[发明专利]一种阻燃增韧酚醛泡沫塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种保温材料及其制备方法，特别涉及一种阻燃增韧酚醛泡沫塑料及其制备方法。

背景技术

酚醛泡沫塑料因其具有导热系数低、保温性能好、良好的热稳定性（可在140～160℃以下长期使用）、耐腐蚀（能耐强碱以外的所有无机酸、有机酸、有机溶剂的侵蚀）、泡沫具有良好的闭孔结构、吸水率低、防蒸汽渗透能力强、在保冷时不会出现结露、尺寸稳定、变化率小（在使用温度范围内尺寸变化率＜1%）、重量轻、施工方便等一系列优良性能而在隔热保温领域中得到大量应用，尤其在建筑业、交通运输业、包装业使用更为广泛。然而树脂本身的某些性质，如酚醛泡沫塑料固有的硬脆、掉渣以及长时间耐火性能不好等缺点，也限制了其作为一种通用材料在更多领域内的应用。

国内外为了改善酚醛泡沫塑料韧性做了大量的研究，然而通常韧性得到改善的同时会降低酚醛泡沫塑料的阻燃性能。如中国专利CN101565541 B通过聚氨酯/酚醛泡沫质量比3：2混合发泡，通过加入聚氨酯使所得酚醛泡沫塑料韧性提高，但由于聚氨酯泡沫是易燃物质，而且在泡沫中所占比例很高，明显降低了酚醛泡沫塑料的阻燃性能，而且酚醛泡沫塑料掉渣的问题没有得到解决；中国专利CN 101525465 B采用聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮组成的复合增韧剂对酚醛泡沫塑料进行增韧，虽然这种方法提高了泡沫的韧性，然而这种增韧剂自身不具有可发泡性，制得的酚醛泡沫塑料密度明显比增韧前要高；中国专利CN 102060287 A 通过在酚醛树脂中添加无机填料如炭粉、纤维屑、可膨胀石墨等来改善酚醛泡沫长期耐热性能，其使用聚酰胺树脂和聚乙烯醇缩醛作为增韧剂，结果使泡沫密度增大，脆性更加明显。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的第一目的是提供一种综合性能优良的阻燃增韧酚醛泡沫塑料。

本发明的第二目的是提供上述阻燃增韧酚醛泡沫塑料的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种阻燃增韧酚醛泡沫塑料，由包含以下重量份的组分制成：

可发性酚醛树脂   100份，

        增韧剂           5～20份，

        表面活性剂       5～10份，

        发泡剂           10～20份，

        固化剂           8～20份，

        阻燃剂           5～10份。

较佳地，所述的可发性酚醛树脂是用质量分数为35～40%的甲醛溶液与苯酚按照摩尔比为1～2.5：1混合，然后加入NaOH溶液调节PH值为8～10，在反应温度85～98℃，反应时间40～120min反应，之后用盐酸中和PH值为6.8～7.2，冷却并抽真空脱水得到。

较佳地，所述的NaOH溶液质量分数为20～40%。

较佳地，所述的增韧剂是由多元醇与多异氰酸酯按照异氰酸酯指数R(R为-NCO与-OH物质的量之比)为0.8～1.6在80℃反应1.5～2.5h制得的聚氨酯预聚体。

较佳地，所述的多元醇选自聚酯型多元醇或聚醚型多元醇中的至少一种；

所述的多异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、多苯基甲烷多异氰酸酯中的一种或几种。

较佳地，所述的表面活性剂为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯系列。

较佳地，所述的表面活性剂选自吐温-20、吐温-40、吐温-80中的一种。

较佳地，所述的发泡剂选自二氯甲烷、异戊烷、正戊烷、环戊烷、正丁烷中的一种或几种；

所述的阻燃剂为1，2－亚乙基四（2－氯乙基）二磷酸酯/硼酸质量比为60：40的混合物溶于重量百分比为100～120的水形成的水溶液；

所述的固化剂是由包含以下重量百分数的组分直接混合而成：

    乙酸         20～70%，

    硼酸         10～15%，

对甲苯磺酸   20～70%。

一种上述的阻燃增韧酚醛泡沫塑料的制备方法，包括：

称取可发性酚醛树脂 100份预热到30～40℃，加入增韧剂5～20份、表面活性剂 5～10份、发泡剂10～20份、阻燃剂5～10份，搅拌1～3min，再加入固化剂8～20份搅拌均匀，迅速倒入模具中，在70～90℃下发泡固化1～3h即得到阻燃增韧酚醛泡沫塑料。

较佳地，所述的可发性酚醛树脂、增韧剂、固化剂以及阻燃剂的制备如下：