高阻燃性酚醛泡沫用树脂及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种高阻燃性酚醛泡沫用树脂及其生产方法，在普通酚醛泡沫用树脂中加入三聚氰胺进行反应或加入三聚氰胺树脂聚合物混合，三聚氰胺加入量为高阻燃性酚醛泡沫用树脂的总重量的０．５％～８％；然后用酸调整ｐＨ值为６．０～８．５；脱水浓缩处理；以及加入增塑剂和表面活性剂。本发明专利技术生产工艺简单，借助三聚氰胺的三氮杂环结构特性，使酚醛泡沫的阻燃性能提高，从而满足行业标准ＭＴ１１３－１９９５《煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则》的要求，并且在贮存过程中稳定，没有沉淀产生。可用于需要使用灭火材料的场合，如矿井安全生产中空洞充填、煤岩裂隙防漏风、在建筑上做密闭墙和防火墙、加固破碎顶板及地层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机化工
具体涉及一种高阻燃性酚醛泡沫用树脂及其生产方法。
技术介绍
酚醛树脂是最早工业化的塑料产品，而酚醛泡沫材料则是近几十年刚刚开发成功 的品种，酚醛泡沫材料由于具有导热系数低、防火性能好、燃烧时放烟少、无毒、吸水率低、 无氟发泡等优点受到重视，其技术研究和应用开发非常活跃。随着煤炭行业的发展，在煤矿 安全生产中，针对火和瓦斯等重大隐患，人们开始使用酚醛泡沫塑料，用于解决矿井安全生 产中空洞充填、煤岩裂隙防漏风、做密闭墙和防火墙、加固破碎顶板及地层，但现有技术加 工的酚醛泡沫树脂制成的产品虽然其各项指标都优于建筑B1级标准，但是其阻燃性能仍 低于MT113-1995《煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则》的要求。 US4681902号专利用卤代二苯醚(70 % W/W)和有机磷化和物(30 % W/W)混合 作阻燃剂，加入量为0. 5-20份每100份树脂，该有机阻燃剂在高温燃烧时会放出有毒有 害的卤化氢气体。US4419460号专利用水和氧化铝来提高酚醛泡沫的阻燃性，其加入量 为2% _15%，更优选为5% -10% ;CN1821287A号专利公开书中用4% _8%的氢氧化铝、 1% _2%的高岭土和0. 1% -0. 3%的偶联剂ZYL1提高酚醛泡沫的阻燃性。实践证明，所得 泡沫的阻燃性均不够理想，且添加物在贮存过程中容易沉淀。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种生产工艺简单，阻燃性能可达到行业标准MT113-1995《煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则》要求的。 为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案 1. —种高阻燃性酚醛泡沫用树脂的生产方法，其中在普通酚醛泡沫用树脂中加 入三聚氰胺进行反应或加入三聚氰胺树脂聚合物混合，而形成所述高阻燃性酚醛泡沫用树 脂。 2.其中所述三聚氰胺的加入量、或三聚氰胺树脂聚合物的加入量按三聚氰胺加入 量为0. 5% 8%，以所述高阻燃性酚醛泡沫用树脂的总重量计。 3.其中所述加入三聚氰胺进行反应的步骤是在60°C 95t:的温度下反应至粘度为12. 5秒 15秒(T-4涂4粘度计)。 4.其中所述三聚氰胺的加入步骤不使用催化剂。 5.其中所述三聚氰胺的加入步骤使用催化剂，所述催化剂包括氢氧化钠、氢氧化 钾。 6.其中所述三聚氰胺树脂聚合物的生产方法包括在三聚氰胺中加入醛，三聚氰 胺醛(摩尔比)=1 : 1. 5 2. 5 ;反应在碱性介质下进行，K1值为8. 0 IO，反应温度为60°C 95。C，反应终点为浊点27°C 33°C。 7.其中所述醛包括甲醛、多聚甲醛。 8.其中所述三聚氰胺树脂聚合物的生产方法使用催化剂，所述催化剂包括氢氧化 钠、氢氧化钾。 9.其中加入三聚氰胺或三聚氰胺树脂聚合物的步骤后还包括 用酸调整ra值为6. 0 8. 5 ; 脱水浓縮处理；以及 加入增塑剂和表面活性剂。 10.其中所述调整ra值所用的酸包括草酸、磷酸、对甲苯磺酸、苯磺酸、乳酸；所 述脱水采用真空脱水。 11.其中所述增塑剂可以是邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛脂、聚乙二醇、乙 二醇等，加入量为占所述高阻燃性酚醛泡沫用树脂的总重量的2% 8% ;所述表面活性剂 包括吐温系列、OP系列、有机硅系列等，加入量为占所述高阻燃性酚醛泡沫用树脂的总重量 的1. 5% 5%。12.其中在所述普通酚醛泡沫用树脂的合成方法中，酚醛(摩尔比)=1 : 1. 0 2. 2。 13.其中所述酚包括间甲酚、丁基酚、辛基酚、苯酚；所述醛包括甲醛、多聚甲 醛、苯甲醛；所述催化剂包括氢氧化钠、氢氧化钾，所述催化剂用量使反应液的ra值在 7. 8 10之间。14. —种采用上述的生产方法生产的高阻燃性酚醛泡沫用树脂，其结构式包括 <formula>formula see original document page 5</formula> 15.上述的高阻燃性酚醛泡沫用树脂的用途，可用于需要使用灭火材料的场合，包 括矿井安全生产中空洞充填、煤岩裂隙防漏风、在建筑上做密闭墙和防火墙、加固破碎顶板及地层。 本专利技术树脂生产的泡沫与普通酚醛树脂生产的泡沫相比，无论是燃烧时间还是火焰扩展长度等性能都有明显提高。燃烧性能的测试结果都满足行业标准MT113-1995《煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则》的要求。而且这种树脂不易燃烧，高温分解物主要为二氧化碳和水，不易产生有害气体。可广泛用于需要使用灭火材料的场合，如矿井安全生产中空洞充填、煤岩裂隙防漏风、在建筑上做密闭墙和防火墙、加固破碎顶板及地层等。并且本专利技术的高阻燃性酚醛泡沫用树脂在贮存过程中稳定，没有沉淀产生。具体实施例方式本专利技术的基本原理是在合成高阻燃性酚醛泡沫用树脂的过程中，通过加入三聚氰胺或三聚氰胺树脂聚合物对普通酚醛树脂进行改性，这两种方式形成的高阻燃性酚醛泡沫用树脂的典型结构式分别如下，<formula>formula see original document page 6</formula> 本专利技术的高阻燃性酚醛泡沫用树脂借助三聚氰胺的三氮杂环结构特性，使酚醛泡沫的阻燃性能提高，从而满足行业标准MT113-1995《煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则》的要求，并且由于三聚氰胺参与树脂的合成反应，生成了三聚氰胺改性的酚醛树脂，因此，高阻燃性酚醛泡沫用树脂在贮存过程中稳定，没有沉淀产生。 本专利技术的高阻燃性酚醛泡沫用树脂中三聚氰胺的加入量为0.5% 8%，优选1% 3%，以树脂的总重量计。本专利技术的高阻燃性酚醛泡沫用树脂在合成过程中使用的三聚氰胺可以分为单纯物质和三聚氰胺树脂聚合物两种形态加入。 本专利技术高阻燃性酚醛泡沫用树脂的合成可以采用以下两种方法中的任一种 第一种合成工《——连錄法 第一步、首先合成普通酚醛泡沫用树脂，而且在合成普通酚醛泡沫用树脂时，酚醛(摩尔比)=1 : 1.0 2.2;所使用的酚可以是多种的，例如间甲酚、丁基酚、辛基酚、苯酚等；而醛类除甲醛以外，还可以是多聚甲醛、苯甲醛等。所使用的催化剂可以是氢氧化钠、氢氧化钾等碱性物质，它的用量使反应液的ra值在7. 8 10之间为宜。 第二步、普通酚醛泡沫用树脂合成结束后，加入三聚氰胺，加入量为0. 5% 8%，优选1% 3% (占最终产品树脂的总重量)，最好在6(TC 95t:条件下反应至粘度为12. 5秒 15秒(T-4涂4粘度计)。因为反应过程中，如果温度低于6(TC反应缓慢，如果高于95t:则因反应剧烈而容易凝胶。在此阶段反应时，可以加入催化剂，也可以不加催化剂，如果加入催化剂最好加入与合成普通的酚醛泡沫用树脂相同的催化剂。 第三步、加入三聚氰胺后的树脂用酸调整ra值为6. 0 8. 5后进行真空脱水浓縮处理，浓縮后的树脂再加入增塑剂和表面活性剂，最后得到高阻燃性酚醛泡沫用树脂。调整ra值所用的酸可以是草酸、磷酸、对甲苯磺酸、苯磺酸、乳酸等。所用的增塑剂可以是邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛脂、聚乙二醇、乙二醇等，加入量为2% 8% (占最终产品树脂的总重量)。所用的表面活性剂可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高阻燃性酚醛泡沫用树脂的生产方法，其特征是：在普通酚醛泡沫用树脂中加入三聚氰胺进行反应或加入三聚氰胺树脂聚合物混合，而形成所述高阻燃性酚醛泡沫用树脂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：祝建勋，刘昭荐，
申请(专利权)人：济南圣泉集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]