[发明专利]聚氨酯/酚醛树脂基耐高温防火复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了聚氨酯/酚醛树脂基耐高温防火复合材料及其制备方法，涉及建筑装饰材料领域。复合材料的制备方法包括以下步骤：在烧瓶中加入棕榈油多元醇，甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸，搅拌反应后，冷却至室温得到聚氨酯预聚体备用；将聚氨酯预聚体与酚醛树脂加入到单口烧瓶中，然后加入乙二胺，快速搅拌反应，然后加入成炭剂，得到胶液备用；将胶液、玉米秸秆纤维和粉煤灰混合，倒入模具中固化成型即得聚氨酯/酚醛树脂基耐高温防火复合材料。本发明制备得到的聚氨酯/酚醛树脂基耐高温防火复合材料具有很好的力学性能、保温性能以及防火性能。

技术领域

本发明涉及建筑装饰材料领域，特别是涉及聚氨酯/酚醛树脂基耐高温防火复合材料及其制备方法。

背景技术

现阶段的工业生产以及生活环境，对外墙保温材料性能及技术的要求不断增加，在不断的研发过程中,我国外墙保温材料及技术迅速发展,建筑外墙保温技术在新建筑及既有建筑中被大量采用，外墙保温材料的研究与发展已经成为我国建筑行业中最重要的研究课题之一。外墙保温材料存在较大的火灾安全隐患，引发的火灾事故持续增加，随着住房安全性的要求不断提高,外墙保温材料及技术已成为建筑行业的重中之重。随着环境污染的不断加剧，外墙保温材料既要满足节能减排,又要具有安全性。因此，本发明研究了聚氨酯/酚醛树脂基耐高温防火复合材料的制备方法，制备得到的聚氨酯/酚醛树脂基耐高温防火复合材料具有很好的力学性能、保温性能以及防火性能。

发明内容

要解决的技术问题：

本发明的目的是为了解决背景技术中提到的问题及现有技术中不足，提供聚氨酯/酚醛树脂基耐高温防火复合材料的制备方法。

技术方案：

本发明提供了聚氨酯/酚醛树脂基耐高温防火复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、在烧瓶中加入棕榈油多元醇，升温至60-90℃，保温1-3h，然后加入份甲苯二异氰酸酯，开启搅拌装置反应1.5-3.5h，加入二羟甲基丙酸，保温20h，冷却至室温得到聚氨酯预聚体备用；

步骤二、将聚氨酯预聚体与酚醛树脂加入到单口烧瓶中，然后加入乙二胺，快速搅拌反应，然后加入成炭剂，得到胶液备用；

步骤三、将步骤二中制备得到的胶液、玉米秸秆纤维和粉煤灰混合，于110℃干燥1h，120℃下抽真空20min，倒入模具中固化成型即得聚氨酯/酚醛树脂基耐高温防火复合材料。

优选的，步骤一中棕榈油多元醇的制备方法为：将棕榈油与甲酸、30wt％双氧水以物质的量比1:3:1.5混合，在65℃羟基化6h后，冷却至室温，除去其中未反应的双氧水、甲酸和多余的水分，得到棕榈油多元醇备用。

优选的，步骤二中聚氨酯预聚体与酚醛树脂的质量比为1:1。

优选的，步骤二中乙二胺与酚醛树脂质量比为1:15。

优选的，步骤二中快速搅拌反应的温度为70-90℃，转速为300-500r/min，时间为5-15min。

优选的，步骤二中成炭剂由三聚氰胺、聚磷酸铵和季戊四醇按照质量比3:18:4混合而成。

优选的，步骤三中玉米秸秆纤维的粒径为40mm，粉煤灰的粒径为80μm。

优选的，步骤三中固化成型的工艺为：在160℃固化2h，再升温至220℃固化2h，然后于260℃下固化1h即得。

有益效果：

(1)本发明采用棕榈油多元醇替代石油基多元醇制备聚氨酯树脂的预聚体，棕榈油是可再生原料，符合环境保护的要求，且棕榈油的主要成分脂肪酸甘油酯具有疏水性，用棕榈油多元醇制备的聚氨酯具有良好的化学和物理性能，特别是有更好的耐水解性和热稳定性。