一种低导热系数酚醛泡沫材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低导热系数酚醛泡沫材料及其制备方法，属于保温材料领域。所述材料的组成如下：甲阶酚醛树脂：100重量份，表面活性剂：2～6重量份，环戊烷：5～15重量份，固化剂：7～15重量份。按比例将甲阶酚醛树脂、表面活性剂和环戊烷放入容器中，搅拌5min后，再加入固化剂搅拌5～15s使其混合均匀后，迅速倾倒入温度为50～70℃的模具中，放入60～80℃的环境中，保温10～25min后冷却至室温、脱模，即得到所述材料。所述材料导热系数低、阻燃性能好、吸水率低、压缩强度大；且制备方法简单。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，属于保温材料领域。所述材料的组成如下：甲阶酚醛树脂：100重量份，表面活性剂：2～6重量份，环戊烷：5～15重量份，固化剂：7～15重量份。按比例将甲阶酚醛树脂、表面活性剂和环戊烷放入容器中，搅拌5min后，再加入固化剂搅拌5～15s使其混合均匀后，迅速倾倒入温度为50～70℃的模具中，放入60～80℃的环境中，保温10～25min后冷却至室温、脱模，即得到所述材料。所述材料导热系数低、阻燃性能好、吸水率低、压缩强度大；且制备方法简单。【专利说明】一种低导热系数酚醛泡沬材料及其制备方法
本专利技术涉及，属于保温材料领域。
技术介绍
近年来，我国保温材料行业出现了迅猛发展的趋势。据统计，2009年我国保温材料总消耗量达到300万吨，实际销售收入达350亿元。伴随着保温工程的日益增长，工业保温材料、设备生产行业的发展也将迎来一个新的高潮，外墙外保温材料的发展正面临前所未有的发展机遇。现有的保温材料通常分为无机保温材料和有机保温材料两大类。对于无机保温材料而言，导热系数偏高，难以满足保温的本质需求，使用也较为有限；对于有机保温材料而言，除酚醛泡沫外，多数均易燃烧，存在安全隐患。立足有机材料导热系数低的优势，将其进行阻燃化处理，提高其防火安全性能，是外墙保温材料发展的趋势。目前，各种保温材料均面临诸多现实问题。可发性聚苯乙烯(EPS)和聚苯乙烯挤塑板(XPS)目前的阻燃方式是通过添加阻燃剂，这可有效提高其阻燃性，但无法改变燃烧过程产生滴落，且用于EPS和XPS的高效阻燃剂六溴环十二烷由于对环境不友好将在2015年全面禁用却又无可替代；聚氨酯通过添加阻燃剂可有效提高其阻燃性，但多数厂家生产的聚氨酯，在保持良好力学性能的同时其极限氧指数难以突破30%，且生产成本较高。常规酚醛泡沫虽然阻燃性能好，但导热系数仍较高，一般高于0.03w/k.m,且耐候相差，经过四季循环后容易脱落，存在安全隐串
技术实现思路
针对现有的酚醛泡沫材料性能不理想的缺陷，本专利技术的目的在于提供，所述材料导热系数低、阻燃性能好、吸水率低、压缩强度大；且制备方法简单。本专利技术的目的由以下技术方案实现:一种低导热系数酚醛泡沫材料，所述材料的组成如下:甲阶酚醛树脂100重量份，表面活性剂2~6重量份，环戊烷5~15重量份，固化剂7~15重量份；所述甲阶酚醛树脂由苯酚、甲醛及二元醛按物质的量比为1:1.0~1.4:0.1~0.4合成；所述二元醛为乙二醛、戊二醛、己二醛中的一种或多种；所述甲阶酚醛树脂的合成方法为甲阶酚醛树脂的常规合成方法；所述表面活性剂为吐温-40、吐温-80、硅油AK8803、硅油AK8805、硅油AK8810、硅油AK6610中的一种或多种；所述固化剂为硫酸、磷酸、对甲苯磺酸、硼酸、硫酸和酚磺酸中的一种或多种。所述低导热系数酚醛泡沫材料的制备方法，所述方法步骤如下:按比例将甲阶酚醛树脂、表面活性剂和环戊烷放入容器中，搅拌5min后，再加入固化剂搅拌5~15s使其混合均匀后,迅速倾倒入温度为50~70°C的模具中，放入60~80°C的环境中，保温10~25min后冷却至室温、脱模，即得到所述低导热系数酚醛泡沫材料。有益效果1.本专利技术提供了一种低导热高性能酚醛泡沫塑料，所述酚醛泡沫塑料的导热系数^ 0.024ff/(m.K)，远低于市面销售的酚醛泡沫塑料和聚苯乙烯泡沫塑料，与聚氨酯相当，保温性能佳。2.所述酚醛泡沫塑料具有较高的阻燃性能，极限氧指数>30%，且生烟量小。3.所述酚醛泡沫塑料具有较低的吸水率，吸水率可控制在3%以内，远低于国家标准(〈7.5%)。4.所述酚醛泡米塑料具有较好的力学性能，其中，压缩强度> 0.25MPa,。5.所述酚醛泡沫塑料综合性能优异，价格低廉，是外墙保温材料的理想选择，且制备方法简单。【具体实施方式】下面结合具体实施例来详述本专利技术，但不限于此。产品的密度、极限氧指数、导热系数、压缩强度及吸水率分别按国家标准GB/T6343、GB/T2406、GB/T10294、GB/T8813及GB/T8810进行检测。实施例1将Imol苯酚加入至反应瓶中，升温至70°C，加入氢氧化钠的质量百分含量为20%的氢氧化钠水溶液20ml,于Ih内加入1.4mol甲醒和0.1mol戍二醒,加毕,在95°C反应3h,冷却即得甲阶酚醛树脂。将100g上述甲阶酚醛树脂，2g吐温-80，7g环戊烷一起加入到反应釜中搅拌5min,再加入4g硫酸和3g对甲苯磺酸的混合物,搅拌5s使其混合均匀后迅速倒入预热至50°C的模具中，放入70°C的烘箱中保温15min，取出冷却至室温、脱模，即得所述低导热系数酚醛泡沫材料。所述低导热系数酚醛泡沫材料的性能如下:密度，43g/cm3 ;极限氧指数，32.1%;导热系数，0.022W/(m.K);压缩强度，0.26MPa ;吸水率，2.6%。实施例2将100g甲阶酚醛树脂(其制备方法同实施例1，其中，苯酚:甲醛:戊二醛=1:1.1:0.2), 5g吐温-40，5g环戍烧一起加入到反应爸中搅拌5min,再加入4g硫酸和3g磷酸的混合物，搅拌IOs使其混合均匀后迅速倒入预热至70°C的模具中，放入80°C的烘箱中保温13min，取出冷却至室温、脱模，即得所述低导热系数酚醛泡沫材料。所述低导热系数酚醛泡沫材料的性能如下:密度，51g/cm3;极限氧指数，36.2%;导热系数，0.024W/(m.K)；压缩强度，0.3IMPa ;吸水率，2.2%。实施例3将100g甲阶酚醛树脂(其制备方法同实施例1，其中，苯酚:甲醛:戊二醛=1:1.1:0.2)，6g硅油AK8810, 5g环戊烷一起加入到反应釜中搅拌5min,再加入8g硫酸，搅拌15s使其混合均匀后快速倒入预热至60°C的模具中，放入80°C的烘箱中保温lOmin，取出冷却至室温、脱模，即得所述低导热系数酚醛泡沫材料。所述低导热系数酚醛泡沫材料的性能如下:密度，50g/cm3;极限氧指数，35.7%;导热系数，0.024W/(m.K);压缩强度，0.32MPa ;吸水率，2.1%。实施例4将100g甲阶酚醛树脂(其制备方法同实施例1，其中，苯酚:甲醛:戊二醛=1:1:0.3)，6g硅油AK8803，IOg环戊烷一起加入到反应釜中搅拌5min，再加入5g硫酸、2g磷酸和3g酹磺酸的混合物,搅拌8s使其混合均匀后迅速倒入预热至55°C的模具中，放入60°C的烘箱中保温lOmin，取出冷却至室温、脱模，即得所述低导热系数酚醛泡沫材料。所述低导热系数酚醛泡沫材料的性能如下:密度，39g/cm3 ;极限氧指数，33.3% ;导热系数，0.020W/ (m.K);压缩强度，0.27MPa ;吸水率，2.7%。实施例5将100g甲阶酚醛树脂(其制备方法同实施例1，其中，苯酚:甲醛:戊二醛=1:1:0.4), 3g硅油AK8 803，3g吐温-80，15g环戊烷一起加入到反应釜中搅拌5min，再加入6g硫酸、3g硼酸和6g酹磺酸的混合物,搅拌12s使其混合均匀后迅速倒入预热至65 °C的模具中，放入60°C的烘箱中保温lOmin，取出冷却至室温、脱模，即得所述低导热系数酚醛泡沫材料。所述低导热系数酚醛泡沫材料的性能如下:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低导热系数酚醛泡沫材料，其特征在于，所述材料的组成如下：所述甲阶酚醛树脂由苯酚、甲醛及二元醛按物质的量比为1：1.0～1.4：0.1～0.4合成；所述二元醛为乙二醛、戊二醛、己二醛中的一种或多种；所述表面活性剂为吐温?40、吐温?80、硅油AK8803、硅油AK8805、硅油AK8810、硅油AK6610中的一种或多种；所述固化剂为硫酸、磷酸、对甲苯磺酸、硼酸、硫酸和酚磺酸中的一种或多种。FDA0000401839940000011.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林百川，刘洪瑞，
申请(专利权)人：林百川，
类型：发明
国别省市：