專利名稱：一種炭酚醛泡沫復合材料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及的是一種泡沫保溫材料及其制備方法技術領域，具體地說，是涉及一種炭酚醛泡沫復合材料及其制備方法。
背景技術：
酚醛樹脂也叫電木，又稱電木粉。1872年德國化學家拜爾首先合成了酚醛樹脂，1907年比利時裔美國人貝克蘭提出酚醛樹脂加熱固化法，使酚醛樹脂實現工業化生產，酚 醛樹脂最重要的特征就是耐高溫性，即使在非常高的溫度下，也能保持其結構的整體性和尺寸的穩定性，因此經常被應用于在保溫材料技術領域，其中最為常見的產品形式即為酚醛泡沫材料，制成后的酚醛泡沫材料被廣泛使用在航空航天、國防軍工、船舶車輛、油井、建筑、空調等領域，現有技術中的酚醛泡沫材料，由于它的主要原料為酚醛樹脂，又由于酚醛樹脂是由苯酚和甲醛為原料合成，因此酚醛泡沫材料中往往含有少量的甲醛，眾所周知，甲醛是典型的致癌致畸物質，長時間接觸甲醛，會引起呼吸道疾病，甚至鼻咽癌等絕癥，非常不利用使用者的職業安全。
發明內容
本發明要解決的技術問題是，提供一種能使使用者的使用環境相對較為安全的炭酚醛泡沫復合材料。為解決上述技術問題，本發明采用這樣一種炭酚醛泡沫復合材料它是由下述重量份的原料混合后發泡制得可發泡酚醛樹脂100份，表面活性劑1-8份，固化劑8-20份，發泡劑5-20份，炭粉5-10份。所述表面活性劑為吐溫-80或硅油或吐溫-80與硅油的復配體系。所述固化劑為有機酸或無機酸或有機酸與無機酸的混合物，所述有機酸與無機酸的混合物中有機酸與無機酸的混合用量比為1-2。所述有機酸為對甲苯磺酸、苯磺酸、對苯磺酸、醋酸或萘磺酸等其中一種，所述無機酸為鹽酸、磷酸、硫酸、氫溴酸或硼酸等其中一種。所述發泡劑為正戊烷、異戊烷、正己烷、異丁烷或環己烷中的至少一種。所述炭粉為植物材料燒制而成的竹炭、木炭或活性炭的至少一種,所述炭粉的粒徑為80-6000目，所述炭粉的碘吸附值為100-1000mg/g。作為優選，所述表面活性劑為2-6重量份，固化劑為8-16重量份，發泡劑為5-15重量份，炭粉為5-10重量份。本發明采用的這樣一種炭酚醛泡沫復合材料的制備方法，它包括如下步驟I)、按重量份取原料可發泡酚醛樹脂100份，表面活性劑1-8份，固化劑8-20份，發泡劑5-20份，炭粉5-10份放入容器中形成混合物；2)、對容器中的混合物進行高速攪拌；3)、將混合物倒入模具，于20_75°C環境下，進行發泡，發泡時間為10-120分鐘，制得炭酚醛泡沫復合材料。作為上述制備方法的優選，所述步驟3中將混合物倒入模具，于20-70°C環境下，進行發泡，發泡和固化時間為30-90分鐘。作為上述制備方法的優選，所述固化劑為有機酸或無機酸或有機酸與無機酸的混合物，所述發泡劑為正戊烷、異戊烷、正己烷、異丁烷或環己烷中的至少一種，所述炭粉為植物材料燒制而成的竹炭、木炭或活性炭的至少一種，所述炭粉的粒徑為80-6000目，所述炭粉的碘吸附值為100-1000mg/g。本發明與現有技術中的酚醛泡沫材料和制備方法相比，具有以下優點本發明的炭酚醛泡沫復合材料，其主要原料中設置有植物材料燒制而成的竹炭、木炭或活性炭的至少一種，所述炭粉的粒徑為80-6000目，碘吸附值為100 -1000mg/g，炭粉作為作為一種炭質吸附材料，具有發達的空隙結構和極大的比表面積，具有良好的除臭，除菌，吸附有害異味如甲醛等功能，同時能產生負離子，釋放遠紅外線及微量元素，屏蔽靜電和防電磁波輻射，且性能穩定、抗腐蝕性好、成本低廉，當被添加進本發明的炭酚醛泡沫復合材料中時，不僅能使本發明的炭酚醛泡沫復合材料也具有除臭，除菌，吸附有害異味，產生負離子，釋放遠紅外線及微量元素，屏蔽靜電和防電磁波輻射等功能，據統計，本發明的炭酚醛泡沫復合材料甲醛吸附值大于7mg/g，負離子釋放量為10-500個/cm3，遠紅外發射率為50-96%，此外，本發明中的炭酚醛泡沫復合材料減少了可發泡酚醛樹脂的用量，降低了成本。本發明的炭酚醛泡沫復合材料的制備方法中，步驟I的各組分混合只需在常溫下進行，操作簡便，無需加熱，污染性小，得到的混合物混合均勻，成本較低。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。本發明的一種炭酚醛泡沫復合材料，它是由下述重量份的原料混合后發泡制得可發泡酚醛樹脂100份，表面活性劑1-8份，固化劑8-20份，發泡劑5-20份，炭粉5_10份，對上述重量份進一步設置，可以為，所述表面活性劑為2-6重量份，固化劑為8-16重量份，發泡劑為5-15重量份，炭粉為5-10重量份。所述的可發泡酚醛樹脂為市售的可發泡制備酚醛泡沫的樹脂，所述表面活性劑為吐溫-80或硅油或吐溫-80與硅油的復配體系，也就是說，所述的表面活性劑可單獨采用吐溫-80，也可以單獨采用硅油，也可以采用吐溫-80與硅油的復配體系，無論哪種，都可以有相同的效果，另外，所述固化劑為有機酸或無機酸或有機酸與無機酸的混合物，同理，所述的固化劑可以單獨采用有機酸，具體的有機酸種類多樣化，比如，可以為對甲苯磺酸、苯磺酸、對苯磺酸、醋酸或萘磺酸等，所述固化劑也可以單獨采用無機酸，所述的無機酸可以為鹽酸、磷酸、硫酸、氫溴酸或硼酸等，也可以采用有機酸和無機酸的混合物，無論采用哪種，都可以有相同的效果，所述發泡劑為正戊烷、異戊烷、正己烷、異丁烷或環己烷中的至少一種，也就是說所述發泡劑可以為正戊烷、異戊烷、正己烷、異丁烷或環己烷中的一種或幾種進行混合得到的混合物，所述炭粉為植物材料燒制而成的竹炭、木炭或活性炭的至少一種，所述炭粉的粒徑為80-6000目，所述炭粉的碘吸附值為100-1000mg/g,換句話說,所述炭粉可以單獨采用采用植物材料燒制而成的竹炭,也可以單獨采用植物材料燒制而成的木炭，也可以單獨采用采用植物材料燒制而成的活性炭，也可以采用這其中的一種或兩種或三種混合得到的混合炭粉，只要炭粉的粒徑為80-6000目，碘吸附值為100-1000mg/g的范圍內，都可以，將原料準備稱取完成后，對容器中的混合物進行高速攪拌，最后，將攪拌后的混合物倒入模具，于20-75°C環境下，進行發泡，發泡時間為10-120分鐘，制得炭酚醛泡沫復合材料。制得成品，放置特定時間后，在測定其甲醛吸附值。實施例一依次按照重量配比稱取100份可發酚醛樹脂，2份吐溫-80，5份炭粉，5份正戊烷、5份對甲苯磺酸，5份磷酸形成混合物，室溫20°C下將混合物在攪拌器下進行高速攪拌，為時10秒，接著將攪拌后的混合物放入70°C環境中進行發泡，30分鐘后得到炭酚醛泡沫復合材料，放置I個月后，該炭酚醛泡沫復合材料的甲醛吸附值為7mg/g。實施例二依次按照重量配比稱取100份可發酚醛樹脂，4份吐溫-80，7份炭粉，6份異戊烷、7份對甲苯磺酸，2份硫酸形成混合物，室溫20°C下將混合物在攪拌器下進行高速攪拌，為時10秒，接著將攪拌后的混合物放入40°C環境中進行發泡，60分鐘后得到炭酚醛泡沫復合材料，放置2個月后，該炭酚醛泡沫復合材料的甲醛吸附值為llmg/g。實施例三依次按照重量配比稱取100份可發酚醛樹脂，5份硅油，9份炭粉，5份氯乙烷、5份對甲苯磺酸，5份鹽酸形成混合物，室溫20°C下將混合物在攪拌器下進行高速攪拌，為時10秒，接著將攪拌后的混合物放入70°C環境中進行發泡，90分鐘后得到炭酚醛泡沫復合材料，放置3個月后，該炭酚醛泡沫復合材料的甲醛吸附值為15mg/g。實施例四依次按照重量配比稱取100份可發酚醛樹脂，3份吐溫-80，10份炭粉，5份正戊烷、5份對甲苯磺酸，5份磷酸形成混合物，室溫20°C下將混合物在攪拌器下進行高速攪拌，為時10秒，接著將攪拌后的混合物放入70°C環境中進行發泡，30分鐘后得到炭酚醛泡沫復合材料，放置4個月后，該炭酚醛泡沫復合材料的甲醛吸附值為19. 2mg/g。權利要求
1.一種炭酚醛泡沫復合材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料混合后發泡制得可發泡酚醛樹脂100份，表面活性劑1-8份，固化劑8-20份，發泡劑5-20份，炭粉5_10份。
2.根據權利要求I所述的一種炭酚醛泡沫復合材料，其特征在于，所述表面活性劑為吐溫-80或硅油或吐溫-80與硅油的復配體系。
3.根據權利要求I所述的一種炭酚醛泡沫復合材料，其特征在于，所述固化劑為有機酸或無機酸或有機酸與無機酸的混合物，所述有機酸與無機酸的混合物中有機酸與無機酸的混合用量比為1-2。
4.根據權利要求3所述的一種炭酚醛泡沫復合材料，其特征在于，所述有機酸為對甲苯磺酸、苯磺酸、對苯磺酸、醋酸或萘磺酸等其中一種，所述無機酸為鹽酸、磷酸、硫酸、氫溴酸或硼酸等其中一種。
5.根據權利要求I所述的一種炭酚醛泡沫復合材料，其特征在于，所述發泡劑為正戊烷、異戊烷、正己烷、異丁烷或環己烷中的至少一種。
6.根據權利要求I所述的一種炭酚醛泡沫復合材料，其特征在于，所述炭粉為植物材料燒制而成的竹炭、木炭或活性炭的至少一種，所述炭粉的粒徑為80-6000目，所述炭粉的碘吸附值為100-1000mg/g。
7.根據權利要求I所述的一種炭酚醛泡沫復合材料，其特征在于，所述表面活性劑為2-6重量份，固化劑為8-16重量份，發泡劑為5-15重量份，炭粉510重量份。
8.一種炭酚醛泡沫復合材料的制備方法，其特征在于，它包括以下步驟 . 1)、按重量配比取原料可發泡酚醛樹脂100份，表面活性劑1-8份，固化劑8-20份，發泡劑5-20份，炭粉5-10份放入容器中形成混合物； . 2)、對容器中的混合物進行高速攪拌； 3)、將混合物倒入模具，于20-75°C環境下，進行發泡，發泡時間為10-120分鐘，制得炭酚醛泡沫復合材料。
9.根據權利要求8所述的一種炭酚醛泡沫復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3中將混合物倒入模具，于20-70°C環境下，進行發泡，發泡和固化時間為30-90分鐘。
10.根據權利要求8所述的一種炭酚醛泡沫復合材料的制備方法，其特征在于，所述固化劑為有機酸或無機酸或有機酸與無機酸的混合物，所述發泡劑為正戊烷、異戊烷、正己烷、異丁烷或環己烷中的至少一種，所述炭粉為植物材料燒制而成的竹炭、木炭或活性炭的至少一種，所述炭粉的粒徑為80-6000目，所述炭粉的碘吸附值為100-1000mg/g。
全文摘要
本發明公開了一種炭酚醛泡沫復合材料，它是由下述重量份的原料混合后發泡制得可發泡酚醛樹脂100份，表面活性劑1-8份，固化劑8-20份，發泡劑5-20份，炭粉5-10份。；本發明提供了一種能使使用者的使用環境相對較為安全的炭酚醛泡沫復合材料。
文檔編號C08K7/24GK102643510SQ201210111978
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月16日 優先權日2012年4月16日
發明者張金萍, 杜孟浩, 胡立松 申請人:中國林業科學研究院亞熱帶林業研究所