[发明专利]一种酚醛泡沫塑料及其制备方法以及泡沫炭的制备方法

权利要求书

1.一种改性粉煤灰填充的酚醛泡沫塑料，其特征在于，包括下述质量比的原料：

酚醛树脂         80-120份；

改性粉煤灰微珠   5-30份；

发泡剂           2-30份；

泡沫稳定剂       0.5-6份；

固化剂           5-40份。

2.根据权利要求1所述的一种改性粉煤灰填充的酚醛泡沫塑料，其特征在于，所述改性粉煤灰微珠为粉煤灰经与复合偶联剂活化处理、烘烤筛选分理出的粉煤灰微珠。

3.根据权利要求1所述的一种改性粉煤灰填充的酚醛泡沫塑料，其特征在于，所述酚醛树脂为热固性酚醛树脂，是苯酚-甲醛、间苯二酚-甲醛或甲酚-糠醛中的一种或多种组合物；

所述发泡剂为环保型发泡剂，是无氯氢氟烃类(HFC)：1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)、1,1,1,3,3-五氟丁烷（HFC-365mfc），或烃类碳烃化合物(HC)：正戊烷、异戊烷中的一种或多种组合；

所述泡沫稳定剂是有机硅油类化合物：二甲基硅油、十二烷基苯磺酸钠、吐温-80或吐温-40中的一种或多种组合；

所述固化剂是酸类固化剂，为无机酸或有机酸：盐酸、硫酸、石油磺酸或对甲基苯磺酸中的一种或多种组合。

4.一种权利要求1-3任一项所述的改性粉煤灰填充的酚醛泡沫塑料的制备方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

1）将酚醛树脂与改性粉煤灰微珠高速搅拌至粉煤灰微珠分散均匀；

2）将固化剂和发泡剂、泡沫稳定剂加入混合物体系中，迅速搅拌均匀；

3）将混合物迅速倒进预热好的模具中，密闭模具并放置在烘箱中，以10-30℃/h的升温速率将烘箱温度升温至40-100℃，固化2-6h，脱模得到改性粉煤灰填充酚醛泡沫塑料。

5.根据权利要求4所述的改性粉煤灰填充的酚醛泡沫塑料的制备方法，其特征在于，所述改性粉煤灰微珠通过下述方法制备：

1）将粉煤灰进行筛分分选；

2）将粉煤灰放置在烘箱中加热至100-150℃，充分烘干；

3）将烘干的粉煤灰倒入高速混合机中，复合偶联剂溶液按比例分批加入，高速搅拌混合活化处理，控温在100～130℃下烘烤，然后经过筛选分理出的粒径在200目以下分散均匀的粉煤灰微珠。

6.根据权利要求5所述的改性粉煤灰填充的酚醛泡沫塑料的制备方法，其特征在于，所述粉煤灰与复合偶联剂溶液按照质量比为100：8-13份的比例分批加入。

7.根据权利要求5所述的改性粉煤灰填充的酚醛泡沫塑料的制备方法，其特征在于，所述复合偶联剂通过下述方法制备：

按照质量比将0-20份钛酸酯、0-25份硅烷偶联剂、0-20份铝酸酯、0-25份硼酸酯类偶联剂的两种或多种配置于容器中，加入稀释剂50-70份异丙醇，搅拌10-30min即得。

8.根据权利要求7所述的改性粉煤灰填充的酚醛泡沫塑料的制备方法，其特征在于，所述钛酸酯为二辛基磷酸酰氧基钛酸酯（NDZ-101）或二(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯（NDZ-311）中的一种或多种；

所述铝酸酯偶联剂为二硬脂酰氧异丙基铝酸酯(SG-Al821)；

所述硅烷偶联剂为г-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷（KH-570）或г-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）；

所述硼酸酯类偶联剂为PRA-101。

9.一种利用权利要求1所述的改性粉煤灰填充的酚醛泡沫塑料制备泡沫炭材料的方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

将改性粉煤灰填充酚醛泡沫塑料放入炭化炉中，在N₂/Ar气氛保护下进行炭化，炭化后随炉冷却即得到泡沫炭材料。

10.根据权利要求9所述的利用改性粉煤灰填充的酚醛泡沫塑料制备泡沫炭材料的方法，其特征在于，所述N₂/Ar流量为20-100ml/min,升温速率为2-20℃/min，炭化温度为600-1000℃，保温时间为2-10h。