增韌酚醛泡沫保溫板及其制備方法
【專利摘要】本發明提出了一種增韌酚醛泡沫保溫板及其制備方法，按重量份數計算，包括以下原料：酚醛樹脂60～70份、硅烷偶聯劑10～15份、硅溶膠4～6份、表面活性劑3～6份、發泡劑5～10份、固化劑10～15份與增韌劑3～6份，所述增韌劑是丙烯酸苯乙烯共聚物乳液、聚丙烯酸與改性硅灰石纖維組成。制備方法：包括以下步驟：1)將酚醛樹脂、硅烷偶聯劑、硅溶膠、固化劑以及增韌劑在60～80℃條件下進行混合均勻，得到混合物A；2)將混合物A、表面活性劑以及發泡劑混合攪拌均勻，快速倒入預熱的模具中發泡，固化即可。該保溫板強度和氧指數高，導熱系數低。
【專利說明】
増韌酚醛泡沬保溫板及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明屬于建筑外墻材料技術領域，具體涉及一種增韌酚醛泡沫保溫板及其制備 方法。
【背景技術】
[0002] 酚醛保溫板和聚氨酯硬泡同屬有機類熱固性高效保溫材料，尤其近年建筑節能率 的逐漸提高，應用保溫材料技術性能越來越高，市場需求量越來越大。在建筑應用保溫材料 應用中，不但要求物理技術性能高，而且必須達到防火性能。酚醛樹脂生產的泡沫和聚氨酯 硬泡雖屬相對較好的保溫材料，但兩類保溫材料各有不同的優、缺點，不具有很好綜合技術 性能。聚氨酯樹脂合成的聚氨酯硬泡，具有輕質、高強、導熱系數低、韌性好和施工方便等特 點，但防火性能最高只能達到B1級防火性能、氧指數最高只能達到30 %。
[0003] 酚醛樹脂生產的酚醛保溫板，具備聚氨酯硬泡保溫材料主要基本優點，但防火性 能比聚氨酯硬泡突出，耐火燃穿透、耐高溫、低煙，氧指數高達50%，但酚醛保溫板與聚氨酯 硬泡比較，酚醛保溫板最大的缺點是脆性大、酸性大。由于酚醛保溫板的脆性大，酚醛保溫 板在使用時存在掉粉、彈性低、壓縮強度低，導熱系數不達標等問題，固有優異防火性能沒 能得到很好利用，因此，影響該產品應用技術的擴展，同時給運輸、施工帶來很多不便。尤其 拉拔強度低，不易滿足相關標準要求。由于酸性大，使得酚醛保溫板與金屬、水泥基材料接 觸會有一定腐蝕性。
【發明內容】
[0004] 為了解決以上酚醛泡沫板的導熱系數較高、韌性不好的問題，本發明提出一種增 韌酚醛泡沫保溫板，該保溫板強度和氧指數高，導熱系數低。
[0005] 本發明的技術方案是這樣實現的：
[0006] -種增韌酚醛泡沫保溫板，按重量份數計算，包括以下原料：
[0007] 酚醛樹脂60~70份、硅烷偶聯劑10~15份、硅溶膠4~6份、表面活性劑3~6份、發 泡劑5~10份、固化劑10~15份與增韌劑3~6份，所述增韌劑是丙烯酸苯乙烯共聚物乳液、 聚丙烯酸與改性硅灰石纖維組成。
[0008] 進一步，所述改性硅灰石纖維為甲基丙烯酸甲酯包覆硅灰石。
[0009] 進一步，按照重量份數計算，所述增韌劑包括以下組分:丙烯酸苯乙烯共聚物乳液 25~35份、聚丙烯酸3~6份與改性硅灰石纖維10~15份。增韌劑的制備方法為:首先將丙烯 酸苯乙烯共聚物乳液加入到分散罐中，啟動攪拌機開始攪拌，然后分別加入改性硅灰石纖 維與聚丙烯酸攪拌均勻即可。
[0010]進一步，所述表面活性劑為吐溫80。
[0011] 進一步，所述硅烷偶聯劑為KH550或者KH560。
[0012] 進一步，所述發泡劑為環戊烷或正戊烷。
[0013] 進一步，所述固化劑為磷酸、對甲苯磺酸或者鹽酸。
[0014] 本發明的另一個目的是提供一種增韌酚醛泡沫保溫板的制備方法，包括以下步 驟：
[0015] 1)將酚醛樹脂、硅烷偶聯劑、硅溶膠、固化劑以及增韌劑在60~80°C條件下進行混 合均勻，得到混合物A;
[0016] 2)將混合物A、表面活性劑以及發泡劑混合攪拌均勻，快速倒入預熱的模具中發 泡，固化即可。
[0017] 進一步，所述步驟2)預熱模具的預熱溫度為40~50°C。
[0018] 本發明有益效果：
[0019] 1、本發明的增韌酚醛泡沫保溫板其增韌劑是丙烯酸苯乙烯共聚物乳液、聚丙烯酸 與改性硅灰石纖維組成，增韌效果顯著，并且具有更好的阻燃與耐熱性能。利用增韌劑中丙 烯酸苯乙烯共聚物乳液成膜后具有良好彈性，可增加酚醛泡沫板的韌性。在聚丙烯酸存在 的條件下，提高了改性硅灰石纖維與高分子材料的兼容性。進一步，再硅烷偶聯劑的作用下 對酚醛樹脂進行改性。利用硅烷偶聯劑的兩種功能團，即氨基和乙氧基。其中三個可水解基 團（乙氧基），在反應中先水解生成硅醇，由于硅醇不穩定，極易與改性硅灰石纖維的羥基結 合脫水，從而與改性硅灰石纖維結合起來。氨基上帶有兩個活潑氫和酚醛樹脂發生反應，從 而通過化學鍵將硅灰石纖維和酚醛樹脂兩種性質完全不同的材料緊密的結合起來，從而進 一步提高酚醛泡沫板的強度和韌性，解決酚醛泡沫板的脆性和掉粉問題。
[0020] 2、本發明的增韌酚醛泡沫保溫板的導熱系數為0.020~0.024W/m · K，壓縮強度為 0.216~0.224MPa，垂直于板面強度為0.134~0.138MPa，氧指數為50~54。
【具體實施方式】
[0021] 實施例1
[0022] -種增韌酚醛泡沫保溫板，按重量份數計算，包括以下原料：
[0023] 酚醛樹脂65份、硅烷偶聯劑KH550 12份、硅溶膠5份、4份吐溫80、環戊烷7份、對甲 苯磺酸12份與增韌劑4份。增韌劑以下組分:丙烯酸苯乙烯共聚物乳液30份、聚丙烯酸5份與 改性硅灰石纖維13份，改性硅灰石纖維為甲基丙烯酸甲酯包覆硅灰石。
[0024]制備方法，包括以下步驟：
[0025] 1)將酚醛樹脂、硅烷偶聯劑KH550、硅溶膠、磷酸以及增韌劑在70°C條件下進行混 合均勻，得到混合物A;
[0026] 2)將混合物A、吐溫80以及環戊烷混合攪拌均勻，快速倒入45°C預熱的模具中發 泡，固化即可。
[0027] 實施例2
[0028] -種增韌酚醛泡沫保溫板，按重量份數計算，包括以下原料：
[0029] 酚醛樹脂60份、硅烷偶聯劑KH560 10份、硅溶膠4份、3份吐溫80、正戊烷5份、鹽酸 11份與增韌劑3份。增韌劑包括以下組分:丙烯酸苯乙烯共聚物乳液25份、聚丙烯酸6份與改 性硅灰石纖維10份。
[0030] 制備方法，包括以下步驟：
[0031] 1)將酚醛樹脂、鹽酸、硅烷偶聯劑KH560、硅溶膠以及增韌劑在60 °C條件下進行混 合均勻，得到混合物A;
[0032] 2)將混合物A、吐溫80以及正戊烷混合攪拌均勻，快速倒入40°C預熱的模具中發 泡，固化即可。
[0033] 實施例3
[0034] -種增韌酚醛泡沫保溫板，按重量份數計算，包括以下原料：
[0035] 酚醛樹脂68份、硅烷偶聯劑KH560 13份、硅溶膠6份、5份吐溫80、正戊烷8份、磷酸 10份與增韌劑5份。增韌劑是丙烯酸苯乙烯共聚物乳液32份、聚丙烯酸3份與改性硅灰石纖 維14份。
[0036]制備方法，包括以下步驟：
[0037] 1)將酚醛樹脂、硅烷偶聯劑KH560、硅溶膠、磷酸和對甲苯磺酸的混合酸以及增韌 劑在62 °C條件下進行混合均勻，得到混合物A;
[0038] 2)將混合物A、吐溫80以及正戊烷混合攪拌均勻，快速倒入42°C預熱的模具中發 泡，固化即可。
[0039] 實施例4
[0040] -種增韌酚醛泡沫保溫板，按重量份數計算，包括以下原料：
[0041 ] 酚醛樹脂70份、硅烷偶聯劑KH550 15份、硅溶膠4份、6份吐溫80、環戊烷10份、鹽酸 15份與增韌劑6份，增韌劑包括以下組分:丙烯酸苯乙烯共聚物乳液35份、聚丙烯酸4份與改 性硅灰石纖維15份。
[0042]制備方法，包括以下步驟：
[0043] 1)將酚醛樹脂、硅烷偶聯劑KH550、硅溶膠、鹽酸以及增韌劑在80 °C條件下進行混 合均勻，得到混合物A;
[0044] 2)將混合物A、吐溫80以及環戊烷混合攪拌均勻，快速倒入50°C預熱的模具中發 泡，固化即可。
[0045] 實施例5
[0046] 將實施例1-4制備得到的保溫板進行性能檢測，結果見表1。
[0047]表1實施例1-4保溫板性能檢測結果
[0049]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，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。
【主權項】
1. 一種增韌酚醛泡沫保溫板，其特征在于，按重量份數計算，包括以下原料： 酚醛樹脂60~70份、硅烷偶聯劑10~15份、硅溶膠4~6份、表面活性劑3~6份、發泡劑5 ~10份、固化劑10~15份與增韌劑3~6份，所述增韌劑是丙烯酸苯乙烯共聚物乳液、聚丙烯 酸與改性硅灰石纖維組成。2. 根據權利要求1所述的增韌酚醛泡沫保溫板，其特征在于，所述改性硅灰石纖維為甲 基丙烯酸甲酯包覆硅灰石。3. 根據權利要求1或2所述的增韌酚醛泡沫保溫板，其特征在于，按照重量份數計算，所 述增韌劑包括以下組分:丙烯酸苯乙烯共聚物乳液25~35份、聚丙烯酸3~6份與改性硅灰 石纖維10~15份。4. 根據權利要求1或2所述的增韌酚醛泡沫保溫板，其特征在于，所述表面活性劑為吐 溫80。5. 根據權利要求1或2所述的增韌酚醛泡沫保溫板，其特征在于，所述硅烷偶聯劑為 KH550或者 KH560。6. 根據權利要求1或2所述的增韌酚醛泡沫保溫板，其特征在于，所述發泡劑為環戊烷 或正戊烷。7. 根據權利要求1或2所述的增韌酚醛泡沫保溫板，其特征在于，所述固化劑為磷酸、對 甲苯磺酸或者鹽酸。8. -種如權利要求1所述的增韌酚醛泡沫保溫板的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟： 1) 將酚醛樹脂、硅烷偶聯劑、硅溶膠、固化劑以及增韌劑在60~80°C條件下進行混合均 勻，得到混合物A; 2) 將混合物A、表面活性劑以及發泡劑混合攪拌均勻，快速倒入預熱的模具中發泡，固 化即可。9. 根據權利要求8所述的增韌酚醛泡沫保溫板的制備方法，其特征在于，所述步驟2)預 熱模具的預熱溫度為40~50°C。
【文檔編號】C08J9/14GK106046668SQ201610624864
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月1日
【發明人】劉濤
【申請人】合肥廣能新材料科技有限公司