[发明专利]一种具有高阻燃性能的酚醛泡沫的制备方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种酚醛泡沫生产领域，属于高分子化学领域，具体地说是一种具有高阻燃性能的酚醛泡沫的制备方法。

背景技术

酚醛泡沫是由酚醛树脂通过发泡而得到的一种泡沫塑料，被称为第三代新兴保温材料，是目前泡沫保温材料中发展最快的品种，被称为“保温之王”。与早期占市场主导地位的聚苯乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等材料相比，在阻燃方面它具有特殊的优良胜能。其重量轻，刚性大，尺寸稳定性好，耐化学腐蚀，耐热性好，难燃，自熄，低烟雾，耐火焰穿透，遇火无洒落物，价格低廉，是电器、仪表、建筑、石油化工等行业较为理想的绝缘隔热保温材料，因而受到人们的广泛重视。目前，酚醛泡沫已成为泡沫塑料中发展最快的品种之一。

酚醛泡沫是酚醛树脂在表面活性剂、发泡剂和固化剂的作用下混合反应制备而成的，属于难燃性保温材料，为了提高酚醛泡沫的阻燃效果，国内大部分专利涉及到在制备酚醛泡沫的过程中加入无机填料，如Sb₂O₃，Al(OH)₃等。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单、操作方便，可以降低生产成本，提高阻燃性能的具有高阻燃性能的酚醛泡沫的制备方法。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：该一种具有高阻燃性能的酚醛泡沫的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤完成：

（1）、制备可发性酚醛树脂：采用甲醛和苯酚按摩尔比为1：1.6—2.4混合，加入NaOH或KOH作为催化剂，温度控制在70℃，反应1小时，再将温度控制在80℃，反应2小时，加入硼酸调节反应液，使pH值控制在6.80—7.20，真空脱水，最后得到粘度3000-5000mPa·s的可发性酚醛树脂；

（2）、按质量选取原料：所述的可发性酚醛树脂：100份，固化剂：15-25份，表面活性剂：3-6份，填料：10-30份；

（3）、将各原料注入反应容器内，高速搅拌，混合均匀后，转移至事先预热的模具内，在60～80℃温度和15—40Kg/cm²压力下发泡，冷却，出模，即得到一种高阻燃性能的酚醛泡沫。

所述的固化剂，为磷酸、草酸、酚硝酸、甲苯磺酸、苯磺酸和石油磺酸中的任一种单独使用或者其中的两种混合使用。

所述的表面活性剂，是吐温-80和DC-193中的任一种或两种混合使用。

所述的填料，为膨胀珍珠岩、滑石粉、尼龙66、Al(OH)₃、CaCO₃和Mg(OH)₂中的任一种或两种。

本发明的有益效果在于：在生产可发性酚醛树脂的过程中，使用NaOH或KOH作为反应的催化剂，硼酸作为反应的中和剂，又起到了改性剂的作用，硼化合物与甲阶酚醛树脂发生配位反应，生成硼改性的可发性酚醛树脂；再以硼改性的可发性酚醛树脂为主要原料，制备了高阻燃性能的酚醛泡沫，依据GB 8624-2006,检测氧指数>44%，相对于传统的酚醛泡沫的氧指数（≥38%）有所提高；在提高了阻燃性能的同时还简化了生产工艺，得到的酚醛泡沫质地均匀，孔径小，导热系数低，保温性能好，可作为保温材料应用于外墙、屋面及空调风箱等保温材料中，可显著提高防火性能。

具体实施方式

实施例1：

一种具有高阻燃性能的酚醛泡沫的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤完成：

（1）、制备可发性酚醛树脂：取100份苯酚和130份甲醛混合均匀，加入3.2份NaOH，在70℃反应1小时，80℃反应2小时，硼酸调反应液pH=7.00，计算出水量，真空脱水得到粘度5000 mPa·s的可发性酚醛树脂； 

（2）、按质量选取原料：所述的可发性酚醛树脂：100份，苯磺酸：15份，吐温-80： 6份，Al(OH)₃ ：20份；

（3）、将各原料注入反应容器内，高速搅拌5min，混合均匀后，转移至预热到60℃的模具内，在60℃温度和15Kg/cm²压力下发泡20min，冷却，出模，即得到模压成型的高阻燃性能的酚醛泡沫绝热板材制品。

依据GB 8624-2006,检测氧指数为44.5%。

实施例2：

一种具有高阻燃性能的酚醛泡沫的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤完成：