[发明专利]高阻燃性酚醛泡沫用树脂及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化工技术领域。具体涉及一种高阻燃性酚醛泡沫用树脂及其生产方法。

背景技术

酚醛树脂是最早工业化的塑料产品，而酚醛泡沫材料则是近几十年刚刚开发成功的品种，酚醛泡沫材料由于具有导热系数低、防火性能好、燃烧时放烟少、无毒、吸水率低、无氟发泡等优点受到重视，其技术研究和应用开发非常活跃。随着煤炭行业的发展，在煤矿安全生产中，针对火和瓦斯等重大隐患，人们开始使用酚醛泡沫塑料，用于解决矿井安全生产中空洞充填、煤岩裂隙防漏风、做密闭墙和防火墙、加固破碎顶板及地层，但现有技术加工的酚醛泡沫树脂制成的产品虽然其各项指标都优于建筑B1级标准，但是其阻燃性能仍低于MT113-1995《煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则》的要求。

US4681902号专利用卤代二苯醚(70％W/W)和有机磷化和物(30％W/W)混合作阻燃剂，加入量为0.5-20份每100份树脂，该有机阻燃剂在高温燃烧时会放出有毒有害的卤化氢气体。US4419460号专利用水和氧化铝来提高酚醛泡沫的阻燃性，其加入量为2％-15％，更优选为5％-10％；CN1821287A号专利公开书中用4％-8％的氢氧化铝、1％-2％的高岭土和0.1％-0.3％的偶联剂ZYL1提高酚醛泡沫的阻燃性。实践证明，所得泡沫的阻燃性均不够理想，且添加物在贮存过程中容易沉淀。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种生产工艺简单，阻燃性能可达到行业标准MT113-1995《煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则》要求的高阻燃性酚醛泡沫用树脂及其生产方法。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

1.一种高阻燃性酚醛泡沫用树脂的生产方法，其中在普通酚醛泡沫用树脂中加入三聚氰胺进行反应或加入三聚氰胺树脂聚合物混合，而形成所述高阻燃性酚醛泡沫用树脂。

2.其中所述三聚氰胺的加入量、或三聚氰胺树脂聚合物的加入量按三聚氰胺加入量为0.5％～8％，以所述高阻燃性酚醛泡沫用树脂的总重量计。

3.其中所述加入三聚氰胺进行反应的步骤是在60℃～95℃的温度下反应至粘度为12.5秒～15秒(T-4涂4粘度计)。

4.其中所述三聚氰胺的加入步骤不使用催化剂。

5.其中所述三聚氰胺的加入步骤使用催化剂，所述催化剂包括氢氧化钠、氢氧化钾。

6.其中所述三聚氰胺树脂聚合物的生产方法包括：在三聚氰胺中加入醛，三聚氰胺∶醛(摩尔比)＝1∶1.5～2.5；反应在碱性介质下进行，PH值为8.0～10，反应温度为60℃～95℃，反应终点为浊点27℃～33℃。

7.其中所述醛包括甲醛、多聚甲醛。

8.其中所述三聚氰胺树脂聚合物的生产方法使用催化剂，所述催化剂包括氢氧化钠、氢氧化钾。

9.其中加入三聚氰胺或三聚氰胺树脂聚合物的步骤后还包括：

用酸调整PH值为6.0～8.5；

脱水浓缩处理；以及

加入增塑剂和表面活性剂。

10.其中所述调整PH值所用的酸包括：草酸、磷酸、对甲苯磺酸、苯磺酸、乳酸；所述脱水采用真空脱水。

11.其中所述增塑剂可以是邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛脂、聚乙二醇、乙二醇等，加入量为占所述高阻燃性酚醛泡沫用树脂的总重量的2％～8％；所述表面活性剂包括吐温系列、OP系列、有机硅系列等，加入量为占所述高阻燃性酚醛泡沫用树脂的总重量的1.5％～5％。

12.其中在所述普通酚醛泡沫用树脂的合成方法中，酚∶醛(摩尔比)＝1∶1.0～2.2。

13.其中所述酚包括：间甲酚、丁基酚、辛基酚、苯酚；所述醛包括：甲醛、多聚甲醛、苯甲醛；所述催化剂包括：氢氧化钠、氢氧化钾，所述催化剂用量使反应液的PH值在7.8～10之间。

14.一种采用上述的生产方法生产的高阻燃性酚醛泡沫用树脂，其结构式包括：

或

15.上述的高阻燃性酚醛泡沫用树脂的用途，可用于需要使用灭火材料的场合，包括：矿井安全生产中空洞充填、煤岩裂隙防漏风、在建筑上做密闭墙和防火墙、加固破碎顶板及地层。