一種軌道交通樞紐通風系統用酚醛基新型復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本文涉及和應用于軌道交通樞紐通風系統用復合材料領域尤其涉及一種軌道交通樞紐通風系統用酚醛基新型復合材料的研發及制備。
【背景技術】
[0002]城市軌道交通領域的通風系統一直使用兩種材料:鐵皮復合硅酸鎂和鐵皮復合離心玻璃棉，離心玻璃棉比較傳統，施工中的粉末使人產生刺癢感，復合硅酸鎂基本避免了這種現象，但是其保溫效果差，需要的保溫厚度比前者厚約10_。在施工過程中，地下環境比較潮濕惡劣，如果保溫沒有及時做，成品保護措施又不當時，材料在安裝前就易吸濕受潮，產生碎塊，更加降低了保溫性能。此外保溫材料外層的鋁箔保護層存在脫落、破損現象，這隱藏著較大的安全隱患。
[0003]軌道交通樞紐通風系統用酚醛基新型復合材料是就軌道交通領域通風系統的功能要求而專項研制的通風產品，是集通風與保溫于一體的新型管道，是傳統風管的升級換代產品，解決了傳統風管在應用中存在的各種弊端。酚醛基新型復合材料是以改性酚醛泡沫為芯材，經過內外層彩鋼復合，該產品不僅絕熱性好，可大大減少空調的散熱損失，而且具有顯著的阻燃、低煙和無毒特性。此外，新型酚醛基復合材料還具有消聲隔音、質量輕、安裝方便、清潔環保、使用壽命長等優點。
[0004]
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種性能好的新型的軌道交通樞紐通風系統用酚醛基復合材料及其制備方法。
[0006]為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下:
一種軌道交通樞紐通風系統用酚醛基新型復合材料，其特征是:包括以下步驟制得:
(1)改性酚醛樹脂的合成:將37%的甲醛溶液和苯酚混合，加入50%Na0H溶液為催化劑，催化劑加入量為苯酚質量的0.5%?2.0%，加入羥甲基脲，羥甲基脲的加入量為反應質量的10?25%，然后降溫繼續反應，反應結束后冷卻反應液，加酸調pH值到6.5?7，減壓濃縮脫水至粘度為2000?5000mPa.s，得到低游離酚、游離醛含量的甲階酚醛樹脂，其游離酚、游離醛含量為1.9?2.1%、0.3?0.5% ；
(2)酚醛泡沫體的制備:
包括以下材料:
改性酚醛樹脂100份，
表面活性劑2?5份，
正戊烷4?7份，
固化劑15?30份； (3)復合不燃織物彩鋼的制備:
選用純丙烯酸乳膠作為粘結劑，在金屬表面浸涂粘結劑，然后放上不燃織物材料，高溫烘烤后，將不燃織物材料粘結在金屬板材表面；
(4)將酚醛泡沫體的制備材料經注料機高速混合后噴淋在復合彩鋼板上，一同進入承壓機，在70°C條件下發泡、固化后，經過切割即成新型酚醛基復合材料，其拉拔強度為120?140KPa、彎曲強度為1.0?1.2MPa。
[0007]其特征是:在改性酚醛樹脂的合成中，37%的甲醛溶液和苯酚的摩爾比為1.6?2.0:1,優選1.8:1，反應溫度為85 °C，反應時間為3h，催化劑50%Na0H溶液的加入量為苯酚質量的0.5?2.0%，羥甲基脲的加入優選量為反應質量的5?20%，
所述的酚醛泡沫體的制備所用的表面活性劑為蓖麻油聚氧乙烯醚，固化劑為70%對甲苯磺酸和30%二甲苯磺酸的混合酸。
[0008]其特征是:采用一次成型連續生產工藝，將改性后酚醛樹脂與表面活性劑、正戊烷預混，將混合料及固化劑投入儲料罐中備用，在承壓機前端彩鋼、不燃織物復合機上放置彩鋼卷及噴膠棉，彩鋼卷經過復合機開卷、糾偏、浸膠后在膠液上放置噴膠棉，經壓制烘干后即得復合不燃織物彩鋼，復合彩鋼再進入承壓機之前，將混合料及固化劑經注料機高速混合后噴淋在復合彩鋼板上，一同進入承壓機，在60?90°C條件下發泡、固化后，經過切割即成新型酚醛基復合材料，其拉拔強度為120?140KPa、彎曲強度為1.0?1.2MPa。
[0009]其特征是:將100份苯酚、154份37%甲醛溶液及1份50%的氫氧化鈉水溶液依次加入反應釜中，攪拌升溫至85°C反應3h后加入38.25份羥甲基脲降溫至60°C繼續反應lh。反應結束后冷卻反應液，加入酸溶液調節PH值6.5?7，減壓脫水至粘度3000mPa.s得到改性酚醛樹脂，其游離酚、游離醛含量為2.0%、().4%，
酚醛基新型復合材料的制備:
按100份改性酚醛樹脂、4份蓖麻油聚氧乙烯醚、5份正戊烷的比例預混得混合料與25份固化劑投入儲料罐中備用，固化劑為70%對甲苯磺酸和30% 二甲苯磺酸的混合酸，在承壓機前端彩鋼、不燃織物復合機上放置彩鋼卷及噴膠棉，彩鋼卷經過復合機開卷、糾偏、浸純丙烯酸乳膠后在膠液上放置噴膠棉，經壓制烘干后即得復合不燃織物彩鋼。復合彩鋼再進入承壓機之前，將混合料及固化經注料機高速混合后噴淋在復合彩鋼板上，一同進入承壓機，在70°C條件下發泡、固化后，經過切割即成新型酚醛基復合材料，其拉拔強度為120KPa、彎曲強度為1.1MPa ο
[0010]其特征是:(1)合成改性酚醛樹脂
將100份苯酚、154份37%甲醛溶液及1份50%的氫氧化鈉水溶液依次加入反應釜中，攪拌升溫至85°C反應3h后加入38.25份羥甲基脲降溫至60°C繼續反應lh。反應結束后冷卻反應液，加入酸溶液調節PH值6.5?7，減壓脫水至粘度3000mPa.s得到改性酚醛樹月旨，其游離酚、游離醛含量為2.0%、0.4%，
(2)酚醛基新型復合材料的制備:
按100份改性酚醛樹脂、4份蓖麻油聚氧乙烯醚、5份正戊烷的比例預混得混合料與25份固化劑投入儲料罐中備用，固化劑為70%對甲苯磺酸和30% 二甲苯磺酸的混合酸，在承壓機前端彩鋼、不燃織物復合機上放置彩鋼卷及噴膠棉，彩鋼卷經過復合機開卷、糾偏、浸純丙烯酸乳膠后在膠液上放置噴膠棉，經壓制烘干后即得復合不燃織物彩鋼。復合彩鋼再進入承壓機之前，將混合料及固化經注料機高速混合后噴淋在復合彩鋼板上，一同進入承壓機，在70°C條件下發泡、固化后，經過切割即成新型酚醛基復合材料，其拉拔強度為120KPa、彎曲強度為1.1MPa ο
[0011]其特征是:
(1)合成改性酚醛樹脂
將200份苯酚、308份37%甲醛溶液及2份50%的氫氧化鈉水溶液依次加入反應釜中，攪拌升溫至85°C反應3h后加入76.5份羥甲基脲降溫至60°C繼續反應lh。反應結束后冷卻反應液，加入酸溶液調節PH值6.5-7，減壓脫水至粘度4000mPa-s得到改性酚醛樹脂，其游離酚、游離醛含量為2.02%、0.42% ;
(2)酚醛基新型復合材料的制備
按100份改性酚醛樹脂、4份蓖麻油聚氧乙烯醚、6份正戊烷的比例預混得混合料與25份固化劑(70%對甲苯磺酸和30% 二甲苯磺酸的混合酸)投入儲料罐中備用，在承壓機前端彩鋼、不燃織物復合機上放置彩鋼卷及噴膠棉，彩鋼卷經過復合機開卷、糾偏、浸純丙烯酸乳膠后在膠液上放置噴膠棉，經壓制烘干后即得復合不燃織物彩鋼。復合彩鋼再進入承壓機之前，將混合料及固化經注料機高速混合后噴淋在復合彩鋼板上，一同進入承壓機，在80°C條件下發泡、固化后，經過切割即成新型酚醛基復合材料，其拉拔強度為120KPa、彎曲強度為1.0MPao
[0012]本發明的優點:本發明采用一次成型連續生產工藝，將改性后酚醛樹脂與適合比例的表面活性劑、發泡劑、改性劑預混，將混合料及固化劑投入儲料罐中備用，在承壓機前端彩鋼、不燃織物復合機上放置彩鋼卷及噴膠棉，彩鋼卷經過復合機開卷、糾偏、浸膠后在膠液上放置噴膠棉，經壓制烘干后即得復合不燃織物彩鋼。復合彩鋼再進入承壓機之前，將混合料及固化劑經注料機高速混合后噴淋在復合彩鋼板上，一同進入承壓機，在60-90°C條件下發泡、固化后，經過切割即成新型酚醛基復合材料，其拉拔強度為120-140KPa、彎曲強度為 1.0-1.2MPa。
[0013]本發明以改性酚醛泡沫為主體，彩鋼板為覆面材料制得的新型酚醛基復合材料，不僅絕熱性好，可大大減少空調的散熱損失，而且具有顯著的阻燃、低煙和無毒特性。同時在酚醛樹脂合成中引入羥甲基脲，通過酚醛樹脂與羥甲基脲間的縮聚反應制得改性酚醛樹月旨，其通過發泡和固化制得酚醛泡沫體，不僅保持了原有泡沫體的熱絕緣性、耐火性等，而且韌性得到顯著改善，脫粉性明顯降低；使用噴膠棉作為泡沫體和彩鋼之間的過渡層，提高體系的粘結性能和抗沖擊性能，酚醛基新型復合材料是集通風與保溫于一體的新型材料，解決了其他材料在應用中存在的各種弊端。
[0014]
【具體實施方式】
[0015]下面通過實施例對本發明進行具體描述。
[0016]實施例一
1.合成改性酚醛樹脂
將100份苯酚、154份37%甲醛溶液及1份50%的氫氧化鈉水溶液依次加入反應釜中，攪拌升溫至85°C反應3h后加入38.25份羥甲基脲降溫至60°C繼續反應lh。反應結束后冷卻反應液，加入酸溶液調節PH值6.5-7，減壓脫水至粘度3000mPa-s得到改性酚醛樹