[发明专利]一种酚醛泡沫材料

说明书

技术领域

本发明涉及保温材料技术领域，尤其涉及一种酚醛泡沫材料。

背景技术

酚醛泡沫是酚醛树脂通过发泡而得到的一种泡沫塑料。由于酚醛泡沫具有重量轻、尺寸稳定性好、耐化学腐蚀、耐火焰穿透、遇火无滴落物、低烟雾的特点以及阻燃方面具有优良的性能，其成为了建筑、石油化工、电器、仪表等行业较理想的绝热保温材料。目前，酚醛泡沫已成为泡沫塑料中发展最快的品种之一，研究者对其研究和开发都很活跃，但是现有的酚醛泡沫存在韧性差，强度低与吸水率高的问题。

木质素是一种天然高分子，其分子结构中含有酚羟基、醇羟基和甲氧基等多种基团，具有较好的活性，可用于改性酚醛树脂，得到木质素改性的酚醛树脂。木质素改性的酚醛树脂发泡后得到的泡沫污染性较小，而且能够保留酚醛泡沫导电系数低的优点，因此，木质素改性的酚醛树脂逐渐应用于酚醛泡沫中。

例如申请号为2011104567582的中国专利公开了一种木质素基酚醛泡沫材料及其制备方法，该专利中的木质素及酚醛泡沫材料的制备方法具体为：将可发性木质素基酚醛树脂与pH调节剂、表面活性剂搅拌均匀，然后加入发泡剂迅速搅拌均匀，最后加入固化剂，搅拌均匀快速倒入指定封闭容器进行发泡，从而得到木质素基酚醛保温材料。上述专利的酚醛泡沫中引入了可发性木质素基酚醛树脂，但是上述方法制备的酚醛泡沫的密度较低，强度较低，并且吸水率较高，从而限制了酚醛泡沫的广泛使用。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种酚醛泡沫材料，所述酚醛泡沫材料的密度、韧性与强度较高，且吸水率较低。

有鉴于此，本发明提供了一种酚醛泡沫材料，由酚醛树脂混合物经发泡和固化得到，所述酚醛树脂混合物包括：

木质素改性酚醛树脂        90~100重量份；

表面活性剂                4~8重量份；

增韧剂                    8~10重量份；

发泡剂                    6~8重量份；

阻燃剂                    15~25重量份；

固化剂                    25~30重量份；

所述增韧剂为A组分和B组分的混合物，所述A组分选自乙二醇、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚酯多元醇中的一种或多种，所述B组分选自丁腈橡胶、聚氨酯预聚体和环氧树脂中的一种或多种；所述固化剂为酸、多元醇与水的混合物，所述酸、多元醇与水的质量比为（5~7）：（1~3）：（1~3）。

优选的，所述酸为盐酸、硫酸、磷酸、对甲苯磺酸、二甲苯磺酸、苯磺酸和苯酚磺酸中的一种或多种；所述多元醇为乙二醇、聚乙二醇、丙三醇和二丙二醇中的一种或多种。

优选的，所述木质素改性酚醛树脂的木质素为针叶材木质素、阔叶材木质素、草本木质素、酸木质素或碱木质素中的一种或多种。

优选的，所述表面活性剂为聚硅氧烷、聚氧乙烯醚、聚氧丙烯、聚氧乙烯聚氧丙烯、聚乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚山梨酯和吐温系列中的一种或多种。

优选的，所述阻燃剂为三氧化二锑、氢氧化镁、磷脂酸、卤代磷酸酯、磷酸三苯酯、十溴二苯乙烷、十溴二苯醚、硼酸锌、聚磷酸铵和碳酸钙中的一种或多种。

优选的，所述发泡的温度为60℃~110℃。

优选的，所述发泡的温度为70~85℃。

优选的，所述固化的温度为70~90℃，所述固化的时间为15min~50min。

优选的，所述固化的温度为70℃，固化的时间为30~40min。

本发明提供了一种酚醛泡沫材料，由于酚醛泡沫材料中的增韧剂由乙二醇、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚酯多元醇中的一种或多种与丁腈橡胶、聚氨酯预聚体和环氧树脂中的一种或多种混合而成，木质素改性酚醛树脂中含有大量刚性的苯环结构，增韧剂中含有的羟基与木质素改性树脂中的α氢结合，形成具有韧性的支链结构，进而增强木质素改性酚醛泡沫板的韧性；同时增韧剂中含有大量酯基，具有非亲水性，显著降低酚醛泡沫材料的吸水率；另一方面，固化剂为酸与多元醇、水的混合物，水的加入使固化剂更加稳定，无结晶现象；多元醇则使固化作用更缓和，使酚醛泡沫材料更具有韧性；酸生成部分磺酸酯类化合物，磺酸酯类化合物具有一定的增韧效果，在木质素改性酚醛泡沫板制备完成后，具有催化作用的酸随着时间的延长，与醇类发生酯化，酯基含量的增加使木质素改性酚醛泡沫板的韧性进一步增强，强度也有明显的提高。

附图说明