使用非可燃發泡劑發明的酚醛泡沫及其製備方法
2023-10-06 08:53:09
專利名稱：使用非可燃發泡劑發明的酚醛泡沫及其製備方法
技術領域：
本發明涉及高分子發泡材料，具體涉及一種酚醛泡沫及其製備方法。
背景技術：
酚醛泡沫材料是一種防火、隔熱、隔音、輕質、節能性能優越的新型建材。酚醛泡沫材料導熱係數低，並且難燃程度顯著優於目前建築業使用的聚苯乙烯泡沫和聚氨酯泡沫，酚醛泡沫遇火不燃燒、不變形、不散發有毒氣體、無滴落物，只在表面炭化，是一種防火性能優異的保溫材料，有望取代聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫等傳統的有機聚合物保溫材料。目前，對於建築材料，要求節能減排，尤其對建築外牆外保溫材料要求不僅保溫效果優異，更要求材料具有很好的阻燃防火性能。然而，由於酚醛泡沫板材製造主要通過易燃、易揮發的低碳烷烴作為發泡劑，受熱揮發形成小氣泡，樹脂固化成型。該方法所製造的酚醛泡沫一旦燃燒，離開火焰後會發生陰燃現象，繼續燃燒，直至燃燒殆盡；同時一旦有水滲入到保溫層，就會產生酸性液體，對牆體及鋼筋結構產生腐蝕，從而帶來安全隱患。因此，對於酚醛泡沫而言，迫切希望降低其陰燃性和酸性，從而提高使用安全性並擴展應用範圍。例如，JP61268733公開了一種耐火酚醛泡沫的製備方法，該方法中主要通過加入大量氫氧化鋁，在90°C下發泡成型，所得製品的燃燒時無陰燃現象。GB1361045也提供了一種製備酚醛泡沫的方法，該方法主要通過添加甲醛-苯磺酸-尿素化合物的來製備酚醛泡沫，其密度達到130kg/m3，火焰燃燒5分鐘後無陰燃現象。CN102229706也提供了一種製備酚醛泡沫的方法，該方法不使用易燃的發泡劑，而是碳酸鹽類與酸反應生成的氣體，而且需要在15 40kg/cm2的高壓下進行。不過，上述酚醛泡沫的製備方法都需需要較為苛刻的條件，因此存在改進空間。
發明內容
為了解決酚醛泡沫的陰燃性和高酸性問題，本發明人進行了銳意研究，結果發現不使用易燃的有機化合物作為發泡劑，而是使用表面改性的碳酸鈣，通過改性控制碳酸鈣表面的暴露度，進而控制發泡過程中碳酸鈣與酸的反應速度和反應程度，以該反應所產生的二氧化碳氣體作為發泡劑，並且該反應過程中釋放的熱量起到固化作用，從而，不僅有效降低/清除酚醛泡沫中的殘餘酸，顯著降低酸性，並且由於未使用易燃的有機化合物作為發泡劑，顯著降低陰燃性，從而完成本發明。本發明的目的在於提供一種酚醛泡沫，該酚醛泡沫由以下重量配比的原料製成可發泡的酚醛樹脂100份表面活性劑2 8份改性碳酸韓5 15份填料10 40份固化劑10 20份
該酹醒泡沫無陰燃性，pH為5 6 ;其中，所述改性碳酸鈣選自聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣、松香改性碳酸鈣、固體石蠟改性碳酸鈣和熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣；所述的表面活性劑選自吐溫-40、吐溫_80、AK8812、L5400 ；所述的填料選自納米蒙脫土、水滑石、玻璃纖維、納米碳酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鎂、氧化鈣；所述的固化劑選自無機酸如硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸，和有機酸如甲酸、草酸、對甲 苯磺酸、二甲苯磺酸、甲基磺酸、十二烷基苯磺酸。本發明的另一目的在於提供上述酚醛泡沫，其通過將可發泡的酚醛樹脂、表面活性齊U、改性碳酸鈣、和填料混合，然後加入固化劑進行發泡、固化製得。根據本發明提供的酚醛泡沫，不存在陰燃現象，pH達5 6，提高了酚醛泡沫的使用安全性，同時降低了酚醛泡沫保溫材料對建築牆體的腐蝕風險。
具體實施例方式下面對本發明進行詳細描述，本發明的特點和優點將隨著這些描述變得更為清楚、明確。根據本發明的一方面，提供一種酚醛泡沫，該酚醛泡沫由以下重量配比的原料製成可發泡的酚醛樹脂100份表面活性劑2 8份改性碳酸鈣5 20份填料10 40份固化劑10 25份該酹醒泡沫無陰燃性，pH為5 6 ;其中，所述改性碳酸鈣選自聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣、松香改性碳酸鈣、固體石蠟改性碳酸鈣和熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣；所述的表面活性劑選自吐溫-40、吐溫_80、AK8812、L5400 ；所述的填料選自納米蒙脫土、水滑石、玻璃纖維、納米碳酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鎂、氧化鈣；所述的固化劑選自無機酸如硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸，和有機酸如甲酸、草酸、對甲苯磺酸、二甲苯磺酸、甲基磺酸、十二烷基苯磺酸。在優選的實施方式中，酚醛泡沫由以下重量配比的原料製成可發泡的酚醛樹脂100份表面活性劑2 4份改性碳酸鈣15 20份填料10 20份固化劑15 25份。在本發明中，作為可發泡的酚醛樹脂，並沒有特殊要求，可以使用任何可發泡的酚醛樹脂。例如，可以通過以下方式製備可發泡的酚醛樹脂
將300份苯酚、160份固體甲醛和100份軟化水加入IL四口燒瓶中，打開攪拌和冷凝管，維持溫度在30°C 40°C，加入3份氫氧化鈉，緩慢升溫至80°C 90°C，恆溫反應2h，加入3份三聚氰胺和15份氫氧化鋁，抽真空脫水，真空度在-O. 08 -O. IMPa，體系粘度達5000mPa · S時，冷卻出料，得到可發泡酚醛樹脂；將300份苯酚、180份固體甲醛和120份軟化水加入IL四口燒瓶中，打開攪拌和冷凝管，維持溫度在30°C 40°C，加入3份氫氧化鈉，緩慢升溫至80°C 90°C，恆溫反應2h，加入5份尿素和10份氫氧化鋁，抽真空脫水，真空度在-O. 08 -O. IMPa,體系粘度達3000mPa-S時，冷卻出料，得到可發泡酚醛樹脂；將300份苯酚、190份固體甲醛和140份軟化水加入IL四口燒瓶中，打開攪拌和冷凝管，維持溫度在30°C 40°C，加入2. I份氫氧化鈉，緩慢升溫至80°C 90°C，恆溫反應3h，加入6份三聚氰胺、6份尿素和15份氫氧化鋁，抽真空脫水，真空度在-O. 08 -O. IMPa,體系粘度達4000mPa ·S時，冷卻出料，得到可發泡酚醛樹脂。 以上方式是已知的可發泡酚醛樹脂製備方法，對於其他已知方法,在此不作--列舉。在本發明中，作為改性碳酸鈣，可以使用聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣、松香改性碳酸鈣、固體石蠟改性碳酸鈣和熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣中的一種或多種。其作用在於，與作為固化劑的酸起反應，反應產生的二氧化碳氣體充當發泡劑，並且反應中產生的熱量促進酚醛泡沫固化。作為聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣，通過將聚丙烯酸酯乳液與碳酸鈣水性分散液混合，使得聚丙烯酸酯在碳酸鈣表面形成包覆膜來製備。優選地，使用固含量為25% 45%wt. %的聚丙烯酸酯的乳液，進一步促進聚丙烯酸酯在碳酸鈣表面的包覆。優選地，為了促進聚丙烯酸酯在碳酸鈣表面的包覆，對於碳酸鈣懸浮液濃度為5% 15% wt. %是合適的。作為聚丙烯酸酯乳液，並沒有特別限定，可以使用常用的聚丙烯酸酯乳液，例如由單體丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、和甲基丙烯酸甘油酯等聚合得到的聚丙烯酸酯乳液，可以使用其中的一種或幾種。作為聚丙烯酸酯乳液的製備方式，也沒有特別限制，可以使用常見的聚丙烯酸酯乳液聚合方式，例如陰離子引發聚合。作為碳酸鈣水性懸浮液，可以通過在超聲分散作用下，將碳酸鈣分散於水中獲得。在一個優選的實施方式中，聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣通過以下方法製備(I)將丙烯酸酯單體、引發劑、乳化劑、pH緩衝劑和去離子水按如下質量百分比進行備份丙烯酸酯單體20 40% ;引發劑0. 3 1% ;乳化劑1 2% ;緩衝劑0. 5 1% ;餘量為去離子水；(2)引發劑用步驟①中的去離子水溶解，配成溶液B ;(3)取步驟①中丙烯酸酯單體的5 IOwt. %、步驟①中的乳化劑、pH緩衝劑和剩餘去離子水混合加入反應器，攪拌並通氮氣排氧，常溫預乳化30 50min ；(4)將步驟③中所得的乳化液升溫至50 70°C，加入溶液B的40 50wt. %引發聚合，待體系藍光出現後，加入剩餘丙烯酸酯單體和溶液B，並在I 2h內滴加完畢，且丙烯酸酯單體滴加完畢應早於溶液B的滴加結束；(5)滴加完畢後繼續在氮氣保護和攪拌的條件下，於50 70°C，繼續反應I 6h，最後冷卻，得到固含量為25% 45% wt. 的聚丙稀酸酷的乳液；(6)將碳酸鈣超聲分散在去離子水中，在磁力攪拌的條件下，緩慢滴加上步驟⑤所製備的聚丙烯酸酯聚合物，直至聚合物在碳酸鈣表面形成一定的包覆，與酸接觸有一定的緩釋時間，最後經過旋蒸濃縮，得到固含量30 50wt. %的溶液C ；
其中，所述的丙烯酸酯單體為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甘油酯等其中的一種或幾種；所述的引發劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、AIBA中的一種；所述的乳化劑為陰離子型或非離子型的中一種或幾種；所述的pH緩衝劑為NaCO3或NaHCO3中的一種。所得聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣為懸浮液狀，可以作為改性碳酸鈣直接用於製備酚醛泡沫。此時，改性碳酸鈣的重量以懸浮液的總重量計。作為松香改性碳酸鈣，通過將松香、碳酸鈣和增塑劑熔融，混合，冷卻和粉碎獲得。作為增塑劑，可以提及例如乙二醇、聚乙二醇、甘油等其中一種或幾種。所得松香改性碳酸鈣為固體粉末狀，為了便於使用，優選其粒度小於O. 25mm。對於松香、碳酸鈣和增塑劑的用量，本領域技術人員可以根據需要確定。不過，為了確保發泡效果，所用碳酸鈣的重量優選為松香重量的40-60%。作為固體石蠟改性碳酸鈣，通過將固體石蠟、碳酸鈣和增塑劑熔融，混合，冷卻和粉碎獲得。作為增塑劑，可以提及例如乙二醇、聚乙二醇、甘油等其中一種或幾種。所得固體石蠟改性碳酸鈣為固體粉末狀，為了便於使用，優選其粒度小於O. 25_。對於固體石蠟、碳酸鈣和增塑劑的用量，本領域技術人員可以根據需要確定。不過，為了確保發泡效果，所用碳酸鈣的重量優選為固體石蠟重量的40-60%。作為熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣，通過在低壓下，將熔融狀熱塑性酚醛樹脂與碳酸鈣混合，冷卻、粉碎獲得。所得熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣為固體粉末狀，為了便於使用，優選其粒度為200 400目。對於熱塑性酚醛樹脂和碳酸鈣的用量，本領域技術人員可以根據需要確定。不過，為了確保發泡效果，所用碳酸鈣的重量優選為熱塑性酚醛樹脂重量的40-60%。在一個優選的實施方式中，熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣通過以下方法製備(I)將苯酚、液體甲醛加入具有冷凝管的反應器中，打開攪拌和冷凝管，維持物料溫度為30°C 40°C，液體固體甲醛的用量為苯酚質量的65% 75% ；(2)加入催化劑，緩慢升溫至85°C 100°C，恆溫反應2 4h，催化劑的用量為苯酚質量的O. 5% 2% ；(3)抽真空脫水，真空度在-O. 08 -O. IMPa,當物料溫度達到140 170°C時，力口入碳酸鈣，高速攪拌至均勻，出料冷卻；碳酸鈣的用量為苯酚的40% 60% ；(4)用粉碎機將得到的熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣粉碎至粒度為200 400目，其中，所述催化劑為草酸、硼酸、或乙酸。在本發明中，除了改性碳酸鈣以外，也可以使用改性的其他碳酸鹽，如碳酸鎂、碳酸鋇等。不過，綜合考慮成本、改性方式和發泡效果，優選使用改性碳酸鈣。在本發明中，作為固化劑，使用可以與碳酸鈣其反應的酸，具體提及無機酸如硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸，和有機酸如甲酸、草酸、對甲苯磺酸、二甲苯磺酸、甲基磺酸、十二烷基苯磺酸。可以使用其中的任一種，也可以使用多種的組合。為了確保改性碳酸鈣和固化劑的反應速度，確保二氧化碳的溢出速度和反應放熱速度，從而確保發泡效果，在本發明中，相對於100重量份可發泡的酚醛樹脂而言，改性碳酸鈣的用量為20份，固化劑為10 25份。如果改性碳酸鈣和固化劑的用量不在該範圍內，可能會導致二氧化碳溢出速度過快/過慢、反應放熱過快/過慢等問題，以致獲得劣化的酚醛泡沫。在本發明中，對於表面活性劑和填料並沒有特別限定，可以使用本領域常用的表面活性劑和填料。作為表面活性劑，可以提及例如吐溫-40、吐溫-80、AK8812和L5400等，可以使用其中的任一種或多種的組合。作為填料，可以提及例如蒙脫土、水滑石、玻璃纖維、納米碳酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鎂、和氧化鈣等，可以使用其中的任一種或多種的組
口 ο根據本發明的另一方面，提供上述酚醛泡沫的製備方法，該方法包括將可發泡的 酚醛樹脂、表面活性劑、改性碳酸鈣、和填料混合，然後加入固化劑進行發泡、固化。在一個優選的實施方式中，將可發泡的酚醛樹脂、表面活性劑、改性碳酸鈣和填料一起加入到反應釜中攪拌，再加入固化劑一起快速攪拌，混合均勻後快速倒入預熱至30 40°C的模具中，放入60 80°C的烘箱中發泡，取出冷卻脫模，得到酚醛泡沫製品。實施例實施例II)聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣的製備①將IOg丙烯酸乙酯(EA)、0. 435g過硫酸銨(APS)、I. 739g十二烷基硫酸鈉(SDS)、0. 87gpH緩衝劑NaHCO3和180g去離子水混合加入反應器，攪拌並通氮氣排氧，常溫預乳化40min ；②將得到的乳化液升溫至70°C，加入過硫酸銨(APS)水溶液(含APSO. 2g，15g水)，待體系藍光出現後，同時滴加73. 5g丙烯酸乙酯和3. 5g丙烯酸縮水甘油酯混合單體以及APS水溶液，I. 5h內滴加完畢，且丙烯酸酯混合單體最先滴加完畢；③滴加完畢後繼續在氮氣保護和攪拌的條件下，在70°C下繼續反應6h，最後冷卻，得到固含量為30% wt. %的聚丙烯酸酯的乳液；④將聚丙烯酸酯乳液與碳酸鈣按質量比為3 I於室溫下攪拌混合，攪拌時間30min，得到改性碳酸鈣懸浮液。2)可發泡酚醛樹脂的合成將600g苯酚、228g固體甲醛和240g軟化水加入2L四口燒瓶中，打開攪拌和冷凝管，維持溫度在30°C 40°C，加入3g氫氧化鈉，緩慢升溫至80°C 90°C，恆溫反應4h，加入6g三聚氰胺和30g氫氧化鋁，抽真空脫水，真空度在-O. 08 -O. IMPa,體系粘度達2000mPa · S時，冷卻出料，得到可發泡酚醛樹脂。3)酚醛泡沫的製備將IOOg可發泡的酚醛樹脂，3g吐溫-80，20g上述改性碳酸鈣懸浮液，IOg氫氧化鋁一起加入到反應釜中攪拌3min，再加入20g對甲苯磺酸一起快速攪拌，混合均勻後快速倒入預熱至40°C的模具中，放入70°C的烘箱中發泡lOmin，取出冷卻脫模，得到酚醛泡沫製品，泡沫燃燒時發生碳化，無陰燃現象，其PH為5。
實施例2I)松香改性碳酸鈣的製備將17. 5g松香、17. 5g碳酸鈣和O. 17gPEG_1000放入燒杯中，用電熱套加熱至熔融，並充分攪拌，倒出冷卻，冷卻後用高速粉碎機將其粉碎，並用O. 25mm的網篩過濾，最終得到所要的松香改性碳酸鈣。2)可發泡酚醛樹脂的 合成將600g苯酚、345g固體甲醛和375g軟化水加入2L四口燒瓶中，打開攪拌和冷凝管，維持溫度在30°C 40°C，加入4. 2g氧化鎂，緩慢升溫至80°C 90°C，恆溫反應3h，抽真空脫水，真空度在-O. 08 -O. IMPa，體系粘度達4000mPa · S時，冷卻出料；3)酚醛泡沫的製備將IOOg可發泡的酹醒樹脂、3gL5400、15g松香改性碳酸I丐、15g氫氧化招一起加入到反應爸中攪拌3min,再加入15份對甲苯磺酸和硫酸的混合物,快速攪拌,混合均勻後快速倒入預熱至40°C的模具中，放入70°C的烘箱中發泡lOmin，取出冷卻脫模，得到酚醛泡沫製品，泡沫燃燒時發生碳化，無陰燃現象，其PH為5. 4。實施例3( I)固體石蠟改性碳酸鈣的製備將30g固體石蠟和70g碳酸鈣放入燒杯中，用電熱套加熱至熔融，並充分攪拌，倒出冷卻，再將其經行冷凍處理，最後用高速粉碎機將其粉碎，並用O. 25mm的網篩過濾，最終得到所要的固體石蠟改性碳酸鈣。2)可發泡的酚醛樹脂的製備將600g苯酚、268g固體甲醛和290g軟化水加入2L四口燒瓶中，打開攪拌和冷凝管，維持溫度在30°C 40°C，加入6g氫氧化鈉，緩慢升溫至80°C 90°C，恆溫反應3h，力口入12g尿素、15g氫氧化鎂和15g氫氧化鋁，抽真空脫水，真空度在-O. 08 -O. IMPa,體系粘度達4000mPa · S時，冷卻出料。3)酚醛泡沫的製備將IOOg可發泡的酚醛樹脂、3gAK8812、20g固體石蠟改性碳酸鈣、15g氫氧化鋁、2g乙二醇一起加入到反應釜中攪拌3min，再加入20份對甲苯磺酸一起快速攪拌，混合均勻後快速倒入預熱至40°C的模具中，放入70°C的烘箱中發泡12min，取出冷卻脫模，得到酚醛泡沫製品，泡沫燃燒時發生碳化，無陰燃現象，其PH為6。實施例4I)熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣的製備將300g苯酚、210g甲醛加入IL四口燒瓶中，打開攪拌和冷凝管，維持溫度在30°C 40°C，加入7. 5g草酸，緩慢升溫至90°C，恆溫反應3h ;抽真空脫水，真空度在-O. 08 -O. IMPa，當物料溫度達到140 170°C時，加入250g碳酸鈣，高速攪拌至均勻，出料冷卻，得到熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣；用粉碎機將改性碳酸鈣粉碎至粒度為200 400目，得到熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣粉末。2)可發泡的酚醛樹脂的合成將600g苯酚、306g固體甲醛和330g軟化水加入2L四口燒瓶中，打開攪拌和冷凝管，維持溫度在30°C 40°C，加入9g氫氧化鈉，緩慢升溫至80°C 90°C，恆溫反應3h，加入12g尿素、12g三聚氰胺和60份氫氧化鋁，抽真空脫水，真空度在-O. 08 -O. IMPa,體系粘度達5000mPa · S時，冷卻出料。3)酚醛泡沫的製備將IOOg可發泡的酚醛樹脂，3g吐溫-80，20g熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣粉末，20g氫氧化招，3g乙二醇一起加入到反應爸中攪拌3min,再加入25g對甲苯磺酸一起快速攪拌，混合均勻後快速倒入預熱至40°C的模具中，放入60 80°C的烘箱中發泡lOmin，取出冷卻脫模，得到酚醛泡沫製品，泡沫燃燒時發生碳化，無陰燃現象，其PH為6。試驗例酚醛泡沫材料pH值的測定:用去離子水溼潤酚醛泡沫樣品平整潔淨的表面，蓋上一片pH值範圍為I 14的試紙，放置I分鐘觀察，測量pH值。以上通過具體實施例對本發明進行了進一步說明，不過這些實施例僅是範例性的，並不對本發明的保護範圍構成任何限制。本領域技術人員理解，在不超出本發明的精神和保護範圍的情況下，可以對本發明的技術方案及其實施方式進行多種等價替換、修飾或改進，這些均應落入本發明的保護範圍內。本發明的保護範圍以所附的權利要求為準。
文中提及的所有文獻，在此全文引入作為參考。
權利要求
1.一種酚醛泡沫，該酚醛泡沫由以下重量配比的原料製成 可發泡的酚醛樹脂100份 表面活性劑2 8份 改性碳酸韓5 20份 填料10 40份 固化劑10 25份 該酹醒泡沫無陰燃性，pH為5 6 ; 其中，所述改性碳酸鈣選自聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣、松香改性碳酸鈣、固體石蠟改性碳酸鈣和熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣； 所述的表面活性劑選自吐溫-40、吐溫-80、AK8812、L5400 ； 所述的填料選自納米蒙脫土、水滑石、玻璃纖維、納米碳酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鎂、氧化鈣； 所述的固化劑選自無機酸如硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸，和有機酸如甲酸、草酸、對甲苯磺酸、ニ甲苯磺酸、甲基磺酸、十二烷基苯磺酸。
2.根據權利要求I所述的酚醛泡沫，該酚醛泡沫由以下重量配比的原料製成 可發泡的酚醛樹脂100份 表面活性劑2 4份 改性碳酸韓15 20份 填料10 20份 固化劑15 25份。
3.根據權利要求I或2所述的酚醛泡沫，其中所述聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣通過將聚丙烯酸酯乳液與碳酸鈣水性分散液混合，使得聚丙烯酸酯在碳酸鈣表面形成包覆膜來製備。
4.根據權利要求3所述的的酚醛泡沫，其中所述聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣通過以下方法製備 (1)將丙烯酸酯單體、引發劑、乳化剤、PH緩衝劑和去離子水按如下質量百分比進行備份丙烯酸酯單體20 40% ;引發劑0. 3 1% ;乳化劑1 2% ;緩衝劑0.5 1% ；餘量為去離子水； (2)引發劑用步驟(I)中的去離子水溶解，配成溶液B; (3)取步驟(I)中丙烯酸酯單體的5 IOwt.%、步驟①中的乳化剤、pH緩衝劑和剩餘去離子水混合加入反應器，攪拌並通氮氣排氧，常溫預乳化30 50min ； (4)將步驟(3)中所得的乳化液升溫至50 70°C，加入溶液B的40 50wt.%引發聚合，待體系藍光出現後，加入剰餘丙烯酸酯単體和溶液B，並在I 2h內滴加完畢，且丙烯酸酯單體滴加完畢應早於溶液B的滴加結束； (5)滴加完畢後繼續在氮氣保護和攪拌的條件下，於50 70°C，繼續反應I 6h，最後冷卻，得到固含量為25% 45% wt. %的聚丙烯酸酯的乳液； (6)將碳酸鈣超聲分散在去離子水中，在磁力攪拌的條件下，緩慢滴加上步驟(5)所製備的聚丙烯酸酯聚合物，直至聚合物在碳酸鈣表面形成一定的包覆，與酸接觸有一定的緩釋時間，最後經過旋蒸濃縮，得到固含量30 50wt. %的溶液C ；其中，所述的丙烯酸酯単體為丙烯酸甲酷、丙烯酸こ酷、丙烯酸丁酷、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酷、甲基丙烯酸甘油酯等其中的ー種或幾種； 所述的引發劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、AIBA中的ー種； 所述的乳化劑為陰離子型或非離子型的中ー種或幾種； 所述的PH緩衝劑為NaCO3或NaHCO3中的ー種。
5.根據權利要求I或2所述的酚醛泡沫，其中松香改性碳酸鈣通過將松香、碳酸鈣和增塑劑熔融，混合，冷卻和粉碎獲得， 其中增塑劑選自こニ醇、聚こニ醇、甘油等其中ー種或幾種。
6.根據權利要求I或2所述的酚醛泡沫，其中固體石蠟改性碳酸鈣通過將固體石蠟、碳 酸鈣和增塑劑熔融，混合，冷卻和粉碎獲得。
7.根據權利要求I或2所述的酚醛泡沫，其中熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣，通過在低壓下，將熔融狀熱塑性酚醛樹脂與碳酸鈣混合，冷卻、粉碎獲得。
8.根據權利要求7所述的酚醛泡沫，其中熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣通過以下方法製備 (1)將苯酚、液體甲醛加入具有冷凝管的反應器中，打開攪拌和冷凝管，維持物料溫度為30°C 40°C，液體固體甲醛的用量為苯酚質量的65% 75% ； (2)加入催化劑，緩慢升溫至85°C 100°C，恆溫反應2 4h，催化劑的用量為苯酚質量的O. 5% 2% ； (3)抽真空脫水，真空度在-O.08 -O. IMPa,當物料溫度達到140 170°C時，加入碳酸鈣，高速攪拌至均勻，出料冷卻；碳酸鈣的用量為苯酚的40% 60% ； (4)用粉碎機將得到的熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣粉碎至粒度為200 400目， 其中，所述催化劑為草酸、硼酸、和こ酸中中的ー種或幾種。
9.根據權利要求1-8中任一項所述的酚醛泡沫，其通過將可發泡的酚醛樹脂、表面活性劑、改性碳酸鈣、和填料混合，然後加入固化劑進行發泡、固化製得。
10.根據權利要求1-9中任一項所述的酚醛泡沫，其中將改性碳酸鈣替換為改性碳酸鎂或改性碳酸鋇。
全文摘要
本發明公開了一種酚醛泡沫，該酚醛泡沫由可發泡的酚醛樹脂、表面活性劑、改性碳酸鈣、填料、和固化劑製得，所述改性碳酸鈣選自聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣、松香改性碳酸鈣、固體石蠟改性碳酸鈣和熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣，該酚醛泡沫無陰燃性，pH為5～6。
文檔編號C08K13/04GK102649866SQ20121016307
公開日2012年8月29日 申請日期2012年5月23日 優先權日2012年5月23日
發明者李晶, 石淑先, 蘇志強, 趙耀耀, 鄭小生, 陳曉農 申請人:北京化工大學