一種阻燃保溫材料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種阻燃保溫材料及其制備方法，包括如下重量份的組分：酚醛樹脂、填料、表面活性劑、發泡劑和固化劑，每份酚醛樹脂對應0.4～0.6份填料、0.04～0.08份表面活性劑、0.08～0.16份發泡劑和0.12～0.18份固化劑；所述填料含有重質碳酸鈣、硫酸鎂和硼砂，每份重質碳酸鈣對應0.4～0.6份硫酸鎂和硼砂的混合物，硫酸鎂和硼砂的重量份之比為3～5:1；所述表面活性劑為硅油或吐溫80；所述發泡劑石油醚；所述固化劑為十二烷基磺酸鈉與對甲基苯磺酸按重量份之比為0.6～0.8:1的混合物。本發明提供的阻燃保溫材料不僅絕熱保溫性能好，而且阻燃性能高。
【專利說明】
一種阻燃保溫材料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及阻燃保溫材料，具體涉及一種阻燃保溫材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，隨著國內經濟穩定增長及科技發展，促使建筑物向規模大型化、集中化、 立體化、構造特殊化、設備復雜化的趨勢發展，但與許多同煒度發達國家相比，房屋的保溫 隔熱性能要差得多。目前，國內大多數建筑的外墻材料以鋼筋混凝土、實心黏土磚為主，墻 體的導熱性較高，在受到太陽的照射后，"單薄"的建筑很容易吸收太陽熱能，并輻射到室內 空氣中，使得室溫升高。因此，發展新型保溫墻體材料不但前景廣闊，而且勢在必行。目前屋 面、墻體保溫材料保溫節能效果好，但防火阻燃性能較差，有時出現龜裂、空鼓、脫落問題。 保溫墻體材料除具有保溫隔熱性能，還需具有防火阻燃性能。
[0003] 央視新址工地火災事故的教訓十分慘痛，通過專家初步現場勘察結果顯示，央視 新址北配樓著火后，燃燒主要集中在鈦合金下面的保溫層材料，這種材料防火阻燃性能差， 具有表皮過火燃燒蔓延極快的特點。因此瞬間從北配樓頂部蔓延到整個大樓。目前這種新 型材料在北京市及全國很多建筑中都有使用，北京大學乒乓球館著火和沈陽皇朝萬鑫國際 大廈火災也是這種情況。鑒于此，開展新型節能保溫阻燃材料的研究勢在必行，以滿足國家 對材料既節能保溫又防火阻燃的需求，大力發展并推廣應用保溫隔熱技術和材料的阻燃是 當務之急。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種阻燃保溫材料及其制備方法。
[0005] 上述目的是通過如下技術方案得以實現的：
[0006] -種阻燃保溫材料，包括如下重量份的組分:酚醛樹脂、填料、表面活性劑、發泡劑 和固化劑，每份酚醛樹脂對應〇. 4~0.6份填料、0.04~0.08份表面活性劑、0.08~0.16份發 泡劑和0.12~0.18份固化劑;所述填料含有重質碳酸鈣、硫酸鎂和硼砂，每份重質碳酸鈣對 應0.4~0.6份硫酸鎂和硼砂的混合物，硫酸鎂和硼砂的重量份之比為3~5:1;所述表面活 性劑為硅油或吐溫80;所述發泡劑石油醚;所述固化劑為十二烷基磺酸鈉與對甲基苯磺酸 按重量份之比為〇. 6~0.8:1的混合物。
[0007] 進一步地，所述的阻燃保溫材料中，每份酚醛樹脂對應0.5份填料、0.06份表面活 性劑、0.12份發泡劑和0.15份固化劑。
[0008] 進一步地，所述填料含有重質碳酸鈣、硫酸鎂和硼砂，每份重質碳酸鈣對應0.5份 硫酸鎂和硼砂的混合物。
[0009] 進一步地，硫酸鎂和硼砂重量份之比為4:1。
[0010] 進一步地，所述的阻燃保溫材料包括如下重量份的組分:酚醛樹脂、填料、表面活 性劑、發泡劑和固化劑，每份酚醛樹脂對應〇. 5份填料、0.06份表面活性劑、0.12份發泡劑和 〇. 15份固化劑;所述填料含有重質碳酸鈣、硫酸鎂和硼砂，每份重質碳酸鈣對應0.5份硫酸 鎂和硼砂的混合物，硫酸鎂和硼砂的重量份之比為4:1;所述表面活性劑為硅油或吐溫80; 所述發泡劑石油醚;所述固化劑為十二烷基磺酸鈉與對甲基苯磺酸按重量份之比0.7:1的 混合物。
[0011] 進一步地，填料的粒度為0.05~0.5mm。
[0012] 上述阻燃保溫材料的制備方法，包括如下步驟：
[0013] 步驟Sl，按配比將酚醛樹脂、表面活性劑、發泡劑和固化劑混合，攪拌均勻，得到酚 醛樹脂混合物;步驟S2，按配比將填料加入到酚醛樹脂混合物中，攪拌均勻，加入模具內，在 溫度為50~70°C進行發泡，時間為10~40min;然后固化成型，固化溫度為50~70°C，時間為 10~30min，得到目標材料。
[0014] 進一步地，所述的制備方法包括如下步驟：
[0015] 步驟Sl，按配比將酚醛樹脂、表面活性劑、發泡劑和固化劑混合，攪拌均勻，得到酚 醛樹脂混合物;步驟S2，按配比將填料加入到酚醛樹脂混合物中，攪拌均勻，加入模具內，在 溫度為60°C進行發泡，時間為25min;然后固化成型，固化溫度為60°C，時間為20min，得到目 標材料。
[0016] 本發明的優點：
[0017]本發明提供的阻燃保溫材料不僅絕熱保溫性能好，而且阻燃性能高。本發明阻燃 保溫材料的這種性質可能與配方中硫酸鎂和硼砂的重量份之比有關。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合實施例進一步說明本發明的實質性內容，但并不以此限定本發明保護范 圍。盡管參照較佳實施例對本發明作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對 本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。
[0019] 下述實施例的酚醛樹脂均選用粘度2500mPa · S、固含量75wt%的酚醛樹脂。
[0020]實施例1:阻燃保溫材料的制備
[0021] 組分配比：
[0022]包括酚醛樹脂、填料、表面活性劑、發泡劑和固化劑，每份酚醛樹脂對應0.5份填 料、0.06份表面活性劑、0.12份發泡劑和0.15份固化劑;所述填料含有重質碳酸鈣、硫酸鎂 和硼砂，每份重質碳酸鈣對應〇. 5份硫酸鎂和硼砂的混合物，硫酸鎂和硼砂的重量份之比為 4:1;所述表面活性劑為硅油和吐溫80重量份1:1混合物;所述發泡劑石油醚;所述固化劑為 十二烷基磺酸鈉與對甲基苯磺酸按重量份之比為0.7:1的混合物。填料的粒度為0.25_。 [00 23]制備方法：
[0024]步驟Sl，按配比將酚醛樹脂、表面活性劑、發泡劑和固化劑混合，攪拌均勻，得到酚 醛樹脂混合物;步驟S2，按配比將填料加入到酚醛樹脂混合物中，攪拌均勻，加入模具內，在 溫度為60°C進行發泡，時間為25min;然后固化成型，固化溫度為60°C，時間為20min，得到目 標材料。
[0025]實施例2:阻燃保溫材料的制備 [0026] 組分配比：
[0027]包括酚醛樹脂、填料、表面活性劑、發泡劑和固化劑，每份酚醛樹脂對應0.4份填 料、0.04份表面活性劑、0.08份發泡劑和0.12份固化劑;所述填料含有重質碳酸鈣、硫酸鎂 和硼砂，每份重質碳酸鈣對應0.4份硫酸鎂和硼砂的混合物，硫酸鎂和硼砂的重量份之比為 3:1;所述表面活性劑為硅油;所述發泡劑石油醚;所述固化劑為十二烷基磺酸鈉與對甲基 苯磺酸按重量份之比為〇. 6:1的混合物。填料的粒度為O. O 5mm。
[0028]制備方法：
[0029] 步驟Sl，按配比將酚醛樹脂、表面活性劑、發泡劑和固化劑混合，攪拌均勻，得到酚 醛樹脂混合物;步驟S2，按配比將填料加入到酚醛樹脂混合物中，攪拌均勻，加入模具內，在 溫度為50°C進行發泡，時間為40min;然后固化成型，固化溫度為50°C，時間為30min，得到目 標材料。
[0030] 實施例3:阻燃保溫材料的制備 [0031] 組分配比：
[0032]包括酚醛樹脂、填料、表面活性劑、發泡劑和固化劑，每份酚醛樹脂對應0.6份填 料、0.08份表面活性劑、0.16份發泡劑和0.18份固化劑;所述填料含有重質碳酸鈣、硫酸鎂 和硼砂，每份重質碳酸鈣對應〇. 6份硫酸鎂和硼砂的混合物，硫酸鎂和硼砂的重量份之比為 5:1;所述表面活性劑為吐溫80;所述發泡劑石油醚;所述固化劑為十二烷基磺酸鈉與對甲 基苯磺酸按重量份之比為〇. 8:1的混合物。填料的粒度為0.5_。
[0033]制備方法：
[0034]步驟Sl，按配比將酚醛樹脂、表面活性劑、發泡劑和固化劑混合，攪拌均勾，得到酚 醛樹脂混合物;步驟S2，按配比將填料加入到酚醛樹脂混合物中，攪拌均勻，加入模具內，在 溫度為70°C進行發泡，時間為IOmin;然后固化成型，固化溫度為70°C，時間為lOmin，得到目 標材料。
[0035]實施例4:阻燃保溫材料的制備 [0036] 組分配比：
[0037]包括酚醛樹脂、填料、表面活性劑、發泡劑和固化劑，每份酚醛樹脂對應0.5份填 料、O .06份表面活性劑、O . 12份發泡劑和0.15份固化劑;所述填料含有重質碳酸鈣、硫酸鎂 和硼砂，每份重質碳酸鈣對應〇. 5份硫酸鎂和硼砂的混合物，硫酸鎂和硼砂的重量份之比為 3:1;所述表面活性劑為硅油和吐溫80重量份1:1混合物;所述發泡劑石油醚;所述固化劑為 十二烷基磺酸鈉與對甲基苯磺酸按重量份之比為0.7:1的混合物。填料的粒度為0.25_。 [0038]制備方法：
[0039] 步驟Sl，按配比將酚醛樹脂、表面活性劑、發泡劑和固化劑混合，攪拌均勾，得到酚 醛樹脂混合物;步驟S2，按配比將填料加入到酚醛樹脂混合物中，攪拌均勻，加入模具內，在 溫度為60°C進行發泡，時間為25min;然后固化成型，固化溫度為60°C，時間為20min，得到目 標材料。
[0040] 實施例5:阻燃保溫材料的制備 [0041 ] 組分配比：
[0042]包括酚醛樹脂、填料、表面活性劑、發泡劑和固化劑，每份酚醛樹脂對應0.5份填 料、O .06份表面活性劑、O . 12份發泡劑和0.15份固化劑;所述填料含有重質碳酸鈣、硫酸鎂 和硼砂，每份重質碳酸鈣對應〇. 5份硫酸鎂和硼砂的混合物，硫酸鎂和硼砂的重量份之比為 5:1;所述表面活性劑為硅油和吐溫80重量份1:1混合物;所述發泡劑石油醚;所述固化劑為 十二烷基磺酸鈉與對甲基苯磺酸按重量份之比為0.7:1的混合物。填料的粒度為0.25_。
[0043] 制備方法：
[0044] 步驟SI，按配比將酚醛樹脂、表面活性劑、發泡劑和固化劑混合，攪拌均勻，得到酚 醛樹脂混合物;步驟S2，按配比將填料加入到酚醛樹脂混合物中，攪拌均勻，加入模具內，在 溫度為60°C進行發泡，時間為25min;然后固化成型，固化溫度為60°C，時間為20min，得到目 標材料。
[0045] 實施例6:對比實施例，硫酸鎂和硼砂的重量份之比為2:1 [0046] 組分配比：
[0047]包括酚醛樹脂、填料、表面活性劑、發泡劑和固化劑，每份酚醛樹脂對應0.5份填 料、0.06份表面活性劑、0.12份發泡劑和0.15份固化劑;所述填料含有重質碳酸鈣、硫酸鎂 和硼砂，每份重質碳酸鈣對應〇. 5份硫酸鎂和硼砂的混合物，硫酸鎂和硼砂的重量份之比為 2:1;所述表面活性劑為硅油和吐溫80重量份1:1混合物;所述發泡劑石油醚;所述固化劑為 十二烷基磺酸鈉與對甲基苯磺酸按重量份之比為0.7:1的混合物。填料的粒度為0.25_。 [0048]制備方法：
[0049] 步驟Sl，按配比將酚醛樹脂、表面活性劑、發泡劑和固化劑混合，攪拌均勾，得到酚 醛樹脂混合物;步驟S2，按配比將填料加入到酚醛樹脂混合物中，攪拌均勻，加入模具內，在 溫度為60°C進行發泡，時間為25min;然后固化成型，固化溫度為60°C，時間為20min，得到目 標材料。
[0050] 實施例7:對比實施例，硫酸鎂和硼砂的重量份之比為6:1 [0051 ] 組分配比：
[0052]包括酚醛樹脂、填料、表面活性劑、發泡劑和固化劑，每份酚醛樹脂對應0.5份填 料、0.06份表面活性劑、0.12份發泡劑和0.15份固化劑;所述填料含有重質碳酸鈣、硫酸鎂 和硼砂，每份重質碳酸鈣對應〇. 5份硫酸鎂和硼砂的混合物，硫酸鎂和硼砂的重量份之比為 6:1;所述表面活性劑為硅油和吐溫80重量份1:1混合物;所述發泡劑石油醚;所述固化劑為 十二烷基磺酸鈉與對甲基苯磺酸按重量份之比為0.7:1的混合物。填料的粒度為0.25_。 [0053]制備方法：
[0054]步驟Sl，按配比將酚醛樹脂、表面活性劑、發泡劑和固化劑混合，攪拌均勻，得到酚 醛樹脂混合物;步驟S2，按配比將填料加入到酚醛樹脂混合物中，攪拌均勻，加入模具內，在 溫度為60°C進行發泡，時間為25min;然后固化成型，固化溫度為60°C，時間為20min，得到目 標材料。
[0055]實施例8:效果實施例
[0056]測試實施例1、實施例4~7制備的阻燃保溫材料的導熱系數和極限氧指數，結果如 下：
[0058] 實施例2、3制備的阻燃保溫材料的性能與實施例1接近。
[0059] 保溫隔熱材料按導熱系數分為：絕熱材料（導熱系數A<〇.23W/m · k);保溫材料 (導熱系數A<0.14W/m · k);高效保溫材料(導熱系數A<〇.〇5W/m · k)。氧指數高表示材料 不易燃燒，氧指數低表示材料容易燃燒，一般認為氧指數〈22屬于易燃材料，氧指數在22~ 27之間屬可燃材料，氧指數>27屬難燃材料。因此，本發明提供的阻燃保溫材料不僅絕熱保 溫性能好，而且阻燃性能高。這種性質可能與配方中硫酸鎂和硼砂的重量份之比有關。
[0060] 上述實施例的作用在于說明本發明的實質性內容，但并不以此限定本發明的保護 范圍。本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換， 而不脫離本發明技術方案的實質和保護范圍。
【主權項】
1. 一種阻燃保溫材料，其特征在于，包括如下重量份的組分:酚醛樹脂、填料、表面活性 劑、發泡劑和固化劑，每份酚醛樹脂對應0.4~0.6份填料、0.04~0.08份表面活性劑、0.08 ~0.16份發泡劑和0.12~0.18份固化劑;所述填料含有重質碳酸鈣、硫酸鎂和硼砂，每份重 質碳酸鈣對應〇. 4~0.6份硫酸鎂和硼砂的混合物，硫酸鎂和硼砂的重量份之比為3~5:1; 所述表面活性劑為硅油或吐溫80;所述發泡劑石油醚;所述固化劑為十二烷基磺酸鈉與對 甲基苯磺酸按重量份之比為0.6~0.8:1的混合物。2. 根據權利要求1所述的阻燃保溫材料，其特征在于：每份酚醛樹脂對應0.5份填料、 0.06份表面活性劑、0.12份發泡劑和0.15份固化劑。3. 根據權利要求2所述的阻燃保溫材料，其特征在于:所述填料含有重質碳酸鈣、硫酸 鎂和硼砂，每份重質碳酸鈣對應0.5份硫酸鎂和硼砂的混合物。4. 根據權利要求3所述的阻燃保溫材料，其特征在于:硫酸鎂和硼砂重量份之比為4:1。5. 根據權利要求4所述的阻燃保溫材料，其特征在于，包括如下重量份的組分:酚醛樹 月旨、填料、表面活性劑、發泡劑和固化劑，每份酚醛樹脂對應〇. 5份填料、0.06份表面活性劑、 0.12份發泡劑和0.15份固化劑;所述填料含有重質碳酸鈣、硫酸鎂和硼砂，每份重質碳酸鈣 對應0.5份硫酸鎂和硼砂的混合物，硫酸鎂和硼砂的重量份之比為4:1;所述表面活性劑為 硅油或吐溫80;所述發泡劑石油醚;所述固化劑為十二烷基磺酸鈉與對甲基苯磺酸按重量 份之比為0.7:1的混合物。6. 根據權利要求1~5任一所述的阻燃保溫材料，其特征在于：填料的粒度為0.05~ 0.5mm〇7. 權利要求1~5任一所述阻燃保溫材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟S1，按配比將酚醛樹脂、表面活性劑、發泡劑和固化劑混合，攪拌均勻，得到酚醛樹 脂混合物;步驟S2，按配比將填料加入到酚醛樹脂混合物中，攪拌均勻，加入模具內，在溫度 為50~70 °C進行發泡，時間為10~40min;然后固化成型，固化溫度為50~70°C，時間為10~ 30min，得到目標材料。8. 根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟S1，按配比將酚醛樹脂、表面活性劑、發泡劑和固化劑混合，攪拌均勻，得到酚醛樹 脂混合物;步驟S2，按配比將填料加入到酚醛樹脂混合物中，攪拌均勻，加入模具內，在溫度 為60°C進行發泡，時間為25min;然后固化成型，固化溫度為60°C，時間為20min，得到目標材 料。
【文檔編號】C08L61/06GK105860423SQ201610264583
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月23日
【發明人】徐玉仙
【申請人】徐玉仙