專利名稱：一種酚醛樹脂泡沫材料及其制備方法
技術領域：
本發明屬于外墻外保溫技術領域，具體涉及一種酚醛樹脂泡沫材料及其制備方法。
背景技術：
我國的人口高度密集、建筑群密集、以多層和高層為主建筑群居多。2010年，我國房屋總建筑面積達到519億m2，然而每年近20億m2的竣工面積當中，只有3%左右是節能建筑，有97%是仍屬于高耗能建筑。據統計，對于1000萬m2的新建建筑，如果實現節能50%的目標，則每年可減排C02約一萬噸，按照每m2建筑面積每年可節約30kg標準煤，每年新建建筑就可節能30萬噸標準煤。可見，我國建筑節能潛力非常大，對于緩解我國能源狀況將起到舉足輕重的作用，因此建筑保溫具有驚人的社會效益和經濟效益。目前市場上常用的各種有機、無機保溫材料中，主要有礦棉、泡沫玻璃、聚苯乙烯泡沫、擠塑聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、聚苯顆粒砂漿等。這其中，無機材料的防火性能好，但是，導熱系數大，節能效果不理想。而有機材料的保溫隔熱效果相對有很大的優勢，但是，它們的防火性能較差，并且產生大量的有毒煙霧，即使加入大量阻燃劑，由于一般阻燃劑的沸點不足300°C，火災發生時，環境溫度可高達1000°C，阻燃劑揮發，所以防火性能仍不理想。這些把建筑牢牢包圍的保溫材料，就像一顆隨時都可能引爆的定時炸彈，潛在危險不可估量。同時，這些保溫材料的易燃性給施工和火災的救援工作也帶來了極大的不便。在國內長時間的施工實踐中，市場上始終沒有規模化應用的兼具節能、防火功能的保溫材料。酚醛泡沫絕熱材料是一種新型隔熱保溫材料，它具有許多優點(1)導熱系數一般為(0.02-0.04)w/m.k，接近于聚氨酯(PU)硬泡沫，優于目前建筑業中廣泛使用的聚苯乙烯泡沫；(2)長期使用溫度一般可達140°C -160°C ； (3)氧指數一般為35-50 ； (4)成本低廉，PF的難燃程度是PS、PU等泡沫所遠遠不及的，厚度僅25mm的PF泡沫平板經受1700°C火焰噴射IOmin后，僅表面略有炭化卻不燒穿，既不會著火也不會散發濃煙和毒氣，是一種性能優異的防火、隔熱、隔音、輕質、節能材料。酚醛樹脂泡沫最突出的特點是阻燃、低煙、抗高溫歧變，具有質量輕、絕熱性好、耐熱性能好、尺寸穩定性好等特點，是唯一一種不用添加阻燃劑能夠達到難燃級別(防火Bl級)的有機材料，然而由于其力學性能的缺陷，使其不適用于建筑保溫材料。酚醛樹脂的增韌研究一直是當前的一個研究熱點，酚醛泡沫樹脂的改性主要包括烷基酚共聚改性，腰果殼油增韌，聚乙烯醇改性，聚氨酯齊聚物、預聚物改性，丁腈膠共混改性；其中聚氨酯增韌酚醛泡沫是目前較為成功的方法之一，各國都對其進行了系統的研究，然而仍然存在增韌后阻燃性能明顯降低的問題。相關文獻如ZL200710201670.X公開了用玻璃纖維增強聚氨酯改性酚醛泡沫，提高其抗壓強度和柔韌性；ZL200910048390. 9聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮增韌改性；ZL200910028437. 5楊梅栲膠改性酚醛樹脂；ZL 200810071003. 9酶解木質素改性酚醛樹月旨；ZL 200810105000. 2，ZL200710201512. 4 聚氨酯改性酚醛樹脂；ZL 200710192578. 1 羧基丁腈橡膠改性酚醛樹脂；ZL 200710034523. 8腰果殼油、桐油改性酚醛樹脂。上述的文獻的酚醛改性都是為了改善酚醛泡沫的酥脆性，提高力學強度和泡沫的閉孔率，然而都存在以下幾個問題(1)增韌效果不顯著，目前單一的增韌劑還難以解決酚醛樹脂的酥脆性；(2)在增韌的同時防火阻燃性能下降明顯；(3)加入的無機填料和纖維增強材料會極大的增加酚醛樹脂的粘度，不利于混合均勻和發泡施工。因此本發明希望通過采用殼聚糖纖維增強與復合增韌酸性催化劑相結合的方法，在提高韌性和強度的同時，不降低或提高其阻燃性，從而解決困擾酚醛樹脂泡沫應用的增韌與阻燃這一對矛盾體系。
發明內容
本發明的目的是針對目前國內外酚醛泡沫材料的存在的增韌與阻燃難以協調的主要問題，結合目前酚醛樹脂泡沫增韌技術的研究進展而提出了一種采用殼聚糖纖維對甲階酚醛樹脂進行增強改性，同時結合復合增韌酸性催化劑進一步提高韌性，同時添加反應型阻燃劑四羥甲基硫酸磷，實現了增韌與阻燃的良好結合，得到一種適于做墻體保溫材料，即酚醛樹脂泡沫材料。本發明的技術方案
一種酚醛樹脂泡沫材料，按重量份數計算，由145-230份的A組分和20-50份的B組分組成；
所述的A組分按重量份數計算，其原料組成及含量如下
甲階酚醛樹脂100份
中粘度殼聚糖10-20份
木質素聚醚多元醇10-30份
氫氧化鋁0-20份
表面活性劑5-10份發泡劑一氟二氯乙烷(HCFC-Hlb) 10-20份
稀釋劑甲酸甲酯10-30份；
其中所述的表面活性劑為硅酮非離子表面活性劑(AK-8832)和吐溫-80按照重量百分比1 1配制而成；所述的中粘度殼聚糖是指粘度400-800cP，脫乙酰度90%，粉末粒度200目；所述的木質素聚醚多元醇，是采用堿木質素、二乙醇胺和甲醛按照摩爾比1:2:1進行曼尼希反應，得到多羥基的中間體，進一步與環氧丙烷和環氧乙烷進行加聚反應，得到所需的木質素聚醚多元醇，粘度為7000-10000 CP，羥值420-500mg KOH/g ；所述的氫氧化鋁為超細氫氧化鋁粉末，粒度小于2 μ m ；
所述的B組分為復合增韌酸性催化劑，按重量份數計算，其原料組成及含量如下
低分子量聚甲基丙烯酸水溶液20份
十二烷基苯磺酸10份
磷酸40份
四羥甲基硫酸磷水溶液30份
其中所述的低分子量聚甲基丙烯酸為甲基丙烯酸在水溶液中用過硫酸銨加熱聚合得-10000，固含量50% ；
所述的四羥甲基硫酸磷水溶液含四羥甲基硫酸磷75%。上述的一種酚醛樹脂泡沫材料的制備方法，包括如下步驟
(1)、首先將甲階酚醛樹脂、中粘度殼聚糖、木質素聚醚多元醇、氫氧化鋁、表面活性劑、發泡劑一氟二氯乙烷(HCFC-Hlb)和稀釋劑甲酸甲酯混合均勻后得到A組分；
(2)、將低分子量聚丙烯酸水溶液、磷酸及四羥甲基氯化磷水溶液均勻后得到B組分復合增韌酸性催化劑；
(3)、將A、B兩組份相互混合，高速攪拌10秒，倒入已經預熱到80°C的相應的模具內，在80°C溫度下加熱lh，完全固化得到酚醛樹脂泡沫材料。上述所得的酚醛樹脂泡沫材料按照GB6343-1995《泡沫塑料和橡膠表觀(體積)密度的測定》測定其體積密度可達85kg/m3 ；按照GB/T8813-2008《硬質泡沫塑料壓縮性能的測定方法》測定其抗壓強度可達0. 8 MPa ；按照GBM06-93制樣和測定其氧指數為38 50% ；按照GB/T12812-91《硬質泡沫塑料滾動磨損試驗方法》測定其掉渣性可達2. 5^3. 5%。本發明的內容詳述如下
在本發明中，所用的酚醛樹脂是熱固性甲階酚醛樹脂，適于做發泡材料的酚醛樹脂要求活性高，羥甲基數量大，同時粘度太低和太高都不能均勻的發泡，因此要求水分小于10%，固含量大于80%，粘度2000-8000CPS，采用自制或市售產品，市售產品為濟南圣泉基團股份有限公司，型號PF5320。酚醛樹脂泡沫材料最突出的特點是阻燃、低煙、抗高溫歧變，具有質量輕、絕熱性好、耐熱性能好、尺寸穩定性好等特點，是唯一一種不用添加阻燃劑能夠達到難燃級別(防火Bl級)的有機材料，氧指數高達45，然而由于其力學性能的缺陷，使其不適用于建筑保溫材料。酚醛樹脂的增韌和阻燃是一個矛盾體系。酚醛樹脂阻燃性能好的根本原因是其高殘炭率和酚羥基的自由基捕獲作用。酚醛樹脂的增韌研究一直是當前的一個研究熱點，酚醛泡沫樹脂的改性主要包括烷基酚共聚改性，腰果殼油增韌，聚乙烯醇改性，聚氨酯齊聚物、預聚物改性，丁腈膠共混改性；其中聚氨酯增韌酚醛泡沫是目前較為成功的方法之一，各國都對其進行了系統的研究。然而仍然存在增韌后阻燃性能明顯降低的問題。本發明中，所述的殼聚糖是由甲殼素脫乙酰化的產物，它是一種天然的線性堿性多糖。甲殼素是自然界中儲量僅次于纖維素的第二大天然有機化合物，但由于分子結構的致密性和高度的結晶性，不溶于酸堿和一般的有機溶劑，因此其應用受到極大的限制。而殼聚糖由于脫乙酰化存在大量的游離氨基，這些氨基的氮原子上具有一未共用的電子對，使氨基呈現弱堿性，能夠從溶液中結合一個氫離子，從而使殼聚糖成為帶正電荷的聚電解質，破壞了殼聚糖分子間和分子內的氫鍵，使之溶于酸中。因此本發明將粉末狀的殼聚糖加入到酚醛樹脂體系中，在酸性固化劑的作用下，殼聚糖在酚醛樹脂中會呈現纖維狀分布，特別是大分子量的殼聚糖纖維對材料的力學性能會產生明顯的增強作用，特別是對于酚醛樹脂發泡體系，我們常用玻璃短纖維和聚丙烯短纖維加入到酚醛發泡體系中增強酚醛泡沫的抗壓強度和拉伸強度，但是短纖維的加入會顯著的提高酚醛樹脂的粘度，不利于施工操作；但是殼聚糖不存在這個缺點，酚醛樹脂在與酸性固化劑混合前，殼聚糖是以粉末形態存在于酚醛樹脂中，分子式蜷縮團聚的，當與酸性固化劑反應過程中，殼聚糖分子鏈伸展，并且與酚醛樹脂更好的融合在一起，因此具有顯著的力學增強效果。
在本發明中，所用的氫氧化鋁為超細氫氧化鋁，粒度小于2 μ m,氫氧化鋁是常用的無機阻燃劑，具有阻燃抑煙的效果，在高分子材料行業得到廣泛的應用，在本發明中不僅是作為阻燃增強作用，更重要的一點是它能夠提高酚醛泡沫的閉孔率。在本發明中，所用的木質素聚醚多元醇主要作用是增韌增強，它是以造紙廢液提取的堿木質素為原料合成的一種高官能度、低成本的聚氨酯硬泡用聚醚多元醇，由于具有高羥值可以和酚醛樹脂的羥甲基發生反應，具有增韌和增加抗壓強度的雙重作用。其制備方法在文獻上是已知的，具體是采用堿木質素、二乙醇胺和甲醛按照摩爾比1:2:1進行曼尼希反應，得到多羥基的中間體，進一步與環氧丙烷和環氧乙烷進行加聚反應，得到所需的木質素聚醚多元醇，本發明所采用的木質素聚醚多元醇粘度為7000-10000 CP，羥值420-500mg KOH/g。在本發明中，所用的稀釋劑甲酸甲酯，其主要作用一方面降低由于殼聚糖粉末和氫氧化鋁粉末加入而導致的體系粘度的增加，另一方面甲酸甲酯和酚醛樹脂及其發泡助劑具有良好的相容性，因此具有增塑的作用，進一步提高酚醛樹脂的韌性和加工操作性能。在本發明中，所用的固化劑采用復合酸性催化劑，組成的重量百分比為低分子量聚甲基丙烯酸水溶液20份，十二烷基苯磺酸10份、磷酸40份、四羥甲基硫酸磷水溶液30份。目前已知的酚醛樹脂用酸性固化劑主要有各種小分子無機酸如硫酸、鹽酸、磷酸、硼酸等，各種有機酸如草酸、甲酸、乙酸、甲基苯磺酸等，目前還沒有采用高分子有機酸作為催化劑的報道。甲基丙烯酸是具有高反應活性的結構最簡單的不飽和羧酸，非常容易聚合成高分子羧酸，采用聚甲基丙烯酸可以和酚醛樹脂發生固化反應，同時接入大分子的亞甲基分子量，增大了酚醛樹脂苯環間的距離，從而起到增韌的作用，同時甲基丙烯酸分子上的甲基可以增加固化劑與發泡劑的相容性，因此本發明中聚甲基丙烯酸既是酚醛樹脂的固化劑又是增韌劑，其主要作用起到增韌作用。在本發明中，所用的復合酸性催化劑一個組分是十二烷基苯磺酸，它具有三個作用一是酸性固化劑；二是增韌劑，因其分子上還有長的碳鏈，在酚醛樹脂固化體系中引入了長的烷基鏈，因此具有增韌的作用；三是表面活性劑，有利于酚醛樹脂體系均勻的發泡。在本發明中，所用的復合酸性催化劑另一個組分是四羥甲基硫酸磷。四羥甲基硫酸磷目前是純棉、滌棉織物一種主要的永久性的環保阻燃劑，因其化學結構上有活潑的羥甲基，其反應性能活潑，能與許多物質胺類、酚類等形成高聚物，阻烯整理時能與若干樹脂初縮體共用，可賦予棉織物優良的阻燃性能。在與胺類共同處理時，由于與纖維素形成網狀結構，生成亞甲基鍵和P-C-N鍵，使具有阻燃性能的磷牢固在纖維上，而且P-C-N鍵水解的穩定性良好，可使織物耐堿洗滌。用四羥甲基硫酸磷處理的純棉、滌棉織物，經反復洗滌仍保持其有效的阻燃性能。四羥甲基硫酸磷同時也是一種綠色環保型季磷酸鹽殺菌劑，對細菌及藻類具有較強的殺滅性能。在本發明中。四羥甲基硫酸磷一方面起到阻燃作用，用于提高由于可燃性有機樹脂如殼聚糖、木質素聚醚多元醇以及聚丙烯酸樹脂的加入而導致的阻燃性能的下降；另一方面由于。四羥甲基硫酸磷分子上有四個活性的羥甲基，可以與酚醛樹脂發生交聯反應，因此對酚醛樹脂泡沫的力學強度有顯著的增強作用。本發明的有益效果
本發明的一種酚醛樹脂泡沫材料，制備過程中采用殼聚糖纖維對甲階酚醛樹脂進行增強改性，結合復合增韌酸性催化劑進一步提高韌性，同時添加反應型阻燃劑四羥甲基硫酸磷，所以實現了增韌與阻燃的良好結合。另外，本發明的酚醛樹脂泡沫材料，由于其具有很好的增韌與阻燃效果，可以應用于外墻保溫系統。
具體實施例方式下面用實施例給出了對本發明更詳細的說明，有助于理解本發明。然而，不應將此解釋為對本發明范圍的限制。實施例1
一種酚醛樹脂泡沫材料，按重量份數計算，由175份的A組分和50份的B組分組成；所述的A組分按重量份數計算，其原料組成及含量如下
甲階酚醛樹脂100份
中粘度殼聚糖20份
木質素聚醚多元醇30份
表面活性劑5份
發泡劑一氟二氯乙烷(HCFC-141b) 10份稀釋劑甲酸甲酯10份
其中所述的表面活性劑為硅酮非離子表面活性劑(AK-8832)和吐溫-80按照重量百分比1 1配制而成；
所述的中粘度殼聚糖是指粘度400-800cP，脫乙酰度90%，粉末粒度200目；所述的木質素聚醚多元醇，是采用堿木質素、二乙醇胺和甲醛按照摩爾比1:2:1進行曼尼希反應，得到多羥基的中間體，進一步與環氧丙烷和環氧乙烷進行加聚反應，得到所需的木質素聚醚多元醇，粘度為7000 CP，羥值500mg KOH/g ；
所述的B組分為復合增韌酸性催化劑，按重量份數計算，其原料組成及含量如下
低分子量聚甲基丙烯酸水溶液20份
十二烷基苯磺酸10份
磷酸40份
四羥甲基硫酸磷水溶液30份；
其中所述的低分子量聚甲基丙烯酸為甲基丙烯酸在水溶液中用過硫酸銨加熱聚合得到，數均分子量控制在5000-10000，固含量50% ；
所述的四羥甲基硫酸磷水溶液含四羥甲基氯化磷75%。上述的一種酚醛樹脂泡沫材料的制備方法，包括如下步驟
(1)、首先將甲階酚醛樹脂、中粘度殼聚糖、木質素聚醚多元醇、氫氧化鋁、表面活性劑、發泡劑一氟二氯乙烷(HCFC-Hlb)和稀釋劑甲酸甲酯混合均勻后得到A組分；
(2)、將低分子量聚丙烯酸水溶液、磷酸及四羥甲基氯化磷水溶液均勻后得到B組分復合增韌酸性催化劑；
(3)、將A、B兩組份相互混合，高速攪拌10秒，倒入已經預熱到80°C的相應的模具內，在80°C溫度下加熱lh，完全固化得到酚醛樹脂泡沫材料。將上述所得的酚醛樹脂泡沫板材材料按照GB6343-1995《泡沫塑料和橡膠表觀(體積)密度的測定》測定其體積密度為85kg/m3 ；按GB/T8813-2008《硬質泡沫塑料壓縮性能的測定方法》測定其抗壓強度為0. 80 MPa ；按照GBM06-93制樣和測定其氧指數為42% ；按照GB/T12812-91《硬質泡沫塑料滾動磨損試驗方法》測定其的掉渣性為2. 7%。
實施例2
一種酚醛樹脂泡沫材料，按重量份數計算，由200份的A組分和20份的B組分組成；所述的A組分按重量份數計算，其原料組成及含量如下
甲階酚醛樹脂100份
中粘度殼聚糖10份
木質素聚醚多元醇10份
氫氧化鋁20份
表面活性劑10份
發泡劑一氟二氯乙烷(HCFC-Hlb)20份
稀釋劑甲酸甲酯30份
所述的表面活性劑為硅酮非離子表面活性劑(AK-8832)和吐溫-80按照重量百分比1:1配制而成；
所述的中粘度殼聚糖是指粘度400-800cP，脫乙酰度90%，粉末粒度200目；所述的木質素聚醚多元醇，是采用堿木質素、二乙醇胺和甲醛按照摩爾比1 2 1進行曼尼希反應，得到多羥基的中間體，進一步與環氧丙烷和環氧乙烷進行加聚反應，得到所需的木質素聚醚多元醇，粘度為7000 CP，羥值500mg KOH/g ；
所述的B組分為復合增韌酸性催化劑，按重量份數計算，其原料組成及含量如下
低分子量聚甲基丙烯酸水溶液20份
十二烷基苯磺酸10份
磷酸40份
四羥甲基硫酸磷水溶液30份；
其中所述的低分子量聚甲基丙烯酸為甲基丙烯酸在水溶液中用過硫酸銨加熱聚合得到，數均分子量控制在5000-10000，固含量50% ；
所述的四羥甲基硫酸磷水溶液含四羥甲基氯化磷75%。上述的一種酚醛樹脂泡沫材料的制備方法，同實施例1。將上述所得的酚醛樹脂泡沫板材材料按照GB6343-1995《泡沫塑料和橡膠表觀(體積)密度的測定》測定其體積密度位42kg/m3 ；按照GB/T8813-2008《硬質泡沫塑料壓縮性能的測定方法》測定其抗壓強度為0. 13MPa ；按照GBM06-93制樣和測定其氧指數為38% ；按照GB/T12812-91《硬質泡沫塑料滾動磨損試驗方法》測定其的掉渣性為10.3%。實施例3
一種酚醛樹脂泡沫材料，按重量份數計算，由187. 5份的A組分和35份的B組分組成；所述的A組分按重量份數計算，其原料組成及含量如下
甲階酚醛樹脂100份
中粘度殼聚糖15份
木質素聚醚多元醇20份
氫氧化鋁10份
表面活性劑7. 5份發泡劑一氟二氯乙烷(HCFC-Hlb)15份
稀釋劑甲酸甲酯20份
所述的表面活性劑為硅酮非離子表面活性劑(AK-8832)和吐溫-80按照重量百分比1:1配制而成；
所述的中粘度殼聚糖是指粘度400-800cP，脫乙酰度90%，粉末粒度200目；所述的木質素聚醚多元醇，是采用堿木質素、二乙醇胺和甲醛按照摩爾比1 2 1進行曼尼希反應，得到多羥基的中間體，進一步與環氧丙烷和環氧乙烷進行加聚反應，得到所需的木質素聚醚多元醇，粘度為10000 CP，羥值420mg KOH/g ；
所述的B組分為復合增韌酸性催化劑，按重量份數計算，其原料組成及含量如下
低分子量聚甲基丙烯酸水溶液20份
十二烷基苯磺酸10份
磷酸40份
四羥甲基硫酸磷水溶液30份；
所述的低分子量聚甲基丙烯酸為甲基丙烯酸在水溶液中用過硫酸銨加熱聚合得到，數均分子量控制在5000-10000，固含量50% ；
所述的四羥甲基硫酸磷水溶液含四羥甲基氯化磷75%。上述的一種酚醛樹脂泡沫材料的制備方法，同實施例1。將上述所得的酚醛樹脂泡沫板材材料按照GB6343-1995《泡沫塑料和橡膠表觀(體積)密度的測定》測定其體積密度為58kg/m3 ；按照GB/T8813-2008《硬質泡沫塑料壓縮性能的測定方法》測定其抗壓強度為0. 25MPa ；按照GBM06-93制樣和測定其氧指數為47% ；按照GB/T12812-91《硬質泡沫塑料滾動磨損試驗方法》測定其的掉渣性為3. 0%。實施例4
一種酚醛樹脂泡沫材料，按重量份數計算，由175份的A組分和40份的B組分組成；所述的A組分按重量份數計算，其原料組成及含量如下
甲階酚醛樹脂100份
中粘度殼聚糖10份
木質素聚醚多元醇20份
氫氧化鋁10份
表面活性劑10份
發泡劑一氟二氯乙烷(HCFC-Hlb)15份
稀釋劑甲酸甲酯10份；
所述的表面活性劑為硅酮非離子表面活性劑(AK-8832)和吐溫-80按照重量百分比1:1配制而成；
所述的中粘度殼聚糖是指粘度400-800cP，脫乙酰度90%，粉末粒度200目；所述的木質素聚醚多元醇，是采用堿木質素、二乙醇胺和甲醛按照摩爾比1 2 1進行曼尼希反應，得到多羥基的中間體，進一步與環氧丙烷和環氧乙烷進行加聚反應，得到所需的木質素聚醚多元醇，粘度為8500 CP，羥值大于450mg KOH/g ；
所述的B組分為復合增韌酸性催化劑，按重量份數計算，其原料組成及含量如下低分子量聚甲基丙烯酸水溶液20份十二烷基苯磺酸磷酸
四羥甲基硫酸磷水溶液
10份40份30份；
所述的低分子量聚甲基丙烯酸為甲基丙烯酸在水溶液中用過硫酸銨加熱聚合得到，數均分子量控制在5000-10000，固含量50% ；
所述的四羥甲基硫酸磷水溶液含四羥甲基氯化磷75%。上述的一種酚醛樹脂泡沫材料的制備方法，同實施例1。將上述所得的酚醛樹脂泡沫板材材料按照GB6343-1995《泡沫塑料和橡膠表觀(體積)密度的測定》測定其體積密度65kg/m3 ；按照GB/T8813-2008《硬質泡沫塑料壓縮性能的測定方法》測定其抗壓強度為0. 20MPa ；按照GBM06-93制樣和測定其氧指數為45% ；按照GB/T12812-91《硬質泡沫塑料滾動磨損試驗方法》測定其掉渣性為2. 5%。實施例5
一種酚醛樹脂泡沫材料，按重量份數計算，由175份的A組分和40份的B組分組成；
其中所述的A組分按重量份數計算，其原料組成及含量如下
甲階酚醛樹脂100份
中粘度殼聚糖10份
木質素聚醚多元醇20份
氫氧化鋁10份
表面活性劑10份
發泡劑一氟二氯乙烷(HCFC-Hlb)15份
稀釋劑甲酸甲酯10份；
所述的表面活性劑為硅酮非離子表面活性劑(AK-8832)和吐溫-80按照重量百分比1:1配制而成；
所述的中粘度殼聚糖是指粘度400-800cP，脫乙酰度90%，粉末粒度200目；所述的木質素聚醚多元醇，是采用堿木質素、二乙醇胺和甲醛按照摩爾比1:2:1進行曼尼希反應，得到多羥基的中間體，進一步與環氧丙烷和環氧乙烷進行加聚反應，得到所需的木質素聚醚多元醇，粘度為10000 CP，羥值420mg KOH/g ；
所述的B組分為復合增韌酸性催化劑，按重量份數計算，其原料組成及含量如下低分子量聚甲基丙烯酸水溶液20份
十二烷基苯磺酸10份
磷酸40份
四羥甲基硫酸磷水溶液30份；
所述的低分子量聚甲基丙烯酸為甲基丙烯酸在水溶液中用過硫酸銨加熱聚合得到，數均分子量控制在5000-10000，固含量50% ；
所述的四羥甲基硫酸磷水溶液含四羥甲基氯化磷75%。上述的一種酚醛樹脂泡沫材料的制備方法，同實施例1。將上述所得的酚醛樹脂泡沫板材材料按照GB6343-1995《泡沫塑料和橡膠表觀(體積)密度的測定》測定其體積密度為68kg/m3 ；按照GB/T8813-2008《硬質泡沫塑料壓縮性能的測定方法》測定其抗壓強度為0. 56MPa ；按照GBM06-93制樣和測定其氧指數為50% ；按照GB/T12812-91《硬質泡沫塑料滾動磨損試驗方法》測定其掉渣性為3. 5%。從上述的實施例廣5所得的酚醛樹脂泡沫板材材料的性能檢測指標可以看出，在不降低其防火阻燃性能的同時具有較高的抗壓強度和柔韌性，從而克服了酚醛泡沫保溫材料防火阻燃性能與力學性能相互矛盾的問題。另外本發明的各實施例僅以板材應用舉例，但不限制本發明所得的酚醛樹脂泡沫保溫材料制作成其他形狀的保溫材料的應用。以上所述內容僅為本發明構思下的基本說明，而依據本發明的技術方案所作的任何等效變換，均應屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1. 一種酚醛樹脂泡沫材料，其特征在于按重量份數計算，由145-230份的A組分和20-50份的B組分組成；所述的A組分按重量份數計算，其原料組成及含量如下其中所述的表面活性劑為硅酮非離子表面活性劑(AK-8832)和吐溫-80按照重量百分比1 1配制而成；所述的中粘度殼聚糖是指粘度400-800cP，脫乙酰度90%，粉末粒度200目；所述的氫氧化鋁為超細氫氧化鋁粉末，粒度小于2 μ m ；所述的B組分為復合增韌酸性催化劑，按重量份數計算，其原料組成及含量如下低分子量聚甲基丙烯酸水溶液20份十二烷基苯磺酸10份磷酸40份四羥甲基硫酸磷水溶液30份所述的低分子量聚甲基丙烯酸為甲基丙烯酸在水溶液中用過硫酸銨加熱聚合得到，數均分子量控制在5000-10000，固含量50% ；所述的四羥甲基硫酸磷水溶液含四羥甲基硫酸磷75% ；上述的一種酚醛樹脂泡沫材料的制備方法，包括如下步驟(1)、首先將甲階酚醛樹脂、中粘度殼聚糖、木質素聚醚多元醇、氫氧化鋁、表面活性劑、發泡劑一氟二氯乙烷(HCFC-Hlb)和稀釋劑甲酸甲酯混合均勻后得到A組分；(2)、將低分子量聚丙烯酸水溶液、磷酸及四羥甲基氯化磷水溶液均勻后得到B組分復合增韌酸性催化劑；(3)、將A、B兩組份相互混合，高速攪拌10秒，倒入已經預熱到80°C的相應的模具內，在80°C溫度下加熱lh，完全固化得到酚醛樹脂泡沫材料。
2.如權利要求1所述的一種酚醛樹脂泡沫材料，其特征在于所述的木質素聚醚多元醇其粘度為 7000-10000CP，羥值 420 500mg KOH/g。
3.如權利要求2所述的一種酚醛樹脂泡沫材料，其特征在于所述的木質素聚醚多元醇通過如下方法制備即采用堿木質素、二乙醇胺和甲醛按照摩爾比即堿木質素二乙醇胺甲醛為1:2:1進行曼尼希反應，得到多羥基的中間體，進一步與環氧丙烷和環氧乙烷進行加聚反應，得到的粘度為7000-10000 CP，羥值420-500mg KOH/g的木質素聚醚多元醇。甲階酚醛樹脂中粘度殼聚糖木質素聚醚多元醇氫氧化鋁表面活性劑發泡劑一氟二氯乙烷(HCFC-141b )稀釋劑甲酸甲酯100份10-20 份10-30 份0-20 份5-10 份10-20 份10-30 份；
全文摘要
本發明公開一種酚醛樹脂泡沫材料及其制備方法，所述的酚醛樹脂泡沫材料由A組分和B組分組成，其中A組分按重量份數計算由100份甲階酚醛樹脂、10-20份中粘度殼聚糖、10-30份木質素聚醚多元醇、0-20份氫氧化鋁、5-10份表面活性劑、10-20份發泡劑一氟二氯乙烷(HCFC-141b)、10-30份稀釋劑甲酸甲酯組成，B組分為復合增韌酸性催化劑20-50份。其制備方法即將A、B兩組份分別混合均勻，再相互混合后倒入模具內，在80℃溫度下發泡得到酚醛樹脂泡沫材料。本發明的一種酚醛樹脂泡沫材料在不降低其防火阻燃性能的同時具有較高的抗壓強度和柔韌性，適用于防火等級要求較高建筑的外墻保溫施工。
文檔編號C08L5/08GK102558758SQ20121000018
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月4日 優先權日2012年1月4日
發明者歐陽春發, 王禮瑋, 趙玲娣, 高群 申請人:上海應用技術學院, 上海柯瑞冶金爐料有限公司