多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫及其制备方法，属于蜜胺-甲醛泡沫材料技术领域。本发明专利技术多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫主要由以下质量份数的原料制备得到：多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛树脂预缩聚物100份、表面活性剂0.5-10份、发泡剂2-20份、催化剂2-15份、助剂0-5份、水0-30份。本发明专利技术多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫不仅具有优异的机械性能，还兼顾了优异的阻燃性能和热稳定性。本发明专利技术多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫的制备方法简单，原料易得，具有大规模推广应用的潜力。

【技术实现步骤摘要】
多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫及其制备方法
本专利技术涉及蜜胺-甲醛泡沫材料
，具体而言，涉及一种多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫及其制备方法。
技术介绍
蜜胺-甲醛泡沫又称三聚氰胺甲醛泡沫，是以三聚氰胺树脂为主要原料、经微波发泡制成的内部具有无数微孔的塑料，是一种开孔率高达99％以上的三维网格结构的新型泡沫塑料。作为一种低密度、阻燃、吸音的新型材料，蜜胺-甲醛泡沫塑料在民用工业建筑、交通、航空、军事、日化电子信息等领域具有十分重要的应用价值，特别是在有阻燃、高温、低频噪音吸收要求的环境条件下使用，成为国内新材料界不可替代的材料，和21世纪具有巨大发展前景的新型环保材料。作为一种无需添加阻燃剂就具有优异阻燃性能的的新型泡沫塑料，蜜胺泡沫塑料拥有很多现今主流泡沫无法匹敌的优异性能。而且其主要原料三聚氰胺环保安全价格便宜，使蜜胺/甲醛泡沫拥有大工业化的应用潜力。早在上世纪60年代，US3093600、US3160596等专利就阐述了蜜胺-甲醛泡沫优异的耐热性和阻燃性，并公开了蜜胺-甲醛泡沫的制备方法，对物料配比、反应条件等制备的条件进行了详细的讨论。BASF公司在上世纪七十年代末八十年代初开始研究蜜胺-甲醛泡沫及其生产工艺，公开了一系列专利，如US4334971、US4511678、US4540717、US4511678，等等。BASF公司以三聚氰胺甲醛树脂为主要原料配以改性剂如烷基取代的三聚氰胺、尿素、聚氨酯、磺酰胺、苯酚及苯酚衍生物、乙醛、苯甲醛、丙烯醛、乙二醛等多种化学品合成的，再与乳化剂、发泡剂、固化剂及其它助剂乳化、混合均匀，经微波发泡、固化干燥，制得具有良好阻燃、吸音、轻质等性能的泡沫。但是，传统的蜜胺泡沫由于工艺或者组分原因具有一些弱点，如拉伸性能和抗撕裂强度欠佳，在一定程度上限制了其广泛应用。因此，蜜胺泡沫改性成为了蜜胺泡沫领域较为热点的研究。技术人员通过添加无机粒子、有机改性剂、热塑性树脂扩链剂等对其进行改性，但是这些都没有根本解决问题，有的甚至还会降低蜜胺-甲醛泡沫的阻燃性。专利US5162487通过加入带羟基的烷氧基团取代蜜胺-甲醛树脂中的蜜胺，以增加分子的柔韧性，但是效果并不十分明显。专利CN101735555A公开了“高柔韧性的三聚氰胺甲醛泡沫材料及其制备方法”，该方法是通过在蜜胺-甲醛预聚体中添加多羟基化合物改善蜜胺-甲醛泡沫的柔韧性，但是由于添加的改性剂增加了蜜胺-甲醛泡沫中的可燃成分，必然导致蜜胺泡沫的阻燃性能下降。专利CN104277416A公开了“一种改性三聚氰胺泡沫塑料及其制备方法”，该方法采用聚乙烯醇缩醛改性三聚氰胺树脂、表面活性剂、发泡剂、固化剂经混合搅拌在发泡制得，降低了泡沫塑料的掉渣率，提高了泡沫塑料的柔韧性，但是，聚乙烯缩醛的加入，会降低泡沫的热稳定性和阻燃性。专利CN103665755A公开了“泡沫用三聚氰胺甲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂泡沫的制备方法”，该方法先是在氮气保护下，经合成、锅炉、减压蒸馏等一系列后处理制得含磷聚硅氧烷改性剂，再由该改性剂与三聚氰胺、甲醛制得改性三聚氰胺甲醛树脂，并以此改性树脂生产三聚氰胺泡沫。此方法虽然可以在一定程度上解决增韧改性的三聚氰胺甲醛树脂泡沫在韧性提高的同时阻燃性能降低的问题，但是，改性剂的制备工艺复杂，后处理工序繁琐，不利于规模化生产。虽然这些技术在某个方面解决了部分问题，但是所制备的蜜胺泡沫依然存在韧性改变不大，依然存在机械性能差，易脆，易掉粉等弱点。因此，改善蜜胺泡沫的韧性，提高其机械性能对于扩大蜜胺泡沫的应用具有十分重要的意义。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫，所述的多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫不仅具有优异的机械性能，还兼顾了优异的阻燃性能和热稳定性。本专利技术的第二目的在于提供一种所述的多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫的制备方法，该方法工艺简单，原料易得，具有大规模推广应用的潜力。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫，所述多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫主要由以下质量份数的原料制备得到：多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛树脂预缩聚物100份、表面活性剂0.5-10份、发泡剂2-20份、催化剂2-15份、助剂0-5份、水0-30份。本专利技术多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫不仅具有优异的机械性能，还兼顾了优异的阻燃性能和热稳定性。所述多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫优选主要由以下质量份数的原料制备得到：多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛树脂预缩聚物100份、表面活性剂1-5份、发泡剂5-15份、催化剂3-10份、助剂0-1.5份、水0-30份；所述多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫进一步优选主要由以下质量份数的原料制备得到：多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛树脂预缩聚物100份、表面活性剂4份、发泡剂5份、催化剂3.5份、水5份；所述多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫进一步优选主要由以下质量份数的原料制备得到：多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛树脂预缩聚物100份、表面活性剂4份、发泡剂7份、催化剂4.5份、水3份。选用特定成分的原料，所得多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫的阻燃性能和热稳定性能更优。所述多异氰酸酯低聚物为甲苯二异氰酸酯(TDI)的三聚体、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的三聚体、六亚甲基异氰酸酯(HDI)的三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的三聚体、1,4-二异氰酸酯基-2,2,6-三甲基环己烷(TMCDI)的三聚体或4,4'-双-(异氰酸酯基环己基)-甲烷(HMDI)的三聚体等，优选为六亚甲基多异氰酸酯(HDI)的三聚体或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的三聚体。选用特定多异氰酸酯低聚物，所得多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫的阻燃性能和热稳定性能更优。所述表面活性剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的一种或多种；所述阴离子表面活性剂优选为聚醚羧酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、琥珀酸酯磺酸盐、高级脂肪酰胺磺酸盐、脂肪酸酯烷基磺酸盐、具有多种阴离子基团的表面活性剂如脂肪酸聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠、脂肪醇硫酸酯盐、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐、脂肪醇磷酸酯盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐中的一种或多种，进一步优选烷基苯磺酸盐；所述非离子型表面活性剂优选为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯醚失水山梨醇脂肪酸酯中的一种或多种，进一步优选烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚失水山梨醇脂肪酸酯中的一种或两种。选择特定的表面活性剂，有助于改善所得多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫的机械性能。所述发泡剂为正戊烷、环戊烷、正己烷、环己烷、石油醚、1,2-二氯四氟乙烷、1,2,2-三氯-1,1-二氟乙烷中的一种或多种，优选为正戊烷、1,2-二氯四氟乙烷、1,2,2-三氯-1,1-二氟乙烷中的一种或多种。选择特定的发泡剂，有助于调整发泡过程，改善所得多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫的机械性能。所述催化剂为有机酸或无机酸的一种或多种，优选为甲酸、乙酸、正丁酸、草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、甲基苯磺酸、丙烯酸、盐酸、硫酸、磷酸、硝酸中的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺‑甲醛泡沫，其特征在于，所述多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺‑甲醛泡沫主要由以下质量份数的原料制备得到：多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺‑甲醛树脂预缩聚物100份、表面活性剂0.5‑10份、发泡剂2‑20份、催化剂2‑15份、助剂0‑5份、水0‑30份。

【技术特征摘要】
1.一种多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫，其特征在于，所述多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫主要由以下质量份数的原料制备得到：多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛树脂预缩聚物100份、表面活性剂0.5-10份、发泡剂2-20份、催化剂2-15份、助剂0-5份、水0-30份；所述多异氰酸酯低聚物为甲苯二异氰酸酯的三聚体、二苯基甲烷二异氰酸酯的三聚体、六亚甲基异氰酸酯的三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯的三聚体、1,4-二异氰酸酯基-2,2,6-三甲基环己烷的三聚体或4,4'-双-(异氰酸酯基环己基)-甲烷的三聚体；所述催化剂为有机酸或无机酸的一种或多种。2.根据权利要求1所述的一种多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫，其特征在于，所述多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫主要由以下质量份数的原料制备得到：多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛树脂预缩聚物100份、表面活性剂1-5份、发泡剂5-15份、催化剂3-10份、助剂0-1.5份、水0-30份。3.根据权利要求1所述的一种多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫，其特征在于，所述多异氰酸酯低聚物为六亚甲基多异氰酸酯的三聚体或异佛尔酮二异氰酸酯的三聚体。4.根据权利要求1所述的一种多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫，其特征在于，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的一种或多种。5.根据权利要求4所述的一种多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫，其特征在于，所述阴离子表面活性剂为聚醚羧酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、琥珀酸酯磺酸盐、高级脂肪酰胺磺酸盐、脂肪酸酯烷基磺酸盐、脂肪酸聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠、脂肪醇硫酸酯盐、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐、脂肪醇磷酸酯盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐中的一种或多种。6.根据权利要求5所述的一种多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫，其特征在于，所述阴离子表面活性剂为烷基苯磺酸盐。7.根据权利要求4所述的一种多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫，其特征在于，所述非离子型表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯醚失水山梨醇脂肪酸酯中的一种或多种。8.根据权利要求7所述的一种多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫，其特征在于，所述非离子型表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚失水山梨醇脂肪酸酯中的一种或两种。9.根据权利要求1所述的一种多异氰酸酯低聚物改性的蜜胺-甲醛泡沫，其特征在于，所述发泡剂为正戊烷、环戊烷、正己烷、环己烷、石油醚、1,2-二氯四氟乙烷、1,2,2-三氯-1,1-二氟乙烷中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思源，曾嵘，吴燚，何明岳，何小林，
申请(专利权)人：四川构聚高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51