)選的，所述醛類可以是福爾馬林、多聚甲醛及糠醛的一種或至少兩種的混合物。優(yōu)選的，所述堿性催化劑可以是氨水、三乙醇胺、三乙醇二胺、氫氧化鈉或氫氧化鋇中的一種或幾種的復(fù)配。此外，所述苯酚可以是含量≧99.0%的工業(yè)品苯酚，所述尿素選擇總氮量≧46.2%的工業(yè)品尿素。本發(fā)明還提供上述的用于酚醛泡沫塑料的酚醛樹脂型表面活性劑的制備方法，包括如下步驟：步驟一、將配方中全部的烷基酚、占配方總量30%的苯酚、占配方總量50%的多聚甲醛及全部的水加入反應(yīng)器；步驟二、用堿性催化劑調(diào)PH至8.0，攪拌加熱至80℃，在堿性催化條件下進(jìn)行預(yù)聚合；步驟三、預(yù)聚合結(jié)束后，加入剩余的苯酚及多聚甲醛；步驟四、繼續(xù)在堿性催化條件下反應(yīng)，用堿性催化劑調(diào)節(jié)PH7.5～8.0，升溫至90℃，反應(yīng)至,至混合物的動力粘度為8000～10000cp.s，降溫，所得即為酚醛樹脂型表面活性劑。此外，本發(fā)明還涉及一種利用上述酚醛樹脂型表面活性劑制作而成的酚醛泡沫塑料，其特征在于：所述酚醛泡沫塑料中每100重量份酚醛樹脂對應(yīng)10～40份的酚醛樹脂型表面活性劑。優(yōu)選的，所述酚醛泡沫塑料由包括以下重量份的材料制成：常規(guī)酚醛樹脂100份；酚醛樹脂型表面活性劑10～40份；發(fā)泡劑6～8份；固化劑15～20份。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述常規(guī)酚醛樹脂為常規(guī)可發(fā)性酚醛樹脂，是固含量76～82%的黃褐色透明液體，在25℃時的粘度為3000～5000mPa.S。所述發(fā)泡劑可以由按質(zhì)量百分比計(jì)50%的正戊烷和50%的環(huán)戊烷組成。所述固化劑可以為對甲基苯磺酸、二甲基苯磺酸、酚磺酸、磷酸、硫酸或鹽酸中的一種或至少兩種的混合物。所述固化劑由按重量百分比計(jì)20%的對甲基苯磺酸、30%的磷酸、20%的濃硫酸及30%水混合而成。所述酚醛樹脂型表面活性劑是固含量82～85的棕紅色粘稠液體，其25℃時的粘度8000～10000mPa.S。上述的酚醛泡沫塑料的制備方法包括如下步驟：步驟一、將常規(guī)酚醛樹脂與酚醛樹脂型表面活性劑混合后加入發(fā)泡劑混合均勻；步驟二、向混合料中加入固化劑，將混合料與固化劑組分在高速攪拌下混合充分，形成混合料；步驟三、迅速倒入處于加熱狀態(tài)的模具中，也可連續(xù)的輸送到已經(jīng)鋪設(shè)好面材的傳動裝置上使其移動經(jīng)過加熱區(qū)，制備成酚醛泡沫塑料，至此，酚醛泡沫塑料的制備完成。反應(yīng)中起乳化作用的是以支鏈形式存在于酚醛樹脂型表面活性劑分子中的脂肪碳鏈，其完成乳化作用后能與體系中常規(guī)酚醛樹脂同步固化。工作原理：酚醛樹脂型表面活性劑是帶有親油脂肪長鏈的酚類與醛類合成的酚醛樹脂，在合成時以結(jié)構(gòu)中含有脂肪長鏈的烷基酚部分代替苯酚進(jìn)行共聚合，形成帶長鏈烷基支鏈的酚醛樹脂，起到表面活性劑的作用。酚醛樹脂型表面活性劑分子支鏈上的脂肪碳鏈具有良好的親油性，可作為酚醛泡沫塑料的表面活性劑使用，以支鏈的形式接枝于酚醛泡沫塑料中的常規(guī)酚醛樹脂上，在與油性的發(fā)泡劑混合時脂肪鏈親油端吸附于發(fā)泡劑表面形成微球膠束，另一端則直接以化學(xué)鍵的形式與酚醛樹脂分子相連，代替?zhèn)鹘y(tǒng)表面活性劑親水端靠分子間作用力與酚醛樹脂相連，以此形成更為穩(wěn)定的泡沫結(jié)構(gòu)。本發(fā)明酚醛樹脂型表面活性劑在完成乳化作用后與酚醛樹脂同步固化，不以游離態(tài)存在，成為酚醛泡沫高分子鏈段的一個組成部分，以此酚醛樹脂作為酚醛發(fā)泡的表面活性劑與常規(guī)酚醛樹脂共混后，加入發(fā)泡劑及固化劑發(fā)泡固化成型的酚醛泡沫可以明顯降低泡沫的吸水率，提高泡沫的絕熱性和強(qiáng)度。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及效果如下：1、本發(fā)明提供了一種酚醛樹脂型表面活性劑的制備方法及制備的酚醛泡沫塑料，以及利用其活性劑的酚醛泡沫塑料的方法，利用上述合成表面活性劑作為穩(wěn)泡劑，解決了傳統(tǒng)泡沫泡孔結(jié)構(gòu)不完整、吸水率高、強(qiáng)度低等問題；2、酚醛樹脂型表面活性劑在體系中完成乳化穩(wěn)泡作用后與常規(guī)酚醛樹脂同步固化，避免了傳統(tǒng)乳化劑在反應(yīng)完成后以游離態(tài)存在對泡沫結(jié)構(gòu)及性能的影響；3、起表面活性劑作用的脂肪鏈親油端吸附在發(fā)泡劑表面，另一端直接與酚醛樹脂相容，在形成微觀泡沫時相對于傳統(tǒng)表面活性靠表面活性劑的親水端與酚醛樹脂靠分子間作用力相連而言，在結(jié)構(gòu)上更為穩(wěn)定，形成泡孔結(jié)構(gòu)更完整，吸水率更低，導(dǎo)熱系數(shù)也更低，不大于0.025W/m.k；4、本發(fā)明所述的表面活性劑為酚醛樹脂上接枝親油碳鏈，且該表面活性劑的親水端參與化學(xué)反應(yīng)，因此形成的泡沫體系整體疏水性更好，對降低吸水率貢獻(xiàn)巨大；5、本發(fā)明所合成的表面活性劑從經(jīng)濟(jì)效益上，其成本與常規(guī)酚醛樹脂持平，若采用生物質(zhì)資源的腰果酚作為配方中的烷基酚則成本比常規(guī)酚醛樹脂還低，因此采用該表面活性劑不會造成成本的增加；6、酚醛樹脂型表面活性劑應(yīng)用于實(shí)際中制備的酚醛泡沫塑料在密度35～40kg/m3時拉拔強(qiáng)度≥110KPa、吸水率≤5.0%，解決了泡沫的部分缺陷，實(shí)現(xiàn)了低密度高強(qiáng)度的目的，提升了應(yīng)用的安全性。具體實(shí)施方式以下對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的酚醛樹脂型表面活性劑由包括以下重量份的材料制成：烷基酚20～40份；苯酚60～80份；醛類30～48份；尿素4～6份；堿性催化劑0.8～1.5份；水3～5份。其中，優(yōu)選的，所述烷基酚可以是壬基酚、十二烷基苯酚、腰果酚或十八烷基苯酚的一種或者至少兩種的混合物。所述苯酚可以是含量≧99.0%的工業(yè)品。所述醛類可以是福爾馬林、多聚甲醛及糠醛的一種或至少兩種的混合物。所述尿素可以是總氮量≧46.2%的工業(yè)品。所述堿性催化劑可以是氨水、三乙醇胺、三乙醇二胺、氫氧化鈉或氫氧化鋇中的一種或幾種的復(fù)配。其制備方法為：將配方要求重量份的烷基酚加入反應(yīng)器并加入配方總量50%的多聚甲醛、配方總量30%的苯酚并加入配方要求的水，用堿性催化劑調(diào)PH至8.0，攪拌加熱至80℃反應(yīng)40min；再加入配方要求剩余量的苯酚及多聚甲醛用堿性催化劑調(diào)節(jié)PH7.5～8.0升溫至90℃之間反應(yīng)至動力粘度為8000～10000cp.s降溫，所得即為合成的酚醛樹脂型表面活性劑；所述堿性催化劑單一使用時，氨水1～3重量份、三乙醇胺2～5重量份、氫氧化鈉0.4～0.8重量份，優(yōu)選述堿性催化劑為氫氧化鈉0.5～0.7重量份。本發(fā)明還涉及一種利用上述酚醛樹脂型表面活性劑制作而成的酚醛泡沫塑料，其特征在于：所述酚醛泡沫塑料中每100重量份酚醛樹脂對應(yīng)10～40份的酚醛樹脂型表面活性劑。優(yōu)選的，所述酚醛泡沫塑料由包括以下重量份的材料制成：常規(guī)酚醛樹脂100份；酚醛樹脂型表面活性劑10～40份；發(fā)泡劑6～8份；固化劑15～20份。優(yōu)選的，所述常規(guī)酚醛樹脂為常規(guī)可發(fā)性酚醛樹脂，是固含量76～82%的黃褐色透明液體，在25℃時的粘度為3000～5000mPa.S，其通過苯酚或二甲酚等酚類與甲醛、多聚甲醛、糠醛等醛類在堿性催化劑如氨水、氫氧化鈉、氫氧化鋇等催化下制備得到；上述物質(zhì)可用于常規(guī)酚醛樹脂的生產(chǎn)，但不限于以上所述。其中制備時優(yōu)選的醛酚比為1.5～2.2，優(yōu)選重均分子量為400～800，優(yōu)選樹脂粘度為3000～6000cp.s。所用酚醛樹脂型表面活性劑為本發(fā)明的主要組分，是固含量82～85的棕紅色粘稠液體，其25℃時的粘度8000～10000mPa.S。除此之外還可用吐溫-80、聚硅氧烷等。由于酚醛樹脂型表面活性劑本身特性，增加用量并不會造成成本增加及影響其他性能，因此優(yōu)選用量為相對于100份酚醛樹脂的10～40份；吐溫-80及聚硅氧烷的常規(guī)用量為相對于100份酚醛樹脂的4～10份，增加用量會造成吸水率增大強(qiáng)度下降，且增加成本，優(yōu)選用量為相對于100份酚醛樹脂3～5份吐溫-80。所述發(fā)泡劑基本無限制，一般采用常規(guī)物理發(fā)泡劑，包括具有低沸點(diǎn)的丁烷、戊烷、石油醚等；優(yōu)選用量為相對于100份酚醛樹脂的4～10份，本發(fā)明使用正戊烷與環(huán)戊烷1:1的混合物5～8份。所述固化劑可以為對甲基苯磺酸、二甲基苯磺酸、酚磺酸、磷酸、硫酸或鹽酸中的一種或至少兩種的混合物。優(yōu)選按重量百分比計(jì)20%的對甲基苯磺酸、30%的磷酸、20%的濃硫酸及30%水混合而成，優(yōu)選用量為相對于100份酚醛樹脂的5～20份；本發(fā)明所用量為15～20份。本發(fā)明酚醛泡沫塑料制備過程如下：所述酚醛泡沫是在常規(guī)酚醛樹脂中混入表面活性劑、發(fā)泡劑后在固化劑催化作用下形成的熱固性泡沫，其特征在于所使用的表面活性劑是本發(fā)明所述的由長鏈烷基酚與醛類合成的酚醛樹脂型表面活性劑。下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述：實(shí)施例1所述酚醛樹脂型表面活性劑的各原料按重量份配比如下：烷基酚30份苯酚70份多聚甲醛42份30%氫氧化鈉溶液1份；尿素5份水4份制備過程：將300g壬基酚與210g苯酚混合加入反應(yīng)器中混合后，加入210g的多聚甲醛并加入40g水后攪拌均勻，用30%的氫氧化鈉溶液調(diào)PH至8.0，升溫至78～82℃時恒溫40min進(jìn)行烷基酚與醛類的預(yù)聚合，然后加入剩余的490g苯酚及210g多聚甲醛繼續(xù)升溫至90℃反應(yīng)至粘度達(dá)到9000±1000cp.s時降溫，所得即為本發(fā)明所制備的酚醛樹脂型表面活性劑。用上述酚醛樹脂型表面活性劑制備酚醛泡沫塑料，原料按重量份配比如下；常規(guī)酚醛樹脂90份；酚醛樹脂型表面活性劑10份；發(fā)泡劑5.5份；固化劑19份；所述過程：將90質(zhì)量份的可發(fā)熱固性的常規(guī)酚醛樹脂與10重量份按照上述方法制備好的酚醛樹脂型表面活性劑混合均勻后，加入6重量份的發(fā)泡劑混合均勻備用；取19份的上述固化劑，將所述的混合料與固化劑迅速攪拌混合均勻后，澆注于透氣但不漏料的無紡布等面材上，傳送移動至溫度為50～80℃的加熱段在模具中模壓成型，并保持加熱15min后即為成型泡沫體；在泡沫中裁切兩塊300*300*40mm的樣塊作為待測樣品。實(shí)施例2與實(shí)施例1相同配比的原料及制備方式制備酚醛樹脂型表面活性劑；酚醛泡沫塑料按以下原料重量份配比制備：常規(guī)酚醛樹脂80份酚醛樹脂型表面活性劑20份發(fā)泡劑6.3份固化劑17份所述泡沫制備過程與實(shí)施例1相同；重量配比中增加了所述酚醛樹脂型表面活性劑的用量，由于酚醛樹脂型表面活性劑的分子量較大，因此單位重量的活性基團(tuán)相對常規(guī)酚醛樹脂較少，需要的固化劑量相應(yīng)減少；酚醛樹脂型表面活性劑量增加后體系粘度相應(yīng)增大，因此需相應(yīng)增加發(fā)泡劑用量以滿足發(fā)泡需求。實(shí)施例3與實(shí)施例1相同配比的原料及制備方式制備酚醛樹脂型表面活性劑；酚醛泡沫塑料按以下原料重量份配比制備：常規(guī)酚醛樹脂75份酚醛樹脂型表面活性劑25份發(fā)泡劑6.8份固化劑16份所述酚醛泡沫塑料制備過程與實(shí)施例1相同。實(shí)施例4與實(shí)施例1相同配比的原料及制備方式制備酚醛樹脂型表面活性劑；酚醛泡沫塑料按以下原料重量份配比制備：常規(guī)酚醛樹脂65份酚醛樹脂型表面活性劑35份發(fā)泡劑7.2份固化劑15份所述酚醛泡沫塑料制備過程與實(shí)施例1相同。對比例使用與實(shí)施例1相同的常規(guī)酚醛樹脂制備酚醛泡沫題，不同的是使用吐溫-80作為表面活性劑，與上述實(shí)施例進(jìn)行對比，各原料質(zhì)量配比如下：常規(guī)酚醛樹脂96份吐溫-804份發(fā)泡劑6份固化劑19份按與實(shí)施例1相同的方式制備酚醛泡沫塑料樣品。本發(fā)明實(shí)施例及對比例樣品的性能檢測結(jié)果如下表1：表1實(shí)施例與對比例酚醛泡沫塑料性能測試結(jié)果對照表根據(jù)上表列舉的各項(xiàng)性能結(jié)果可見，使用酚醛樹脂型表面活性劑相對常規(guī)表面活性劑而言泡沫吸水率大幅下降，拉拔強(qiáng)度得到提升，絕熱性能提升。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。