端羟基聚氨酯预聚体增韧改性酚醛泡沫的制备方法技术

端羟基聚氨酯预聚体增韧改性酚醛泡沫的制备方法，首先将多元醇化合物抽真空脱水处理至含水率0.5%以下，然后在氮气氛围下滴加到有机多异氰酸酯化合物中反应，加入封端剂后再反应；以质量份计，向甲阶酚醛树脂中加入端羟基聚氨酯预聚体、表面活性剂、固化剂和发泡剂，得到发泡体系；将发泡体系在室温条件下搅拌均匀后加热固化成型，得到聚氨酯预聚体增韧的酚醛泡沫保温材料。本发明专利技术用经封端剂封端的聚氨酯预聚体增韧酚醛泡沫，该预聚体具有亲水性，更容易与酚醛树脂混合均匀，制得的酚醛泡沫保温材料韧性得到较大改善。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，首先将多元醇化合物抽真空脱水处理至含水率0.5%以下，然后在氮气氛围下滴加到有机多异氰酸酯化合物中反应，加入封端剂后再反应；以质量份计，向甲阶酚醛树脂中加入端羟基聚氨酯预聚体、表面活性剂、固化剂和发泡剂，得到发泡体系；将发泡体系在室温条件下搅拌均匀后加热固化成型，得到聚氨酯预聚体增韧的酚醛泡沫保温材料。本专利技术用经封端剂封端的聚氨酯预聚体增韧酚醛泡沫，该预聚体具有亲水性，更容易与酚醛树脂混合均匀，制得的酚醛泡沫保温材料韧性得到较大改善。【专利说明】端羟基聚氨酯预聚体增韧改性酚醛泡沬的制备方法
本专利技术涉及酚醛泡沫保温材料的增韧方法，具体涉及一种端羟基聚氨酯预聚体增 韧改性酚醛泡沫保温材料的制备方法。
技术介绍
酚醛泡沫作为新一代保温、防火材料，具有阻燃性好、导热系数低、尺寸稳定性好 和成本低等优点，在200°C高温下不燃烧、不熔化、不收缩、无浓烟、无滴落，表面形成的炭 化层有效地保护了层内的泡沫结构，抗火焰穿透时间可达1小时。另外，酚醛泡沫耐无机 酸、有机酸和有机溶剂的侵蚀，耐老化性能好，是更适合于有苛刻要求的环境条件下使用的 高性能材料。然而酚醛泡沫也存在一些缺点，比如韧性差、脆性大和易开裂等，使其推广应 用受到了限制。目前，对酚醛泡沫进行化学增韧或物理增韧改性是解决泡沫韧性差的有效 方法。刘瑞杰等采用化学增韧方法用腰果酚替代部分苯酚，与多聚甲醛进行反应制备了 甲阶酚醛树脂，提高了酚醛泡沫的韧性和强度，其中弯曲强度为〇. 25MPa，同时降低了酚醛 树脂生产的环境污染问题（刘瑞杰，谭卫红，等.腰果酚增韧酚醛泡沫研究.应用化 工，2012, 41 (11) : 1973-1975)。黄菁华用丙烯酸弹性体与酚醛树脂物理共混改性，改性后的 酚醛树脂继承了酚醛树脂高温下形成炭化骨架的防火性能，同时引入的丙烯酸弹性体改善 了酚醛泡沫的韧性，解决了泡沫体强度低、易脆化开裂的缺点（黄菁华.用丙烯酸弹性体改 性酚醛树脂生产建筑泡沫板的方法.中国专利：201210219946. 8, 2012-10-17)。采用聚 氨酯预聚体增韧酚醒泡沫材料也是一种有效的增韧方法。Hongyu Yang等用二氯磷酸苯酯、 聚二甲基硅氧烷和甲苯-2, 4-二异氰酸酯通过化学反应制备了一种含磷和含硅的新型聚 氨酯预聚物，该预聚物增韧的酚醛泡沫强度和阻燃性能都得到提高，弯曲强度为〇. 352MPa， 粉化率低至 1.72%，极限氧指数为 47% (Hongyu Yang, Xin Wang, Bin Yu, et al. A Novel Polyurethane Prepolymer as Toughening Agent:Preparation，Characterization，and Its Influence on Mechanical and Flame Retardant Properties of Phenolic Foam. Journal of Applied Polymer Science，2012,2720-2728)。
技术实现思路
解决的技术问题：本专利技术提供了一种端羟基聚氨酯预聚体增韧改性酚醛泡沫的制 备方法，制得的酚醛泡沫掉渣少、韧性高，满足建筑外墙施工的需要。解决了现有技术中存 在的酚醛泡沫塑料韧性差，易粉化和强度低等问题。 技术方案：，按比例，包括以下 步骤： (1)端羟基聚氨酯预聚体的制备：首先将多元醇化合物在IKTC下抽真空脱除 水分至含水率0.5%以下，然后将其在氮气氛围下滴加到有机多异氰酸酯化合物中，50? 85°C下反应1?3h，加入封端剂后再反应10?60min得到端轻基聚氨酯预聚体；所述多元 醇化合物和有机多异氰酸酯化合物的质量比为8:25?125:7,封端剂和有机多异氰酸酯化 合物的质量比为8:5?42:7 ; (2)增韧酚醛泡沫：以质量份计，取100份甲阶酚醛树脂于发泡杯中，加入1?40 份端羟基聚氨酯预聚体、1?20份表面活性剂、1?20份发泡剂和1?40份固化剂，得到 发泡体系； (3)将发泡体系在室温条件下搅拌均匀后在50?95 °C下固化成型30min? 150min，得到聚氨酯预聚体改性的酚醛泡沫保温材料。 所述有机多异氰酸酯化合物为2, 4-甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4, 4-二异氰酸 酯、1，6-己二异氰酸酯或4, 4' -二环己基甲烷二异氰酸酯中的任意一种。 所述多元醇化合物为聚酯多元醇或聚醚多元醇，其中聚酯多元醇为聚己二酸乙 二醇酯（数均分子量700、1000、2000、3000、4000等）、聚己二酸丙二醇酯（数均分子量为 1500-6000)或蓖麻油中的任意一种；聚醚多元醇为聚乙二醇（数均分子量分别为400、600、 800、1000、2000、6000等）、聚丙二醇（数均分子量分别为1000、2000、4000等）、聚四氢呋喃 二醇中的任意一种。 所述封端剂为醇类、二羰基化合物、无机酸类、酚类或仲胺类中的任意一种；其中 醇类为丁醇、异丙醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚丙二醇1000或聚丙二 醇2000 ;二羰基化合物为丙二酸乙二酯或乙酰基丙酮；无机酸类为亚硫酸氢钠或亚硫酸氢 钾；酚类为苯酚或间硝基苯酚；仲胺类为二乙胺或二苯胺。 所述表面活性剂为非离子表面活性剂，所述非离子表面活性剂为失水山梨醇酯系 列、烷基酚聚氧乙烯醚系列、乙氧基化脂肪酸甲酯或胺类醇类中的任意一种；所述失水山梨 醇酯系列为吐温-80、吐温-60或吐温-40 ;烷基酚聚氧乙烯醚系列为壬基酚聚氧乙烯醚、辛 基酚聚氧乙烯醚或十二烷基聚氧乙烯醚；胺类醇类为二乙醇胺或一乙醇胺。 所述固化剂为磷酸、对甲苯磺酸、浓硫酸和水的复合酸，其中磷酸、对甲苯磺酸、浓 硫酸和水的质量比为（0. 2?2) : (0. 04?0. 4) : (0. 4?2. 4) : 1。 所述发泡剂为低沸点发泡剂，所述低沸点发泡剂为石油醚、正戊烷、异戊烷、环戊 烷、正丁烷或二氯甲烷中的任意一种。 有益效果：1.本专利技术采用机械共混方法增韧酚醛泡沫材料，方法简单可行； 2.本专利技术制备的聚氨酯预聚体为经封端剂封端的预聚体，亲水性较好，与酚醛树 脂更容易混合均匀，制备的酚醛泡沫保温材料韧性得到较大改善； 3.本专利技术制备的酚醛泡沫密度适中（40?60kg/m3)，最佳弯曲强度为0. 30MPa，压 缩强度为〇. 18MPa。泡沫具有耐温性和不粉化性等特征； 4.本专利技术添加聚氨酯预聚体后，酚醛泡沫的阻燃性能下降不大，极限氧指数为 34?45%，均大于34%，仍然属于难燃材料。 【具体实施方式】 本专利技术甲阶酚醛树脂为实验室自制的，黏度为2700mP · S(25°C )，游离甲醛为 0. 30wt. %，游离苯酚为5. 08wt. %，固体含量为77wt. %;端羟基聚氨酯预聚体，异氰酸根含 量为0· 01?2% ;浓硫酸浓度为98wt. %。 下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术的方案和效果，下述实施例中所述的份 数均为质量份数。 实施例I : (1)端羟基聚氨酯预聚体制备：首先将聚丙二醇2000、本文档来自技高网...

【技术保护点】
端羟基聚氨酯预聚体增韧改性酚醛泡沫的制备方法，其特征在于按比例，包括以下步骤：（1）端羟基聚氨酯预聚体的制备：首先将多元醇化合物在110 ℃下抽真空脱除水分至含水率0.5 %以下，然后将其在氮气氛围下滴加到有机多异氰酸酯化合物中，50~85 ℃下反应1~3 h，加入封端剂后再反应10~60 min得到端羟基聚氨酯预聚体；所述多元醇化合物和有机多异氰酸酯化合物的质量比为8:25~125:7，封端剂和有机多异氰酸酯化合物的质量比为8:5~42:7；（2）增韧酚醛泡沫：以质量份计，取100份甲阶酚醛树脂于发泡杯中，加入1~40份端羟基聚氨酯预聚体、1~20份表面活性剂、1~20份发泡剂和1~40份固化剂，得到发泡体系；（3）将发泡体系在室温条件下搅拌均匀后在50~95℃下固化成型30 min~150 min，得到聚氨酯预聚体改性的酚醛泡沫保温材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈日清，刘娟，丁海阳，王春鹏，储富祥，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院林产化学工业研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32