閉孔增韌酚醛泡沫塑料及其製備方法
2023-04-30 05:33:46 1
專利名稱：閉孔增韌酚醛泡沫塑料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種酚醛泡沫塑料，尤其是閉孔增韌酚醛泡沫塑料及其製備方法。
(2)背景技術本發明是針對R型酚醛樹脂及其所製作的泡沫塑料。酚醛樹脂生產的酚醛泡沫，具有導熱係數低、不燃、低煙毒、低值的特性。酚醛泡沫已有多年的歷史，是保溫泡沫中防火性最好的。儘管有這些優點，但酚醛泡沫沒有在保溫市場中廣泛應用。主要原因是酚醛泡沫有較不理想的導熱係數並且會隨應用時間而增大。另外脆性也是酚醛泡沫塑料的一個嚴重的問題。
CN 1281480A號專利提出用(CaFb)3N作發泡劑，製造有極好絕熱性能、改進脆性的酚醛泡沫。US 6,013,689號專利用增強劑或/和成核劑生產閉孔酚醛泡沫的方法。US 6,133,332號專利用氟化物為發泡劑製作穩定導熱係數的酚醛泡沫。US 6,472,444號專利用CaFbOC2H5或反式1，2-二氯乙烯製作穩定導熱係數的酚醛泡沫。
(3)發明內容儘管有關酚醛泡沫改性的技術不少，但是很多技術都在增韌的同時犧牲了酚醛泡沫的防火性能。本發明正是針對此難題，提出一種採用特殊的化學增韌方法，優選奇妙的固化助劑以得到一種結構特殊，既增韌又不燃的閉孔增韌酚醛泡沫塑料。
本發明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料其合成改性酚醛樹脂的苯酚和甲醛摩爾比為1∶(1.30～2.50)，催化劑為二元複合體，改性助劑為矽中間體、酯類化合物、氨類化合物。其組份和按重量份的含量為(以苯酚為100份)甲醛100～220，催化劑0.8～8，矽中間體2～10，氨類化合物2～10，酯類化合物2～10；發泡配方為樹脂100，表面活性劑1～5，發泡劑2～12，固化助劑0.5-5，固化劑4～15。
所說的催化劑選自二元複合體，可以是強鹼和金屬氧化物中的至少一種，其中強鹼為0.5～5，金屬氧化物為0.3～3。
表面活性劑選自DC-190，DC-193，L-530，L-5310，L-158，吐溫80，吐溫40或吐溫60等。
發泡劑選自正戊烷，異戊烷，石油醚或烷烴等。
固化助劑選自硼砂，粉狀二氧化矽，氫氧化鋁或氧化銅等。
固化劑可採用有機酸，選自酚磺酸，對甲苯磺酸，二甲苯磺酸，草酸或乙酸等。
本發明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料製備方法的步驟如下1、按其含量將苯酚、甲醛、矽中間體、催化劑混合，在50～85℃反應40～60min，在90～100℃反應100～150min；2、加入氨類化合物繼續反應，溫度為90-102℃，反應時間為5-15min；3、加入酯類化合物，減壓下脫水，得到改性樹脂；4、將樹脂、發泡劑、表面活性劑、固化助劑混合，加入固化劑加溫50～100℃，10～120min，固化後即得本發明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料。
本發明採用了特殊的化學增韌方法和奇妙的固化助劑，分別加入三類改性助劑，採用烷烴作發泡劑，無地球溫室效應係數，得到結構特殊的閉孔增韌酚醛泡沫塑料，解決了阻礙酚醛泡沫發展的問題，最終酚醛泡沫閉孔率大小於85％，脆性小於25％，導熱係數小於0.025W/m·k，有利於酚醛泡沫塑料的推廣應用。
(4)具體實施方式
以下實施例將對本發明作進一步的說明。
實施例1本發明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料其合成改性酚醛樹脂的苯酚和甲醛摩爾比為1∶2，其組份和按重量份的含量為(以苯酚為100份)甲醛170，催化劑採用強鹼1，金屬氧化物1，矽中間體6，氨類化合物5，酯類化合物3；發泡配方為樹脂100，表面活性劑選用L-158 3.5，發泡劑選自烷烴8，固化劑選自對甲苯磺酸10。
閉孔增韌酚醛泡沫塑料製備方法的步驟如下1、按其含量將苯酚、甲醛、矽中間體、催化劑混合，在60℃反應50min，在95℃反應150min；2、加入氨類化合物繼續反應，溫度為95℃，反應時間為10min；3、加入酯類化合物，減壓下脫水，得到改性樹脂4、將樹脂、發泡劑、表面活性劑、固化助劑混合，加入固化劑(與固化助劑相同或不同，上述組份中沒有固化助劑，請確認統一術語名稱！)攪拌100s，加溫75℃，80min，固化後即得本發明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料。
實施例2閉孔增韌酚醛泡沫塑料其合成改性酚醛樹脂的苯酚和甲醛摩爾比為1∶1.5，其組份和按重量份的含量為(以苯酚為100份)甲醛125，催化劑採用強鹼3，金屬氧化物0.5，矽中間體8，氨類化合物2，酯類化合物6；發泡配方為樹脂100，表面活性劑選用2，發泡劑選自石油醚4，固化劑選自酚磺酸15。
閉孔增韌酚醛泡沫塑料製備方法的步驟如下1、按其含量將苯酚、甲醛、矽中間體、催化劑混合，在80℃反應45min，在90℃反應120min；2、加入氨類化合物繼續反應，溫度為100℃，反應時間為5min；3、加入酯類化合物，減壓下脫水，得到改性樹脂；4、將樹脂、發泡劑、表面活性劑、固化助劑混合，加入固化劑(與固化助劑相同或不同，上述組份中沒有固化助劑，請確認統一術語名稱！)攪拌150s，加溫60℃，50min，固化後即得本發明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料。
實施例3本發明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料其合成改性酚醛樹脂的苯酚和甲醛摩爾比為1∶1.3，其組份和按重量份的含量為(以苯酚為100份)甲醛110，催化劑採用強鹼0.5，金屬氧化物3，矽中間體4，氨類化合物10，酯類化合物2；發泡配方為樹脂100，表面活性劑選用「吐溫80」4，發泡劑選自烷烴12，固化劑選自對甲苯磺酸8。
閉孔增韌酚醛泡沫塑料製備方法的步驟如下1、按其含量將苯酚、甲醛、矽中間體、催化劑混合，在60℃反應60min，在100℃反應130min；2、加入氨類化合物繼續反應，溫度為100℃，反應時間為5min；3、加入酯類化合物，減壓下脫水，得到改性樹脂；4、將樹脂、發泡劑、表面活性劑、固化助劑混合，加入固化劑(與固化助劑相同或不同，上述組份中沒有固化助劑，請確認統一術語名稱！)攪拌80s，加溫80℃，100min，固化後即得本發明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料。
實施例4本發明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料其合成改性酚醛樹脂的苯酚和甲醛摩爾比為1∶1.8，其組份和按重量份的含量為(以苯酚為100份)甲醛158，催化劑採用強鹼5，金屬氧化物0.3，矽中間體10，氨類化合物6，酯類化合物10；發泡配方為樹脂100，表面活性劑選用「DC-193」1，發泡劑選自烷烴10，固化劑選自對甲苯磺酸4。
閉孔增韌酚醛泡沫塑料製備方法的步驟如下1、按其含量將苯酚、甲醛、矽中間體、催化劑混合，在85℃反應50min，在90℃反應100min；2、加入氨類化合物繼續反應，溫度為95℃，反應時間為10min；3、加入酯類化合物，減壓下脫水，得到改性樹脂；
4、將樹脂、發泡劑、表面活性劑、固化助劑混合，加入固化劑攪拌120s，加溫100℃，120min，固化後即得本發明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料。
實施例5閉孔增韌酚醛泡沫塑料其合成改性酚醛樹脂的苯酚和甲醛摩爾比為1∶2.3，其組份和按重量份的含量為(以苯酚為100份)甲醛200，催化劑採用強鹼4，金屬氧化物2，矽中間體2，氨類化合物8，酯類化合物8發泡配方為樹脂100，表面活性劑選用「L-158」5，發泡劑選自烷烴2，固化劑選自對甲苯磺酸12。
閉孔增韌酚醛泡沫塑料製備方法的步驟如下1、按其含量將苯酚、甲醛、矽中間體、催化劑混合，在80℃反應40min，在95℃反應110min；2、加入氨類化合物繼續反應，溫度為95℃，反應時間為10min；3、加入酯類化合物，減壓下脫水，得到改性樹脂；4、將樹脂、發泡劑、表面活性劑、固化助劑混合，加入固化劑攪拌30s，加溫50℃，30min，固化後即得本發明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料。
實施例6本發明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料其合成改性酚醛樹脂的苯酚和甲醛摩爾比為1∶2.5，其組份和按重量份的含量為(以苯酚為100份)甲醛220，催化劑採用強鹼3.5，金屬氧化物1.5，矽中間體5，氨類化合物4，酯類化合物5；發泡配方為樹脂100，表面活性劑選用「吐溫60」3，發泡劑選自烷烴6，固化劑選自對甲苯磺酸6。
閉孔增韌酚醛泡沫塑料製備方法的步驟如下1、按其含量將苯酚、甲醛、矽中間體、催化劑混合，在80℃反應55min，在95℃反應125min；2、加入氨類化合物繼續反應，溫度為95℃，反應時間為30min；3、加入酯類化合物，減壓下脫水，得到改性樹脂；4、將樹脂、發泡劑、表面活性劑、固化助劑混合，加入固化劑攪拌50s，加溫90℃，10min，固化後即得本發明所說的閉孔增韌酚醛泡沫塑料。
權利要求
1.閉孔增韌酚醛泡沫塑料，其特徵在於其合成改性酚醛樹脂的苯酚和甲醛摩爾比為1∶1.30～2.50，催化劑為二元複合體，改性助劑為矽中間體、酯類化合物、氨類化合物；其組份和按重量份的含量為苯酚100，甲醛100～220，催化劑0.8～8，矽中間體2～10，氨類化合物2～10，酯類化合物2～10；發泡配方為樹脂100，表面活性劑1～5，發泡劑2～12，固化助劑0.5-5，固化劑4～15。
2.如權利要求1所述的閉孔增韌酚醛泡沫塑料，其特徵在於所說的催化劑選自強鹼或金屬氧化物，其中強鹼為0.5～5，金屬氧化物為0.3～3。
3.如權利要求1所述的閉孔增韌酚醛泡沫塑料，其特徵在於所說的表面活性劑選自DC-190，DC-193，L-530，L-5310，L-158，吐溫80，吐溫40或吐溫60。
4.如權利要求1所述的閉孔增韌酚醛泡沫塑料，其特徵在於所說的發泡劑選自正戊烷，異戊烷，石油醚或烷烴。
5.如權利要求1所述的閉孔增韌酚醛泡沫塑料，其特徵在於所說的固化劑採用有機酸，選自酚磺酸，對甲苯磺酸，二甲苯磺酸，草酸或乙酸。
6.閉孔增韌酚醛泡沫塑料製備方法，其特徵在於其步驟如下1)、按其組份和含量將苯酚、甲醛、矽中間體、催化劑混合，在55～85℃反應40～60min，在90～100℃反應100～150min；2)、加入氨類化合物繼續反應，溫度為85～100℃，反應時間為5～30min；3)、加入酯類化合物，減壓下脫水，得到改性樹脂；4)、將樹脂、發泡劑、表面活性劑、固化助劑混合，加入固化劑加溫50～100℃，10～120min，固化後即得；5)、所說的組份和含量為合成改性酚醛樹脂的苯酚和甲醛摩爾比為1∶1.30～2.50，催化劑為二元複合體，改性助劑為矽中間體，酯類化合物或氨類化合物；苯酚100，甲醛100～220，催化劑0.8～8，矽中間體2～10，氨類化合物2～10，酯類化合物2～10；發泡配方為樹脂100，表面活性劑1～5，發泡劑2～12，固化助劑0.5-5，固化劑4～15。
7.如權利要求6所述的閉孔增韌酚醛泡沫塑料製備方法，其特徵在於所說的催化劑選自強鹼和金屬氧化物中的至少一種，其中強鹼為0.5～5，金屬氧化物為0.3～3。
8.如權利要求6所述的閉孔增韌酚醛泡沫塑料製備方法，其特徵在於所說的表面活性劑選自DC-190，DC-193，L-530，L-5310，L-158，吐溫80，吐溫40或吐溫60。
9.如權利要求6所述的閉孔增韌酚醛泡沫塑料製備方法，其特徵在於所說的發泡劑選自正戊烷，異戊烷，石油醚或烷烴。
10.如權利要求6所述的閉孔增韌酚醛泡沫塑料製備方法，其特徵在於所說的固化劑採用有機酸，選自酚磺酸，對甲苯磺酸，二甲苯磺酸，草酸或乙酸。
全文摘要
涉及一種閉孔增韌酚醛泡沫塑料及製法。其合成改性酚醛樹脂的苯酚和甲醛摩爾比為1∶1.30～2.50，改性助劑為矽中間體、酯類化合物、氨類化合物；其組份為苯酚、甲醛、催化劑、矽中間、氨類化合物和酯類化合物；發泡配方為樹脂、表面活性劑、發泡劑、固化助劑和固化劑。製備時按各組份混合、反應，加入氨類化合和酯類化合物脫水得改性樹脂，將樹脂等混合，加入固化劑加溫固化後即得，採用特殊的化學增韌方法和奇妙的固化助劑，分別加入三類改性助劑，採用烷烴作發泡劑，無地球溫室效應係數，得到結構特殊的閉孔增韌酚醛泡沫塑料，解決了阻礙酚醛泡沫發展的問題，最終酚醛泡沫閉孔率大小於85％，脆性小於25％，導熱係數小於0.025W/m·k，有利於酚醛泡沫塑料的推廣應用。
文檔編號C08J9/02GK1613897SQ20031011396
公開日2005年5月11日 申請日期2003年11月5日 優先權日2003年11月5日
發明者汪坤明, 張均明, 楊成根 申請人:廈門新風機實業有限公司