硬質三聚氰胺發泡材料用樹脂合成方法
2023-05-06 18:48:46
硬質三聚氰胺發泡材料用樹脂合成方法
【專利摘要】本發明屬於高分子材料領域，具體涉及一種硬質三聚氰胺發泡材料用樹脂合成方法。在pH8.0-9.0條件下，三聚氰胺與多聚甲醛在水做溶劑條件下發生羥甲基化反應生成多羥基三聚氰胺；多羥基三聚氰胺中加入酸調節pH至5.5-7.0，再加入醇，發生三維網狀聚合反應。醇為甲醇、乙醇、乙二醇或聚乙二醇400中的一種或幾種混合使用。本發明在多羥基三聚氰胺中加入酸，再加入醇，使得樹脂穩定性更好，利於樹脂的存儲和利用。通過調節三聚氰胺與多聚甲醛的比例，並控制反應條件，得到的樹脂分子量均勻。採用弱酸性條件，控制了樹脂交聯反應速度，有效的防止了樹脂因交聯過快導致樹脂凝結成一團的問題。
【專利說明】硬質三聚氰胺發泡材料用樹脂合成方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於高分子材料領域，具體涉及一種硬質三聚氰胺發泡材料用樹脂合成方法。
技術背景
[0002]三聚氰胺樹脂是一種傳統的氨基樹脂，三聚氰胺甲醛樹脂可以在150°C下穩定使用，且具有自熄性、抗電弧性和良好的力學性能。目前，三聚氰胺甲醛樹脂主要用於木材加工、模塑劑、塗料、減水劑、皮革塗飾劑等方面。
[0003]蜜胺樹脂用於製備防火泡沫塑料，蜜胺泡沫塑料除了比其它泡沫塑料具有更低的容重和耐化學品腐蝕外，更具有突出的吸音尤其是對低頻噪音的吸收特性，突出的熱穩定性和耐老化性，突出的阻燃、低煙和衛生性。突出的後加工性不但使其固有的優勢得到加強，同時還得到一系列功能被擴展了的難得的新型材料。這些具有突出特點的新材料被廣泛地應用於建築、交通和電子信息等工業領域，特別是在有阻燃、高溫、低頻噪音吸收要求的工況條件下成為不可替代的材料。另外在工業領域，由於火災安全隱患多，環境條件苛亥IJ，如機房、車間、合成塔的噪聲治理和保溫節能，安裝三聚氰胺泡沫塑料板可降低噪音，保護人們的健康。容重低於10kg/m3的軟質三聚氰胺泡沫可用於體育運動、休閒、娛樂場館等的室內吸音材料，它既能起到一定的防火效果，又能達到吸音效果，是一種很好建築材料。
[0004]由於普通三聚氰胺樹脂穩定性較差，最終獲得的樹脂穩定性、分子量以及粘度對後期使用影響較為顯著。因此，在合成時需要研究影響此類性能的各種因素，目前已發現三聚氰胺與甲醛的摩爾比、反應時間、反應溫度、PH以及固含量大小等對樹脂的性能存在著廣泛的影響。
[0005]三聚氰胺泡沫塑料作為具有阻燃、低煙、低毒、可減少有效火災荷載的裝修材料，阻燃性能優異，發煙密度、有害氣體排放均大大低於阻燃泡沫國家標準，能有效解決惡性火災的防治問題。隨著生產技術的改進，產品成本的降低，三聚氰胺泡沫塑料必將取代汙染環境的各種傳統保溫材料，面臨極大的市場發展機遇。三聚氰胺泡沫塑料高度的吸音能力和防火特性以及具有的流行、雅致的特點，使其在建築領域普遍應用，可用做外牆保溫材料，替代現在市場用的聚氨酯，聚苯板等泡沫材料。而硬質三聚氰胺發泡材料專用樹脂合成工藝的研究尤其重要，三聚氰胺樹脂性能的優劣直接影響三聚氰胺發泡材料的性能。
【發明內容】
[0006] 針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種硬質三聚氰胺發泡材料用樹脂合成方法，製備得到高固含量的三聚氰胺樹脂，分子量較為均一。
[0007]本發明所述的硬質三聚氰胺發泡材料用樹脂合成方法，包括以下步驟:
[0008](I)在PH8.0-9.0條件下，三聚氰胺與多聚甲醛在水做溶劑條件下發生羥甲基化
反應生成多羥基三聚氰胺；
[0009](2)多羥基三聚氰胺中加入酸調節pH至5.5-7.0,再加入醇，發生三維網狀聚合反應。
[0010]其中:
[0011]三聚氰胺、多聚甲醛與水的摩爾比為1:1.5-4.0:5.5-6.5，優選為1:2.5:6.0。
[0012]步驟(1)中反應溫度為80~90°C，反應時間為1.2_1.811，反應溫度優選為851:，pH優選為8.0。
[0013]步驟(2)中反應溫度為80_90°C，反應時間為0.8-1.2h，步驟(2)中pH優選為6.0。
[0014]步驟(2)中酸為鹽酸、甲酸、磷酸、對甲苯磺酸、檸檬酸或乙酸中一種或幾種以任意比例混合。
[0015]步驟(2)中醇為甲醇、乙醇、乙二醇或聚乙二醇400中的一種或幾種以任意比例混合。多羥基三聚氰胺中加入酸調節PH至5.5-7.0,再加入醇，使得樹脂穩定性更好，利於樹脂的存儲和利用。
[0016]本發明製備得到的硬質三聚氰胺發泡材料用樹脂，加入發泡劑、固化劑、乳化劑，其中發泡劑、固化劑、乳化劑採用本領域常規產品，攪拌均勻後，放入微波中進行發泡，得到硬質發泡材料。性能測試如下:[0017]
密度(kg/ m')20-50
導熱係數w / (m.k) <0.035
氧指數(％)35-40
壓縮性能(MPa)>0.15
抗彎強度(MPa)>0.10?
[0018]綜上所述，本發明具有以下優點:
[0019](I)本發明在多羥基三聚氰胺中加入酸調節pH至5.5-7.0,再加入醇，使得樹脂穩定性更好，利於樹脂的存儲和利用。
[0020](2)通過調節三聚氰胺與多聚甲醛的比例，並控制反應條件，最終得到的樹脂分子量均勻。
[0021](3)採用弱酸性條件，控制了樹脂交聯反應速度，有效的防止了樹脂交聯過快，導致樹脂凝結成一團。
[0022](4)採用本發明製備得到的硬質三聚氰胺發泡材料用樹脂製備得到的硬質發泡材料性能均勻，抗壓、抗彎性能較好。
【具體實施方式】
[0023]下面結合實施例對本發明做進一步說明。
[0024]實施例1
[0025](I)在pH9.0,溫度為80°C條件下，Imol三聚氰胺與2.5mol多聚甲醒在6.0mol水做溶劑條件下發生羥甲基化反應1.2h，生成多羥基三聚氰胺；
[0026](2)多羥基三聚氰胺中加入甲酸調節pH至5.5，再加入乙醇，乙醇與多羥基三聚氰胺的質量比為0.02:1，反應溫度為80°C，反應時間為1.0h，發生三維網狀聚合反應，得到硬質三聚氰胺發泡材料用樹脂。[0027]將製備得到的硬質三聚氰胺發泡材料用樹脂，加入發泡劑、固化劑、乳化劑，其中發泡劑、固化劑、乳化劑採用本領域常規產品，攪拌均勻後，放入微波中進行發泡，得到硬質發泡材料。性能測試如下:
[0028]
【權利要求】
1.一種硬質三聚氰胺發泡材料用樹脂合成方法，其特徵在於:包括以下步驟: (1)在PH8.0-9.0條件下，三聚氰胺與多聚甲醛在水做溶劑條件下發生羥甲基化反應生成多羥基三聚氰胺；(2)多羥基三聚氰胺中加入酸調節pH至5.5-7.0,再加入醇，發生三維網狀聚合反應。
2.根據權利要求1所述的硬質三聚氰胺發泡材料用樹脂合成方法，其特徵在於:三聚氰胺、多聚甲醛與水的摩爾比為1:1.5-4.0:5.5-6.5。
3.根據權利要求2所述的硬質三聚氰胺發泡材料用樹脂合成方法，其特徵在於:三聚氰胺與多聚甲醛的摩爾比為1:2.5。
4.根據權利要求1所述的硬質三聚氰胺發泡材料用樹脂合成方法，其特徵在於:步驟Cl)中反應溫度為80~90°C，反應時間為1.2-1.8h。
5.根據權利要求4所述的硬質三聚氰胺發泡材料用樹脂合成方法，其特徵在於:步驟Cl)中反應溫度為85°C，pH為8.0。
6.根據權利要求1所述的硬質三聚氰胺發泡材料用樹脂合成方法，其特徵在於:步驟(2)中反應溫度為80-90°C，反應時間為0.8-1.2h。
7.根據權利要求1所述的硬質三聚氰胺發泡材料用樹脂合成方法，其特徵在於:步驟(2)中 pH 為 6.0。`
8.根據權利要求1所述的硬質三聚氰胺發泡材料用樹脂合成方法，其特徵在於:步驟(2)中酸為鹽酸、甲酸、磷酸、對甲苯磺酸、檸檬酸或乙酸中一種或幾種以任意比例混合。
9.根據權利要求1所述的硬質三聚氰胺發泡材料用樹脂合成方法，其特徵在於:步驟(2)中醇為甲醇、乙醇、乙二醇或聚乙二醇400中的一種或幾種以任意比例混合。
10.根據權利要求1或9所述的硬質三聚氰胺發泡材料用樹脂合成方法，其特徵在於:步驟(2)中醇與多羥基三聚氰胺的質量比為0.02-0.05:1。
【文檔編號】C08G12/32GK103665287SQ201310646482
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月4日 優先權日:2013年12月4日
【發明者】趙大學, 徐國磊, 王宜明, 劉竹慶, 高修家 申請人:山東聯合化工股份有限公司