一种酚醛泡沫材料制造技术

本发明专利技术提供了一种酚醛泡沫材料，由酚醛树脂混合物经发泡和固化得到，所述酚醛树脂混合物包括：90~100重量份的木质素改性酚醛树脂；4~8重量份的表面活性剂；8~10重量份的增韧剂；6~8重量份的发泡剂；15~25重量份的阻燃剂；25~30重量份的固化剂；所述增韧剂为乙二醇、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚酯多元醇中的一种或多种与丁腈橡胶、聚氨酯预聚体和环氧树脂中的一种或多种的混合物；所述固化剂为酸、醇与水的混合物，所述酸、醇与水的质量比为（5~7）：（1~3）：（1~3）。本发明专利技术的酚醛泡沫材料由于引入了特殊的增韧剂与固化剂，使酚醛树脂材料具有较高的韧性、密度与强度且具有较低的吸水率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及保温材料
，尤其涉及一种酚醛泡沫材料。
技术介绍
酚醛泡沫是酚醛树脂通过发泡而得到的一种泡沫塑料。由于酚醛泡沫具有重量轻、尺寸稳定性好、耐化学腐蚀、耐火焰穿透、遇火无滴落物、低烟雾的特点以及阻燃方面具有优良的性能，其成为了建筑、石油化工、电器、仪表等行业较理想的绝热保温材料。目前，酚醛泡沫已成为泡沫塑料中发展最快的品种之一，研究者对其研究和开发都很活跃，但是现有的酚醛泡沫存在韧性差，强度低与吸水率高的问题。木质素是一种天然高分子，其分子结构中含有酚羟基、醇羟基和甲氧基等多种基团，具有较好的活性，可用于改性酚醛树脂，得到木质素改性的酚醛树脂。木质素改性的酚醛树脂发泡后得到的泡沫污染性较小，而且能够保留酚醛泡沫导电系数低的优点，因此，木质素改性的酚醛树脂逐渐应用于酚醛泡沫中。例如申请号为2011104567582的中国专利公开了一种木质素基酚醛泡沫材料及其制备方法，该专利中的木质素及酚醛泡沫材料的制备方法具体为:将可发性木质素基酚醛树脂与PH调节剂、表面活性剂搅拌均匀，然后加入发泡剂迅速搅拌均匀，最后加入固化齐IJ，搅拌均匀快速倒入指定封闭容器进行发泡，从而得到木质素基酚醛保温材料。上述专利的酚醛泡沫中引入了可发性木质素基酚醛树脂，但是上述方法制备的酚醛泡沫的密度较低，强度较低，并且吸水率较高，从而限制了酚醛泡沫的广泛使用。
技术实现思路
本专利技术解 决的技术问题在于提供一种酚醛泡沫材料，所述酚醛泡沫材料的密度、韧性与强度较高，且吸水率较低。有鉴于此，本专利技术提供了一种酚醛泡沫材料，由酚醛树脂混合物经发泡和固化得至IJ，所述酚醛树脂混合物包括:木质素改性酚醛树脂9(Tl00重量份；表面活性剂4 8重量份；增韧剂8 10重量份；发泡剂6 8重量份；阻燃剂15 25重量份；固化剂25 30重量份；所述增韧剂为A组分和B组分的混合物，所述A组分选自乙二醇、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚酯多元醇中的一种或多种，所述B组分选自丁腈橡胶、聚氨酯预聚体和环氧树脂中的一种或多种；所述固化剂为酸、多元醇与水的混合物，所述酸、多元醇与水的质量比为(5 7):(1 3):(1 3)。优选的，所述酸为盐酸、硫酸、磷酸、对甲苯磺酸、二甲苯磺酸、苯磺酸和苯酚磺酸中的一种或多种；所述多元醇为乙二醇、聚乙二醇、丙三醇和二丙二醇中的一种或多种。优选的，所述木质素改性酚醛树脂的木质素为针叶材木质素、阔叶材木质素、草本木质素、酸木质素或碱木质素中的一种或多种。优选的，所述表面活性剂为聚硅氧烷、聚氧乙烯醚、聚氧丙烯、聚氧乙烯聚氧丙烯、聚乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚山梨酯和吐温系列中的一种或多种。优选的，所述阻燃剂为三氧化二锑、氢氧化镁、磷脂酸、卤代磷酸酯、磷酸三苯酯、十溴二苯乙烷、十溴二苯醚、硼酸锌、聚磷酸铵和碳酸钙中的一种或多种。优选的，所述发泡的温度为60°C 110°C。优选的，所述发泡的温度为7(T85°C。优选的，所述固化的温度为7(T90°C，所述固化的时间为15mirT50min。优选的，所述固化的温度为70°C，固化的时间为3(T40min。本专利技术提供了一种酚醛泡沫材料，由于酚醛泡沫材料中的增韧剂由乙二醇、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚酯多元醇中的一种或多种与丁腈橡胶、聚氨酯预聚体和环氧树脂中的一种或多种混合而成，木质素改性酚醛树脂中含有大量刚性的苯环结构，增韧剂中含有的羟基与木质素改性树脂中的α氢结合，形成具有韧性的支链结构，进而增强木质素改性酚醛泡沫板的韧性；同时增韧剂中含有大量酯基，具有非亲水性，显著降低酚醛泡沫材料的吸水率；另一方面，固化剂为酸与多元醇、水的混合物，水的加入使固化剂更加稳定，无结晶现象；多元醇则使固化作用更缓和，使酚醛泡沫材料更具有韧性；酸生成部分磺酸酯类化合物，磺酸酯类化合物具有一定的增韧效果，在木质素改性酚醛泡沫板制备完成后，具有催化作用的酸随着时间的延长，与醇类发生酯化，酯基含量的增加使木质素改性酚醛泡沫板的韧性进一步增强，强度也有明显的提高。`附图说明图1为本专利技术实施例1制备的酚醛泡沫材料的电子扫描照片；图2为本专利技术实施例1制备的酚醛泡沫材料的电子扫描照片；图3为本专利技术实施例3制备的酚醛泡沫材料的电子扫描照片；图4为本专利技术实施例4制备的酚醛泡沫材料的电子扫描照片。具体实施例方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术实施例公开了一种酚醛泡沫材料，由酚醛树脂混合物经发泡和固化得到，所述酚醛树脂混合物包括:木质素改性酚醛树脂 9(Tl00重量份；表面活性剂4 8重量份；增韧剂8 10重量份；发泡剂6 8重量份；阻燃剂15 25重量份；固化剂25 30重量份；所述增韧剂为A组分和B组分的混合物，所述A组分选自乙二醇、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚酯多元醇中的一种或多种，所述B组分选自丁腈橡胶、聚氨酯预聚体和环氧树脂中的一种或多种；所述固化剂为酸、多元醇与水的混合物，所述酸、多元醇与水的质量比为(5 7):(I 3):(1 3)。按照本专利技术，所述酚醛泡沫中木质素改性的酚醛树脂与增韧剂、固化剂共同作用，使制备得到的酚醛泡沫材料具有较高的密度、韧性与强度，且具有较低的吸收率。本专利技术中所述增韧剂为所述增韧剂为A组分和B组分的混合物，所述A组分选自乙二醇、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚酯多元醇中的一种或多种，所述B组分选自丁腈橡胶、聚氨酯预聚体和环氧树脂中的一种 或多种。所述增韧剂可以为乙二醇与丁腈橡胶的混合物、聚乙二醇、聚酯多元醇与环氧树脂的混合物或聚酯多元醇与环氧树脂的混合物。作为优选方案，所述增韧剂为聚酯多元醇与环氧树脂混合物。本专利技术所述的增韧剂不同于传统的低分子量多羟基增韧剂，由于羟基具有亲水性，羟基含量过多会导致所得木质素改性酚醛泡沫板的吸水率提高，这对木质素改性酚醛泡沫板的应用是不利的，而本专利技术中的增韧剂中含有大量酯基，具有非亲水性，对木质素改性酚醛泡沫板的吸水率具有明显的降低作用。所述增韧剂的含量为8 10重量份。所述固化剂为酸、醇与水的混合物，所述酸、醇与水的质量比为(5 7):(广3):(Γ3)。所述酸优选为盐酸、硫酸、磷酸、对甲苯磺酸、二甲苯磺酸、苯磺酸和苯酚磺酸中的一种或多种；所述醇优选为乙二醇、聚乙二醇、丙三醇和二丙二醇中的一种或多种。所述固化剂优选为盐酸、乙二醇与水的混合物、二甲苯磺酸、丙三醇与水的混合物、二甲苯磺酸、丙三醇与水的混合物或苯酚磺酸、二丙二醇与水的混合物。所述固化剂更优选为二甲苯磺酸、丙三醇与水的混合物。所述固化剂中的多元醇能够使固化作用更加缓和，使制备的酚醛泡沫更具有韧性；所述固化剂中的酸与醇能够生成部分磺酸酯类化合物，该类化合物具有增韧效果，并且制备的酚醛泡沫板中起催化作用的酸能够随着时间的延长，进一步与醇发生酯化反应，酯基含量的增加使酚醛泡沫板的韧性进一步增强，强度也明显提高；而水的加入使多元醇更易溶解，使固化剂更加稳定，且无结晶现象。所述固化剂的含量为25 30重量份，优选为27 29重量份。所述木质素改性酚醛树脂中的木质素优选为针叶材木质素、阔叶材木质素、草本木质素、酸木质素或碱木质素中的一种或多种。所述木质素改性酚醛树脂的制备方法可以按照申请号为201本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酚醛泡沫材料，由酚醛树脂混合物经发泡和固化得到，所述酚醛树脂混合物包括：木质素改性酚醛树脂?????90~100重量份；表面活性剂?????????????4~8重量份；增韧剂?????????????????8~10重量份；发泡剂?????????????????6~8重量份；阻燃剂?????????????????15~25重量份；固化剂?????????????????25~30重量份；所述增韧剂为A组分和B组分的混合物，所述A组分选自乙二醇、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚酯多元醇中的一种或多种，所述B组分选自丁腈橡胶、聚氨酯预聚体和环氧树脂中的一种或多种；所述固化剂为酸、多元醇与水的混合物，所述酸、多元醇与水的质量比为（5~7）：（1~3）：（1~3）。

【技术特征摘要】
1.一种酚醛泡沫材料，由酚醛树脂混合物经发泡和固化得到，所述酚醛树脂混合物包括: 木质素改性酚醛树脂 9(Tl00重量份； 表面活性剂41重量份； 增韧剂8 10重量份； 发泡剂61重量份； 阻燃剂15 25重量份； 固化剂25 30重量份； 所述增韧剂为A组分和B组分的混合物，所述A组分选自乙二醇、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚酯多元醇中的一种或多种，所述B组分选自丁腈橡胶、聚氨酯预聚体和环氧树脂中的一种或多种； 所述固化剂为酸、多元醇与水的混合物，所述酸、多元醇与水的质量比为(5 7):(广3):(I 3)。2.根据权利要求1所述的酚醛泡沫材料，其特征在于，所述酸为盐酸、硫酸、磷酸、对甲苯磺酸、二甲苯磺酸、苯磺酸和苯酚磺酸中的一种或多种；所述多元醇为乙二醇、聚乙二醇、丙三醇和二丙二醇中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的酚醛泡沫材料，其特征在于，所述木质素改性酚醛树脂的木质素为针叶材木质素、阔叶...

【专利技术属性】
技术研发人员：江成真，李枝芳，焦壮，秦海洋，左兴信，韩春国，彭绵广，
申请(专利权)人：山东圣泉化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：