本發明涉及一種原位增容聚合增強型熱固性酚醛泡沫保溫板及其制備方法，屬于建筑保溫材料制備領域。
背景技術：
：酚醛泡沫板是由甲階酚醛樹脂、固化劑、發泡劑及其它添加劑組分在高溫條件下經交聯固化、發泡形成的一種熱固性材料。酚醛泡沫板具有優異的難燃性能、發煙密度低、耐高溫、保溫性能好，因此在建筑保溫材料領域被廣泛應用。與傳統無機保溫材料巖棉、玻璃棉、泡沫玻璃等相比，酚醛泡沫板具有質量輕、易安裝、保溫節能效果好等優點。與傳統有機保溫材料EPS、XPS和PU板等相比，酚醛泡沫板的耐熱溫度更高，使用環境溫度比PU硬泡沫高40～60℃，比PS泡沫高70～110℃；酚醛泡沫板還具有優異的難燃性能和保溫性能，燃燒性能為難燃B1級，氧指數為35～40，燃燒時無明火，離火自熄，導熱系數為0.022～0.028W/(m·K)。但熱固性酚醛樹脂固化后，分子鏈上苯環結構內旋轉空間位阻大，質地脆，韌性差，安裝過程中經常發生脆性破壞，影響施工效率，造成材料浪費。發泡后酚醛泡沫的內聚能降低，掉渣現象嚴重，發泡后的酚醛泡沫由于孔密度較大，抗壓縮、抗拉伸等力學性能嚴重下降。所以，現在希望制備一種新型的熱固性酚醛泡沫保溫材料，要求韌性高，內聚能大，掉渣率低，抗壓縮及抗拉伸等力學性能好，降低酚醛泡沫板發生脆性破壞的風險，提高施工效率，減少原材料浪費。技術實現要素：針對熱固性酚醛泡沫板韌性差、內聚能低、掉渣率高、力學強度低的缺陷，本發明目標在于制備一種原位增容聚合增強型酚醛泡沫板，以甲階酚醛樹脂為發泡樹脂主劑、羥甲基聚酰胺樹脂為擴鏈劑及增韌組分，提高甲階酚醛樹脂的分子量、內聚能及分子鏈的韌性，改性填料二氧化硅及石棉纖維為原位增容聚合增強組分，形成骨架填充及纖維增強復合相容體系，提高熱固性酚醛樹脂的抗壓及抗拉強度，加入固化劑、乳化劑、發泡劑、熱穩定劑、紫外線吸收劑等提高酚醛發泡板的穩定性及耐老化性。本發明是通過以下技術方案實現的：一種原位增容聚合增強型熱固性酚醛泡沫保溫板，其特征在于：所述的原位增容聚合增強型熱固性酚醛泡沫保溫板的組分及質量份數為：甲階酚醛樹脂50~60羥甲基聚酰胺樹脂20~30改性填料20~35固化劑5~10乳化劑3~7發泡劑8~15熱穩定劑0.5~1紫外線吸收劑0.5~1。所述的原位增容聚合增強型熱固性酚醛泡沫保溫板的制備方法，包括如下步驟：1）制備甲階酚醛樹脂：將100份重量的苯酚、28份重量的氫氧化鈉和130份重量的水依次加入反應釜中，攪拌均勻，降溫至40~45℃后，緩慢加入100份重量的甲醛溶液。在1h內將反應液均勻升溫至90~95℃，并在此溫度下恒溫15min，然后將反應液降溫至40℃，再加入30份重量的甲醛溶液，加完后繼續在1h內將反應釜均勻升溫至90~95℃，并在此溫度下恒溫2~4h后，加入氫氧化鈉溶液中和至pH=7，降溫出料，制得甲階酚醛樹脂；2）制備羥甲基聚酰胺樹脂：將聚酰胺樹脂、甲酸、尿素、甲醛按重量比100:5:60:10依次加入反應釜，攪拌均勻，將反應液升溫至90~95℃，恒溫反應1h后，降溫出料，制得羥甲基聚酰胺樹脂；3）制備改性填料：將5份重量的KH-550硅烷偶聯劑均勻噴在100份重量的二氧化硅和10份重量的石棉短纖維表面，攪拌均勻，然后放于105~115℃烘箱反應15min，制得改性填料；步驟3）所述的二氧化硅的平均目數為2000，石棉纖維的平均長度為3mm；4）稱量50~60份步驟1）制備的甲階酚醛樹脂、20~30份步驟2）制備的羥甲基聚酰胺樹脂、25~35份步驟3）制備的改性填料，在按比例稱量適量固化劑、乳化劑、發泡劑、熱穩定劑、紫外線吸收劑加入反應釜，攪拌均勻。然后將混合料均勻涂在無紡布上，置于板材連續生產線上，使溫度保持在70~75℃，在20min內交聯、發泡完畢，即制得所述的原位增容聚合增強型熱固性酚醛泡沫保溫板。本發明具有以下有益效果：本發明以羥甲基聚酰胺樹脂作為甲階酚醛樹脂的擴鏈劑及增韌組分，提高了甲階酚醛樹脂的分子量及分子鏈的韌性，使熱固性酚醛樹脂的內聚能得到提高，降低了酚醛泡沫板的掉渣率，同時以改性填料二氧化硅及石棉纖維為原位增容聚合增強組分，形成骨架填充及纖維增強復合相容體系，提高熱固性酚醛樹脂的抗壓及抗沖拉強度。加入了熱穩定劑及紫外線吸收劑，提高了熱固性酚醛樹脂在高溫條件下的穩定性，以及在室外環境下的抗紫外線老化能力。因此，本發明所制備的增強型熱固性酚醛泡沫板克服了傳統酚醛泡沫板韌性差、內聚能低、掉渣率高、抗壓及抗拉強度低的缺陷，具有優異的性能，在建筑保溫、節能方面有著廣泛的應用前景。具體實施方式下面結合實例對本發明做進一步說明。實施例1預先按照本發明中原位增容聚合增強型熱固性酚醛泡沫板的制備方法，制備甲階酚醛樹脂，制備羥甲基聚酰胺樹脂，制備改性填料。稱量適量的甲階酚醛樹脂、羥甲基聚酰胺樹脂、改性填料、固化劑、乳化劑、發泡劑、熱穩定劑、紫外線吸收劑加入反應釜，攪拌均勻。然后將混合料均勻涂在無紡布上，置于板材連續生產線上，使溫度保持在70~75℃，在20min內交聯、發泡完畢，即制得所述的原位增容聚合增強型熱固性酚醛泡沫保溫板。各組分及質量份數如下：甲階酚醛樹脂50羥甲基聚酰胺樹脂22改性填料20固化劑5乳化劑4發泡劑9熱穩定劑0.5紫外線吸收劑0.5。實施例2原料預處理及原位增容聚合增強型熱固性酚醛泡沫保溫板制備方法同實施例1。各組分及質量份數如下：甲階酚醛樹脂55羥甲基聚酰胺樹脂25改性填料20固化劑6乳化劑4發泡劑10熱穩定劑0.6紫外線吸收劑0.6。實施例3原料預處理及原位增容聚合增強型熱固性酚醛泡沫保溫板制備方法同實施例1。各組分及質量份數如下：甲階酚醛樹脂60羥甲基聚酰胺樹脂28改性填料20固化劑7乳化劑4發泡劑14熱穩定劑0.6紫外線吸收劑0.6。實施例4原料預處理及原位增容聚合增強型熱固性酚醛泡沫保溫板制備方法同實施例1。各組分及質量份數如下：甲階酚醛樹脂55羥甲基聚酰胺樹脂25改性填料25固化劑6乳化劑4發泡劑10熱穩定劑0.6紫外線吸收劑0.6。實施例5原料預處理及原位增容聚合增強型熱固性酚醛泡沫保溫板制備方法同實施例1。各組分及質量份數如下：甲階酚醛樹脂55羥甲基聚酰胺樹脂25改性填料30固化劑6乳化劑4發泡劑10熱穩定劑0.6紫外線吸收劑0.6。實施例6原料預處理及原位增容聚合增強型熱固性酚醛泡沫保溫板制備方法同實施例1。各組分及質量份數如下：甲階酚醛樹脂55羥甲基聚酰胺樹脂25改性填料35固化劑6乳化劑4發泡劑10熱穩定劑0.6紫外線吸收劑0.6。實施例1~6所得的原位增容聚合增強型熱固性酚醛泡沫保溫板的性能見表1。表1酚醛泡沫板的性能實例通用酚醛泡沫板實例1實例2實例3實例4實例5實例6掉渣率（%）4.352.752.843.052.802.772.62壓縮強度（MPa）0.200.350.320.320.370.410.48拉伸強度（MPa）0.150.180.210.200.220.250.28由表1可以看出，本發明制備的原位增容聚合增強型熱固性酚醛泡沫保溫板的掉渣率低，壓縮強度及拉伸強度高，在建筑保溫、節能方面有很高的應用價值。以上所述僅為說明本發明的實施方式，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3