[发明专利]一种柔性环氧树脂增韧改性酚醛泡沫塑料的方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料中的泡沫保温材料领域，具体涉及一种柔性环氧树脂增韧改性酚醛泡沫塑料的方法。

背景技术

酚醛树脂泡沫是一种常用的绝热材料，也是较早合成的泡沫塑料材料之一，由酚醛树脂通过物理或化学方法发泡而成。酚醛泡沫与早期占领市场主导地位的聚苯乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫相比较，在阻燃性能方面有着特殊的优势，具有良好的隔热、低烟、低毒等特点，从而广泛用于建筑、石油化工、船舶等行业作为隔热保温材料。目前酚醛树脂泡沫已经成为了泡沫塑料行业中发展最快的品种之一。

但是由于酚醛树脂自身的刚性结构，导致其泡沫制品表面容易粉尘化，制备大块的泡沫时，泡沫易开裂，使其应用受到了限制。

那么提高酚醛树脂的韧性就成为了本行业中的一个重要的课题。提高酚醛泡沫韧性的方法主要采用化学增韧和物理增韧两种方法，化学增韧是将增韧剂加入在酚醛树脂的合成中，使得增韧剂与树脂充分混合，可以提高树脂的增韧效果；物理增韧的方法是在发泡过程中，加入一定量的增韧剂，可以使泡沫的韧性进一步提高，使得酚醛泡沫获得增韧的效果。两种方法的结合可以使得酚醛树脂的增韧效果更加的明显和突出。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足和局限性，提供了一种柔性环氧树脂增韧改性酚醛泡沫塑料的方法，该方法以柔性环氧树脂采用化学增韧和物理增韧的方法对酚醛泡沫进行增韧作用，提高酚醛泡沫的韧性；也能改善由于酚醛树脂自身的刚性结构所导致的其泡沫制品表面易粉尘化和易开裂等缺点；最主要的是提高了酚醛保温板的强度和韧性，同时降低了酚醛保温板的脆性，满足了建筑物外墙施工的需要。

本发明提供了一种柔性环氧树脂增韧改性酚醛泡沫塑料的方法，具体步骤为：(1)在装有磁力搅拌、温度计、回流冷凝器的四口瓶中加入1mol酚类化合物和甲醛1.5-1.8mol，打开回流加热，并开始搅拌，待反应温度为40℃时，加入40％的氢氧化钾调节pH值在8-11之间，升温并控制在80℃-90℃之间反应60min，然后加入增韧剂，继续反应60min，用酸调节pH值到6.5-8.5，然后在60℃下减压脱水至冷却至室温，得到改性酚醛树脂；(2)将改性酚醛树脂中加入增韧剂、表面活性剂、发泡剂、固化剂，在20-30℃的环境下均匀搅拌，并于70℃进行固化，制备出酚醛泡沫塑料。

本发明提供的柔性环氧树脂增韧改性酚醛泡沫塑料的方法，所述酚类化合物为苯酚。

本发明提供的柔性环氧树脂增韧改性酚醛泡沫塑料的方法，所述柔性环氧树脂的制备方法为将端羟基液体丁腈橡胶(HTBN)、环氧树脂E-44、有机硅树脂用量(SiR)，按比例(HTBN)∶E-44∶SiR＝40∶(80～150)∶30置于四口瓶中，用磁力搅拌器充分搅拌均匀，并控制温度于200℃反应1.5小时，得到柔性环氧树脂。

本发明提供的柔性环氧树脂增韧改性酚醛泡沫塑料的方法，所述改性酚醛树脂、增韧剂、表面活性剂、发泡剂、固化剂的加入的比例的质量分数为：改性酚醛树脂100重量份，增韧剂10-30重量份，表面活性剂2-8重量份，发泡剂5-10重量份，固化剂10-30重量份。

本发明提供的柔性环氧树脂增韧改性酚醛泡沫塑料的方法，所述增韧剂为柔性环氧树脂。

本发明提供的柔性环氧树脂增韧改性酚醛泡沫塑料的方法，所述酸为盐酸。

本发明提供的柔性环氧树脂增韧改性酚醛泡沫塑料的方法，所述表面活性剂为硅油H218，这种表面活性剂是非水解的含碳硅键结构的聚硅氧烷表面活性剂，它能使得发泡剂尽可能溶解与整个体系中，使得发泡体系在泡沫上升过程更加平稳；由于有机硅的特殊结构，能降低泡沫的吸水性。

本发明提供的柔性环氧树脂增韧改性酚醛泡沫塑料的方法，所述发泡剂为正戊烷。

本发明提供的柔性环氧树脂增韧改性酚醛泡沫塑料的方法，所述固化剂为苯酚磺酸、对甲苯磺酸、磷酸的复合固化剂；所述固化剂的配制方法为按照质量比苯酚磺酸∶对甲苯磺酸∶磷酸＝2∶2∶3，控制含水量在17％-20％之间，进行固化剂的调配，得到复合固化剂。

本发明采用上述的方法制作的改性酚醛树脂，更有利于酚醛树脂反应的完全，在反应一段时间后在加入柔性环氧树脂，跟有利于酚醛树脂和环氧树脂的充分结合，增加韧性的同时不影响酚醛树脂的其它性能，使得反应的残余单体比较少，也能控制在发泡工艺要求的最佳粘度范围2-4Pa·s和最佳固含量在79％-82％之间。

本发明中的所有组分均可在国内市场购得或购得后制得。

本发明的各组分在本发明中的作用分别是：