阻燃保溫環保聚合發泡材料及其生產方法
2023-10-07 15:41:59
專利名稱：阻燃保溫環保聚合發泡材料及其生產方法
阻燃保溫環保聚合發泡材料及其生產方法技術領域
本發明屬於高分子化工技術領域，具體地說是一種阻燃保溫環保聚合發泡材料及其生產方法。
背景技術：
現在的泡沫保溫材料多用聚氨酯、酚醛樹脂、脲醛樹脂泡沫保溫材料，隨著聚合樹脂合成技術和塑料加工和改性技術的進步，很多新型泡沫保溫新材料出現在泡沫保溫材料中。由於其輕質、高比強度、高比模量、絕熱、絕緣、隔音減震、且成型工藝簡單，故而被廣泛應用於建築和包裝行業。但目前使用的聚氨酯泡沫、酚醛泡沫、苯乙烯等建材泡沫塑料有成本高、存在易揮發有害物質和易燃燒等缺點，因此需要研製新型泡沫保溫材料。
脲醛樹脂泡沫塑料原料充足，價格低廉，應用廣泛。但也存在一些問題，需要很好的開發應用。如脲醛樹脂存在耐水性差，特別是產品游離甲醛超標，不環保，有毒害，而且直接影響人們的身體健康，所以製取含游離甲醛越少越好，已成為當今人們攻克的目標課題。
酚醛泡沫屬高分子有機硬質鋁箔泡沫產品，是由熱固性酚醛樹脂發泡而成，它具有輕質、防火、遇明火不燃燒、無煙、無毒、無滴落，且化學成分穩定，防腐抗老化，特別是能耐有機溶液、強酸、弱鹼腐蝕，是新一代保溫防火隔音材料。目前，在發達國家酚醛發泡材料發展迅速，已廣泛應用於建築、國防、外貿、貯存、能源等領域，酚醛發泡材料可能會成為很有競爭力的新型建材。但是採用燃燒性能為經過技術處理後達到B1級的特種酚醛樹脂材料，則其每立方米的市場價格可能要2000元以上，價格又成為了發展的瓶頸。
據專家介紹，從市場上大部分的保溫材料來看，保溫和防火兩種性能始終存在著矛盾的關係。有機保溫材料保溫性能好，但防火性能差。無機保溫材料防火性能好，但保溫性能差。發明內容
本發明的目的，就是提供一種防水、阻燃、保溫環保要求的阻燃保溫環保聚合發泡材料及其生產方法。該發泡材料廣泛應用於建築設施保溫、場館裝飾保溫，減震代替不具有阻燃性能的苯板軟包裝諸多方面的應用。
本發明的目的是這樣實現的關於脲醛樹脂泡沫膠黏劑的製備先將37%甲醛、聚乙烯醇和甘油依次投入反應釜中攪拌升溫至40°C，用30%甲酸調pH=4. 0、反應時間20分鐘，然後加入尿素投入總量的70%， 在50°C下反應40分鐘；然後加入六次甲基四胺，再用30% NaOH調pH=6. 5，加入尿素投入總量的20%，在30分鐘內升溫至90°C，反應30-50分鐘；用氯化銨調至pH=5. 0，再加入穩定劑於80°C下反應即於25°C下用塗-4粘度杯測粘度為20-25秒為終點；再用30%Na0H調 pH=7. 5，加剩餘尿素及硫脲於80°C下保持30分鐘，然後用25%氨水調pH=7. 5於60°C下反應20分鐘，降溫至40°C以下出料；關於發泡劑的製備先將水加入攪拌釜，在攪拌下依次加入二丁基萘磺酸鈉，壬基酚聚氧乙烯醚，升溫至30-40°C，使其完全溶解，然後再加入磷酸，甘油，磷酸鈉，攪拌均勻至溶解，出料包裝即為成品；關於發泡成品的製備取脲醛樹脂膠黏劑100重量份數，尿素10-15重量份數，及發泡劑90-100重量份數，混合併攪拌均勻，投入發泡機中發泡達到實現打泡、擠壓成型、乾燥、 包裝後即為成品；本發明作為甲組份脲醛樹脂泡沫膠黏劑的成分及重量份數比為37%甲醛160 250 份，尿素90 150份，甘油15 25份，六次甲基四胺4. 0 8. 0份，聚乙烯醇1. 0 2. 0 份，穩定劑6. 0 8. 0份，硫脲4. 0 10. 0份，水45 48份；本發明作為乙組份發泡劑的成分及重量份數比為二丁基萘磺酸鈉1.5 2. 5份，壬基酚聚氧乙烯醚1. 0 1. 5份甘油1. 0 2. 0份磷酸3. 5 4. 5份，磷酸鈉2. 0 4. 0份 水90. 0 95. 0份；上述的穩定劑為木質素磺酸鈣，木質素磺酸鈉，木質素磺酸銨或木質素磺酸鎂。
本發明還包括在發泡成品的製備中還加入有佔總重量份數1-30份作為骨架的碳酸鈣，硅藻土，膨膶土或/和滑石粉，目數為100-300。
本發明還包括在發泡成品的製備中還加入有佔總重量份數1-5份作為骨架的經硫酸磺化處理後的稻草或/和秸稈，目數為100-200。
本發明所述的聚乙烯醇為聚乙烯醇1788，聚乙烯醇2088，聚乙烯醇1799或聚乙烯醇2099。
本發明的優點第一保溫性能好阻燃保溫環保聚合發泡材料是一種高性能的高分子熱固型保溫隔熱材料，導熱係數極低。第二 抗裂性能好阻燃保溫環保聚合發泡材料是一種柔性變形量較大的材料，抵抗外界變形能力強，在外力、溫度、乾濕等作用下，不易發生開裂，能有效保持體系的穩定性、 耐久性。第三抗溼熱、防水性能優良，水密性好阻燃保溫環保聚合發泡材料是閉孔式結構有優良的防水、隔汽功能，具有良好的防水性能，能有效避免雨水進入內部造成危害。第四穩定性強，耐久性、耐老化性長與聚苯乙烯等有機材料相比，阻燃保溫環保聚合發泡材料耐老化性能更加優異，化學性能更穩定。低溫至零下50°c不脆裂、高溫至零上 150°C不流淌，不粘連，具有良好的熱穩定性，可在零上120°C的溫度下長期使用。且耐弱酸、 弱鹼等化學物質侵蝕。材料空隙結構穩定，吸水率低、耐凍融。其綜合使用壽命長，更加適合建築保溫。第五施工便捷、維修方便阻燃保溫環保聚合發泡材料施工速度快、效率高，對建築物外形適應能力強，尤其是節點等複雜部位的施工。
第六環保性能好阻燃保溫環保聚合發泡材料無可揮發的有機溶劑，無有毒物質，發泡固化後無毒無害，無三廢排放不汙染環境，對人體無害。
第七原料易購，生產工藝簡單，產品外觀具有體輕、質硬、而且無毒、不燃燒、無刺激性臭味，生產無汙染。本發明是阻燃防火(防火性能達到A級)、保溫環保材料；利用新配方、新工藝生產的本產品，以性能優異的高分子材料、無機材料、生物製品配製而成，徹底改變了傳統發泡材料的用料、配方及生產工藝。
下面將通過實例對本發明作進一步詳細說明，但下述的實例僅僅是本發明其中的例子而已，並不代表本發明所限定的權利保護範圍，本發明的權利保護範圍以權利要求書為準。
具體實施方式
實施例1脲醛樹脂泡沫膠黏劑的製備先將200kg的37%甲醛、1. 5g的聚乙烯醇1788和20kg的甘油依次投入反應釜中攪拌升溫至40°C，用30%甲酸調至pH=4. 0、反應時間為20分鐘，然後加入70kg的尿素，在50°C 下反應40分鐘；然後加入5kg的六次甲基四胺，再用30% NaOH調至pH=6. 5，加入20kg尿素，在30分鐘內升溫至90°C，反應30-50分鐘；用氯化銨調至pH=5. 0，再加入木質素磺酸鈣於80°C下反應即於25°C下用塗-4粘度杯測粘度為20-25秒為終點；再用30%Na0H調至 pH=7. 5，加入IOkg尿素及5kg硫脲於80°C下保持30分鐘，然後用25%氨水調至pH=7. 5於 60°C下反應20分鐘，降溫至40°C以下出料；發泡劑的製備先將46kg的水加入攪拌釜，在攪拌的同時依次加入二丁基萘磺酸鈉 ^g，壬基酚聚氧乙烯醚1. 3kg，升溫至30-40°C，使其完全溶解，然後再加入磷酸4kg，甘油 1. 5kg,磷酸鈉4kg，攪拌均勻至溶解，出料包裝即為成品；發泡成品的製備取脲醛樹脂膠黏劑100kg，尿素13kg，及發泡劑95kg，混合併攪拌均勻，投入發泡機中發泡達到實現打泡、擠壓成型、乾燥、表面整型、包裝後即為成品。
實施例2脲醛樹脂泡沫膠黏劑的製備先將180kg的37%甲醛、1. 2g的聚乙烯醇2088和17kg的甘油依次投入反應釜中攪拌升溫至40°C，用30%甲酸調至pH=4. 0、反應時間為20分鐘，然後加入70kg的尿素，在50°C 下反應40分鐘；然後加入6kg的六次甲基四胺，再用30% NaOH調至pH=6. 5，加入20kg尿素，在30分鐘內升溫至90°C，反應30-50分鐘；用氯化銨調至pH=5. 0，再加入木質素磺酸鈉於80°C下反應即於25°C下用塗-4粘度杯測粘度為20-25秒為終點；再用30%Na0H調至 pH=7. 5，加入IOkg尿素及6kg硫脲於80°C下保持30分鐘，然後用25%氨水調至pH=7. 5於 60°C下反應20分鐘，降溫至40°C以下出料；發泡劑的製備先將47kg的水加入攪拌釜，在攪拌的同時依次加入二丁基萘磺酸鈉 1. 7kg，壬基酚聚氧乙烯醚1. ^ig,升溫至30-40°C，使其完全溶解，然後再加入磷酸3. 7kg, 甘油1. 3kg,磷酸鈉2. ^g，攪拌均勻至溶解，出料包裝即為成品；發泡成品的製備取脲醛樹脂膠黏劑90kg，尿素13kg，發泡劑IOOkg及100-300目的碳酸鈣20坧，混合併攪拌均勻，投入發泡機中發泡達到實現打泡、擠壓成型、乾燥、表面整型、 包裝後即為成品。
實施例3脲醛樹脂泡沫膠黏劑的製備先將220kg的37%甲醛、1. 7g的聚乙烯醇1799和23kg的甘油依次投入反應釜中攪拌升溫至40°C，用30%甲酸調至pH=4. 0、反應時間為20分鐘，然後加入98kg的尿素，在50°C下反應40分鐘；然後加入7kg的六次甲基四胺，再用30% NaOH調至pH=6. 5，加入^kg尿素，在30分鐘內升溫至90°C，反應30-50分鐘；用氯化銨調至pH=5. 0，再加入木質素磺酸銨於80°C下反應即於25°C下用塗-4粘度杯測粘度為20-25秒為終點；再用30%Na0H調至 pH=7. 5，加入14kg尿素及8kg硫脲於80°C下保持30分鐘，然後用25%氨水調至pH=7. 5於 60°C下反應20分鐘，降溫至40°C以下出料；發泡劑的製備先將45kg的水加入攪拌釜，在攪拌的同時依次加入二丁基萘磺酸鈉 2. 2kg,壬基酚聚氧乙烯醚1. 3kg，升溫至30-40°C，使其完全溶解，然後再加入磷酸4. 2kg, 甘油1. 7kg,磷酸鈉3. ^g，攪拌均勻至溶解，出料包裝即為成品；發泡成品的製備取脲醛樹脂膠黏劑110kg，尿素14kg，發泡劑95kg及100-300目的碳酸鈣10 kg，混合併攪拌均勻，投入發泡機中發泡達到實現打泡、擠壓成型、乾燥、表面整型、包裝後即為發泡材料成品。
實施例4脲醛樹脂泡沫膠黏劑的製備先將240kg的37%甲醛、1. 9g的聚乙烯醇2099和Mkg的甘油依次投入反應釜中攪拌升溫至40°C，用30%甲酸調至pH=4. 0、反應時間為20分鐘，然後加入91kg的尿素，在50°C 下反應40分鐘；然後加入6. 5kg的六次甲基四胺，再用30% NaOH調至pH=6. 5，加入^kg 尿素，在30分鐘內升溫至90°C，反應30-50分鐘；用氯化銨調至pH=5. 0，再加入木質素磺酸鎂於80°C下反應即於25°C下用塗-4粘度杯測粘度為20-25秒為終點；再用30%Na0H調至 pH=7. 5，加入13kg尿素及9kg硫脲於80°C下保持30分鐘，然後用25%氨水調至pH=7. 5於 60°C下反應20分鐘，降溫至40°C以下出料；發泡劑的製備先將48kg的水加入攪拌釜，在攪拌的同時依次加入二丁基萘磺酸鈉 2. 4kg，壬基酚聚氧乙烯醚1. 5kg,升溫至30-40°C，使其完全溶解，然後再加入磷酸4. 3kg， 甘油1. 9kg,磷酸鈉4kg，攪拌均勻至溶解，出料包裝即為成品；發泡成品的製備取脲醛樹脂膠黏劑110kg，尿素14kg，發泡劑95kg，100-300目的膨潤土 250 kg及經硫酸磺化處理後的目數為100-200的玉米秸稈3 kg，混合併攪拌均勻，投入發泡機中發泡達到實現打泡、擠壓成型、乾燥、表面整型、包裝後即為發泡材料成品。
權利要求
1.一種阻燃保溫環保聚合發泡材料，它包括下述的甲組份和乙組份，所述作為甲組份脲醛樹脂泡沫膠黏劑的成分及重量份數比為37%甲醛160 250份，尿素 90 150份，甘油15 25份，六次甲基四胺4.0 8.0份，聚乙烯醇1.0 2.0份，穩定劑 6. 0 8. 0份，硫脲4. 0 10. 0份，水45 48份；作為乙組份發泡劑的成分及重量份數比為二丁基萘磺酸鈉1.5 2. 5份，壬基酚聚氧乙烯醚1. 0 1. 5份甘油1. 0 2. 0份磷酸3. 5 4. 5份，磷酸鈉2. 0 4. 0份水 90. 0 95. 0 份；發泡材料包括甲組份為100重量份數，乙組份為90-100重量份數，作為骨架材料的單體尿素為10-15重量份數；上述的穩定劑為木質素磺酸鈣，木質素磺酸鈉，木質素磺酸銨或木質素磺酸鎂。
2.根據權利要求1所述的阻燃保溫環保聚合發泡材料，其特徵在於還加入有佔總重量份數1-30份作為骨架的碳酸鈣，硅藻土，膨膶土或/和滑石粉，目數為100-300。
3.根據權利要求1所述的阻燃保溫環保聚合發泡材料，其特徵在於還加入有佔總重量份數1-5份作為骨架的經硫酸磺化處理後的稻草或/和秸稈，目數為100-200。
4.根據權利要求1所述的阻燃保溫環保聚合發泡材料，其特徵在於所述的聚乙烯醇為聚乙烯醇1788，聚乙烯醇2088，聚乙烯醇1799或聚乙烯醇2099。
5.一種阻燃保溫環保聚合發泡材料的生產方法，該方法包括脲醛樹脂泡沫膠黏劑的製備先將37%甲醛、聚乙烯醇和甘油依次投入反應釜中攪拌升溫至40°C，用30%甲酸調pH=4. 0、反應時間20分鐘，然後加入尿素投入總量的70%，在 50°C下反應40分鐘；然後加入六次甲基四胺，再用30% NaOH調pH=6. 5，加入尿素投入總量的20%，在30分鐘內升溫至90°C，反應30-50分鐘；用氯化銨調至pH=5. 0，再加入穩定劑於 80°C下反應即於25°C下用塗-4粘度杯測粘度為20-25秒為終點；再用30%Na0H調pH=7. 5， 加剩餘尿素及硫脲於80°C下保持30分鐘，然後用25%氨水調pH=7. 5於60°C下反應20分鐘，降溫至40°C以下出料；發泡劑的製備先將水加入攪拌釜，在攪拌下依次加入二丁基萘磺酸鈉，壬基酚聚氧乙烯醚，升溫至30-40°C，使其完全溶解，然後再加入磷酸，甘油，磷酸鈉，攪拌均勻至溶解， 出料包裝即為成品；發泡成品的製備取脲醛樹脂膠黏劑100重量份數，尿素10-15重量份數，及發泡劑 90-100重量份數，混合併攪拌均勻，投入發泡機中發泡達到實現打泡、擠壓成型、乾燥、包裝後即為成品；上述作為甲組份脲醛樹脂泡沫膠黏劑的成分及重量份數比為37%甲醛160 250份， 尿素90 150份，甘油15 25份，六次甲基四胺4. 0 8. 0份，聚乙烯醇1. 0 2. 0份， 穩定劑6. 0 8. 0份，硫脲4. 0 10. 0份，水45 48份；上述作為乙組份發泡劑的成分及重量份數比為二丁基萘磺酸鈉1. 5 2. 5份，壬基酚聚氧乙烯醚1. 0 1. 5份甘油1. 0 2. 0份磷酸3. 5 4. 5份，磷酸鈉2. 0 4. 0份 水90. 0 95. 0份；上述的穩定劑為木質素磺酸鈣，木質素磺酸鈉，木質素磺酸銨或木質素磺酸鎂。
6.根據權利要求5所述的發泡材料的生產方法，其特徵在於發泡成品的製備中還加入有佔總重量份數1-30份作為骨架的碳酸鈣，硅藻土，膨膶土或/和滑石粉，目數為100-300。
7.根據權利要求5所述的發泡材料的生產方法，其特徵在於發泡成品的製備還加入有佔總重量份數1-5份作為骨架的經硫酸磺化處理後的稻草或/和秸稈，目數為100-200。
8.根據權利要求5所述的發泡材料的生產方法，其特徵在於所述的聚乙烯醇為聚乙烯醇1788，聚乙烯醇2088，聚乙烯醇1799或聚乙烯醇2099。
全文摘要
一種阻燃保溫環保聚合發泡材料及其生產方法，其技術要點是脲醛樹脂泡沫膠黏劑的製備是先將37%甲醛、聚乙烯醇和甘油依次投入反應釜中攪拌升溫，然後加入尿素，六次甲基四胺，穩定劑和硫脲；發泡劑的製備是先將水加入攪拌釜，在攪拌下依次加入二丁基萘磺酸鈉，壬基酚聚氧乙烯醚，升溫，使其完全溶解，然後再加入磷酸，甘油，磷酸鈉，攪拌均勻至溶解，出料包裝即為成品；發泡成品的製備是取脲醛樹脂膠黏劑,尿素和發泡劑，混合併攪拌均勻，投入發泡機中發泡達到實現打泡、擠壓成型、乾燥、包裝後即為發泡材料成品；本發明廣泛應用於建築設施保溫、場館裝飾保溫，減震代替不具有阻燃性能的苯板軟包裝諸多方面的應用。
文檔編號C08L61/24GK102516710SQ201110406969
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月9日
發明者吳吉恆, 王喆, 王學謙, 趙濤 申請人:王喆