本發(fā)明涉及到吸音、隔音材料的技術領域,特別是指一種起重機用的木質素改性三聚氰胺的阻燃吸音泡沫材料及其制造方法。
背景技術:
噪音可刺激神經系統(tǒng),使之產生抑制,長期在噪音環(huán)境下工作的人,還會引起神經衰弱癥候群,噪音的危害是多方面的。噪音不僅對人們正常生活和工作造成極大干擾,影響人們交談、思考,影響人的睡眠,使人產生煩躁、反應遲鈍,工作效率降低,分散注意力,引起工作事故,更嚴重的情況是噪音可使人的聽力和健康受到損害。環(huán)境噪聲的來源有很多,主要分為城市建設噪聲、工業(yè)機器噪聲、交通運輸噪聲以及家用電器噪聲等等。噪聲遍布在人們生活的四周,具有多發(fā)性、局部性和暫時性等特點。
三聚氰胺泡沫塑料又稱蜜胺泡沫塑料,是三聚氰胺甲醛樹脂經過發(fā)泡工藝而制備出的一種本征型阻燃泡沫材料。該泡沫具有良好的隔熱性、穩(wěn)定性、耐濕熱性以及吸聲性,所以三聚氰胺泡沫特別適用于阻燃、高溫、低頻噪音吸收等環(huán)境條件下使用,是一種發(fā)展前景非常好的新型環(huán)保材料。三聚氰胺泡沫是世界上最輕的泡沫之一,輕質、阻燃、穩(wěn)定性好等優(yōu)點使得三聚氰胺泡沫在建筑、交通、化工等行業(yè)的應用前景十分廣闊。
作者王天坤等在三聚氰胺甲醛樹脂改性及泡沫的制備與研究一文中,用聚乙烯醇和聚乙烯醇縮丁醛改性三聚氰胺甲醛樹脂,分別合成了三聚氰胺/多聚甲醛/聚乙烯醇(PVA)改性樹脂和三聚氰胺/多聚甲醛/PVA/聚乙烯醇縮丁醛(PVB)改性樹脂,并分別向3種樹脂中加入一定量的發(fā)泡劑和固化劑等,對樹脂進行發(fā)泡制成泡沫。改性后泡沫材料的泡孔均勻性明顯變好;泡沫耐熱性能佳,并且密度低,可用作輕質耐熱阻燃吸音材料。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的在于提供一種起重機用的木質素改性三聚氰胺的阻燃吸音泡沫材料及其制備方法。
為了達到上述目的,本發(fā)明采用如下技術方案:
一種起重機用的木質素改性三聚氰胺的阻燃吸音泡沫材料,其特征在于,其由如下重量份的原料制備而成:三聚氰胺200份、37%甲醛溶液120-150份、多聚甲醛40-50份、叔丁醇鉀8-10份、十二烷基硫醇12-15份、二甲基甲酰胺8-10份、乙酸乙酯50-60份、硫酸鹽木質素15-20份、1,1-雙(叔丁基過氧基)環(huán)己烷1-2份、纖維素黃原酯1-2份、醋酸乙烯酯15-20份、甲苯120-150份、乙醇120-150份、乙醇鈉3-4份、2,6-二叔丁基對甲酚5-8份、氯仿120-150份、多聚磷酸3-4份、單硬脂酸甘油酯8-10份、草酸5-8份、適量的六次甲基四胺、適量的去離子水。
所述的起重機用的木質素改性三聚氰胺的阻燃吸音泡沫材料,其特征在于,其由如下步驟制備而成:
(1)將叔丁醇鉀、十二烷基硫醇、二甲基甲酰胺加入到乙酸乙酯中,攪拌20-30min,加入硫酸鹽木質素,在氮氣保護下油浴中反應,油浴溫度80-150℃,反應6-8h,反應完畢加去離子水稀釋并調節(jié)pH值為2,離心分離,干燥,洗滌,再次干燥后得到脫甲基木質素;
(2)將1,1-雙(叔丁基過氧基)環(huán)己烷、纖維素黃原酯和醋酸乙烯酯超聲分散在甲苯中,升高溫度至50-60℃,攪拌反應10-12h,過濾,洗滌,干燥;將干燥后的濾餅分散在乙醇中,加入乙醇鈉,35-45℃,進行醇解6-8h,減壓蒸餾,洗滌,干燥;將醇解后的產物、2,6-二叔丁基對甲酚分散于氯仿中,加入多聚磷酸,回流反應5-8h,得到接枝取代的聚乙烯醇;
(3)將37%甲醛溶液、多聚甲醛和適量的去離子水配成50%甲醛溶液,在機械攪拌作用下加入六次甲基四胺調節(jié)pH為8.0-8.5,升溫至65-70℃,攪拌30-40min,溶液澄清透明后冷卻至25℃,加入三聚氰胺,充分攪拌升溫至40℃,加入脫甲基木質素和接枝取代的聚乙烯醇后繼續(xù)升溫至80℃,反應4-6h后置于冰水浴中降至25℃,在25℃水浴環(huán)境下向冷卻的樹脂中加入單硬脂酸甘油酯、固化劑草酸,充分攪拌2min后倒入模具,置于120℃烘箱發(fā)泡固化2-3h,降溫至70℃后固化2-4h,脫模出料。
相比于現(xiàn)有的吸音材料,本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明的阻燃吸音材料使用三聚氰胺為主要原料,它本身就具有阻燃性、隔熱性、耐濕熱性,不用額外地添加阻燃劑;在弱堿的條件下,三聚氰胺可以和甲醛反應生成羥甲基三聚氰胺,聚乙烯醇能與羥甲基三聚氰胺的端羥基進行反應,在三聚氰胺樹脂的兩個三嗪基之間加入碳鏈以增加剛性環(huán)間的距離;使用2,6-二叔丁基對甲酚對聚乙烯醇進行接枝取代,向三聚氰胺甲醛樹脂中引入柔性鏈段,柔性鏈段穿插在三維立體結構中,改善三聚氰胺甲醛樹脂的性能,從而解決三聚氰胺泡沫發(fā)泡難等問題,增加三聚氰胺泡沫的柔韌性;加入木質素,并對木質素進行改性,木質素分子量降低同時極性增加,提高與甲醛反應活性,增加泡沫材料的發(fā)泡率。
具體實施方式
本實施例的起重機用的木質素改性三聚氰胺的阻燃吸音泡沫材料,其由如下重量份的原料制備而成:三聚氰胺200份、37%甲醛溶液150份、多聚甲醛50份、叔丁醇鉀10份、十二烷基硫醇15份、二甲基甲酰胺10份、乙酸乙酯60份、硫酸鹽木質素20份、1,1-雙(叔丁基過氧基)環(huán)己烷2份、纖維素黃原酯2份、醋酸乙烯酯20份、甲苯150份、乙醇150份、乙醇鈉4份、2,6-二叔丁基對甲酚8份、氯仿150份、多聚磷酸4份、單硬脂酸甘油酯10份、草酸8份、適量的六次甲基四胺、適量的去離子水。
本實施例的起重機用的木質素改性三聚氰胺的阻燃吸音泡沫材料,其由如下步驟制備而成:
(1)將叔丁醇鉀、十二烷基硫醇、二甲基甲酰胺加入到乙酸乙酯中,攪拌30min,加入硫酸鹽木質素,在氮氣保護下油浴中反應,油浴溫度150℃,反應8h,反應完畢加去離子水稀釋并調節(jié)pH值為2,離心分離,干燥,洗滌,再次干燥后得到脫甲基木質素;
(2)將1,1-雙(叔丁基過氧基)環(huán)己烷、纖維素黃原酯和醋酸乙烯酯超聲分散在甲苯中,升高溫度至60℃,攪拌反應12h,過濾,洗滌,干燥;將干燥后的濾餅分散在乙醇中,加入乙醇鈉,35-45℃,進行醇解8h,減壓蒸餾,洗滌,干燥;將醇解后的產物、2,6-二叔丁基對甲酚分散于氯仿中,加入多聚磷酸,回流反應8h,得到接枝取代的聚乙烯醇;
(3)將37%甲醛溶液、多聚甲醛和適量的去離子水配成50%甲醛溶液,在機械攪拌作用下加入六次甲基四胺調節(jié)pH為8.5,升溫至70℃,攪拌40min,溶液澄清透明后冷卻至25℃,加入三聚氰胺,充分攪拌升溫至40℃,加入脫甲基木質素和接枝取代的聚乙烯醇后繼續(xù)升溫至80℃,反應6h后置于冰水浴中降至25℃,在25℃水浴環(huán)境下向冷卻的樹脂中加入單硬脂酸甘油酯、固化劑草酸,充分攪拌2min后倒入模具,置于120℃烘箱發(fā)泡固化2-3h,降溫至70℃后固化2-4h,脫模出料。
經測試,本實施例的阻燃吸音泡沫材料的彎曲強度大于40MPa,沖擊強度大于70KJ/m2,降低噪聲大于10dB。