本发明专利技术公开了一种端异氰酸酯聚醚／酚醛树脂泡沫塑料的制备方法，属于泡沫保温材料领域。步骤为在特种可发性酚醛树脂中加入表面活性剂、发泡剂，形成组分Ａ；将端异氰酸酯聚醚预聚体作为组分Ｂ，将组分Ａ和Ｂ混合搅拌均匀，倒入模具，常温发泡固化即可，其中，端异氰酸酯聚醚预聚物中所含－ＮＣＯ的质量与可发性酚醛树脂的质量比为０．１－０．６∶１，发泡剂为低沸点类物理发泡剂，端异氰酸酯聚醚预聚物－ＮＣＯ基团含量为１８．５％－１９．５％（质量分数），粘度为０．１５Ｐａ.Ｓ－０．６５Ｐａ.Ｓ（２５℃），本发明专利技术酚醛树脂与异氰酸酯基团反应速度平稳，泡沫体密度适中（５６ｋｇ／ｍ３－１０９ｋｇ／ｍ３），可通过发泡剂用量调节。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术具体涉及一种工艺简单、可操作性强、无腐蚀、耐热、不粉化、韧性好的利用物理发泡剂制备端异氰酸酯聚醚/酚醛树脂双组份体系泡沫保温材料的方法，属于泡沫保 温材料领域。
技术介绍
酚醛泡沫塑料以其绝热性、难燃性、燃烧时低发烟性、低毒性及尺寸稳定性等方面 优良的特性，在近二十年来倍受重视，已广泛用做绝热保温材料、隔音材料、包装材料、建筑 装饰材料及高吸水性材料等.现代塑料加工应用，2005，17(1) 29-31 ；马晓雄，何斌，胡新媛、杨勇.抗 事故包装箱用酚醛泡沫制备及其性能评价.工程塑料，2008，36 (7) :60-63;刘新民、郭 庆杰，曹长青，王志奇.建筑用酚醛泡沫塑料制备与性能研究.中国塑料，2006，20 (8) 47-50]。但是，酚醛树脂自身具有多苯环的结构特点，使其表现出脆性大、易粉化的缺点，这 极大抑制了酚醛泡沫塑料的发展。因此，改善酚醛树脂的韧性和易粉化现象成为国内外研 究的一大热点。酚醛泡沫的增韧，可以通过以下两种途径实现一种是在体系加入外增韧 齐U，郭锦棠等通过加入改性剂聚乙烯醇缩丁醛，对酚醛泡沫进行共混改性，得到的酚醛泡沫 弯曲强度明显变大，韧性有所增加(郭锦棠，王新英.酚醛树脂的阻燃与增韧研究.燃 烧科学与技术，2003，87 (4) 34-37)；马克明等研究了 PVC/NBR-40热塑性弹性体对酚醛泡 沫塑料的增韧改性，泡沫的压缩强度有所提高，但泡沫导热系数随之显著升高(马克明，雷 渭媛.PVC/NBR-40热塑性弹性体增韧酚醛泡沫塑料的研究.沈阳航空工业学院学报， 1998，15(1) :25-28)。另一种是化学增韧改性，李少堂等采用腰果油与酚醛树脂共聚，并制 备酚醛泡沫，改性后的泡沫密度100kg/m3，拉伸强度和断裂伸长率有所提高，但泡沫的氧指 数由40. 8降低到35. 1，且泡沫尺寸稳定性降低(李少堂，蒋秋云，周丽绘.腰果油增韧酚 醛树脂及其泡沫.玻璃钢/复合材料，2006，(2) 37-39)；乔冬平等采用环氧树脂改性 酚醛泡沫，制备的酚醛泡沫板挠度由未增韧前的8. 2mm提高到30mm以上(乔冬平，李为民， 淑萍，闻向东，丁利，韩秀丽.柔性环氧树脂增韧酚醛泡沫塑料的研究.河南化工，2006， (23) 22-23)；常怀春等对聚丙烯酸正丁酯增韧改性酚醛树脂及酚醛泡沫进行了研究，泡 沫的压缩强度由0. 2MPa增加到0. 4MPa·中国塑料，2005，19(12) :53-56 ；常怀春，平学贞，邱醒宇.PF/PnBA 的合成及相容性研究.高分子材料科学与工程，1993，9 (2) :33-37;常怀春，李冠军.酚 醛泡沫塑料的制备方法.中国专利1085576，1994-04-20]。上述研究均取得了一定的 增韧效果，但都会带来改性剂与酚醛树脂基体的相容性差，体系粘度过高，导致泡沫体发泡 倍率低，并影响了酚醛树脂的固化反应的负面作用。采用聚氨酯以及聚氨酯预聚物改性酚醛泡沫是一种有效的增韧方法，由于端异氰 酸酯基聚醚预聚物具有很好的链柔顺性，同时端基可以与酚醛树脂反应形成交联网络，近 年来引起很多学者的关注。张留城等用甲阶酚醛树脂、聚醚、端异氰酸酯基聚氨酯预聚物、对甲苯磺酸、磷酸、三乙醇胺等复杂体系进行发泡，泡沫的压缩强度有所提高(张留城，台 会文.酚醛-聚氨酯复合泡沫塑料的研制.塑料工程，1991，(1) 19-23)；周春华等在 酚醛树脂体系中添加8%聚氨酯预聚体，以酸做为固化剂制备泡沫，泡沫的冲击强度和压缩 强度分别提高了 50%和96. 5% (周春华，刘威，解竹柏等.酚醛树脂泡沫塑料增韧改性的 研究.济南大学学报，2004，(18) :243-245)。本研究室曾采用聚氨酯预聚物增韧改性酚 醛泡沫，当预聚物的质量分数为3%时，改性泡沫的粉化程度仅为未改性的40%，且泡沫回 弹率大于60% (程珏，梁明莉，金光泰.聚氨酯预聚物改性酚醛泡沫塑料脆性的研究. 塑料工业，2004，(32) :7-9)。上述改性研究均采用在酚醛树脂/酸的体系中添加聚氨酯预 聚物的方法，虽然都取得了一定的增韧效果，但聚氨酯预聚物与酚醛树脂相容性差的问题 依然存在，允许的添加量很少，并且酚醛树脂体系中有多种含活泼氢物质，与异氰酸酯反应 复杂，因此聚氨酯预聚物起不到提高固化交联密度的作用，对泡沫的粉化现象改善不大。Anthony Joseph Papa等用含磷的聚醚多元醇合成了 -NCO封端的聚氨酯预聚物， 再与酚醛树脂共混发泡，有效地提高了酚醛泡沫的韧性(Anthony J P,Richard L R，Frank E C. phenolic foam modified with phosphorus-containingisocyanate-terminated. USP4119584. 1978-10-10)；本研究室采用聚氨酯预聚物与碱性酚醛树脂双组份体系制备了 新型泡沫材料(程珏，范勇，杨万泰.一种聚氨酯/酚醛泡沫保温材料的制备方法.中国专 利，200810105000. 2009-10-28)。与以往的添加改性不同，这种改性方法是以聚氨酯预聚物 代替酸作为酚醛树脂的固化剂，与酚醛树脂组成双组份体系，二者的相容性好、副反应少、 聚氨酯预聚物用量大(30% -60% )，交联反应活性高、交联网络完整，得到一种韧性、不粉 化的新型泡沫体。但是，这种体系采用少量酸做发泡剂，导致固化成型速度过快，泡沫体密 度高，不容易调节。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种物理发泡剂制备端异氰酸酯聚醚/酚醛树脂泡沫塑料的 方法，采用端异氰酸酯聚醚(聚氨酯预聚物)代替传统的固化剂(酸)，与可发性酚醛树脂 组成双组份体系制备一种全新的泡沫体，体系中采用物理发泡剂，不再使用有机/无机酸 作为发泡剂，副反应少，反应容易控制；采用特种可发性酚醛树脂，解决了聚氨酯预聚物与 体形酚醛树脂的相容性差的问题，并且该酚醛树脂与异氰酸酯基团反应速度平稳，制备的 泡沫体密度适中，在56kg/m3-109kg/m3之间，泡沫体具有很好的耐温性、韧性和不粉化的特 征。本专利技术，其特征在于，包括 以下步骤1)在特种可发性酚醛树脂中加入表面活性剂、发泡剂，搅拌均勻，形成组分A，其 中，表面活性剂用量为可发性酚醛树脂质量的4% -12. 5%，发泡剂用量为可发性酚醛树脂 质量的1-10% ；2)称取端异氰酸酯聚醚预聚体，作为组分B ；3)将组分A和B混合并搅拌10s-20s搅拌均勻，倒入模具，常温发泡固化，制得端 异氰酸酯聚醚/酚醛树脂泡沫保温材料，其中，端异氰酸酯聚醚预聚物中所含-NCO的质量 与可发性酚醛树脂的质量比为0.1-0. 6 1，整个发泡过程在室温下进行，操作工艺简单。其中，步骤1)中所述的特种可发性酚醛树脂为碱性可发性酚醛树脂，含水量为 3. 5% -6. 7%，粘度为 0. 9Pa. S_4. 8Pa. S，25°C。步骤1)中所述的表面活性剂为吐温系列或者硅油系列中的一种或者几种，表面 活性剂的优选用量为可发性酚醛树脂质量的8% -10%。步骤1)中所述的发泡剂为低沸点类物理发泡剂；优选HFCs (氢氟烃)、戊烷类、液 态CO2中的一种或者几种；优选用量为可发性酚醛树脂质量的1. 5% -6本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种端异氰酸酯聚醚／酚醛树脂泡沫塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： １）在特种可发性酚醛树脂中加入表面活性剂、发泡剂，搅拌均匀，形成组分Ａ，其中，表面活性剂用量为可发性酚醛树脂质量的４％－１２．５％，发泡剂用量为可发性酚醛树脂质量的１－１０％； ２）称取端异氰酸酯聚醚预聚体，作为组分Ｂ； ３）将组分Ａ和Ｂ混合并搅拌１０ｓ－２０ｓ搅拌均匀，倒入模具，常温发泡固化，制得端异氰酸酯聚醚／酚醛树脂泡沫保温材料，其中，端异氰酸酯聚醚预聚物中所含－ＮＣＯ的质量与可发性酚醛树脂的质量比为０．１－０．６∶１。 其中，步骤１）中所述的特种可发性酚醛树脂为碱性可发性酚醛树脂，含水量为３．５％－６．７％，粘度为０．９Ｐａ．Ｓ－４．８Ｐａ．Ｓ，２５℃。 步骤１）中所述的发泡剂为低沸点类物理发泡剂； 步骤２）中所述的端异氰酸酯聚醚预聚物为由聚醚氧化丙烯二醇（ＰＰＧ１０００）和二苯甲烷二异氰酸酯（ＭＤＩ）制备的，－ＮＣＯ基团含量为１８．５％－１９．５％（质量分数），粘度为０．１５Ｐａ．Ｓ－０．６５Ｐａ．Ｓ，２５℃。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：程珏，文振广，许亮，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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