[发明专利]一种低甲醛高弹性半硬质密胺泡沫及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低甲醛高弹性半硬质密胺泡沫及其制备方法，首先通过多羟基化合物1‑10份、甲醛15‑35份、三聚氰胺25‑40份、水10‑40份、增韧剂5‑20份，制备得到嵌段型的发泡预聚液；然后以发泡预聚液为主体，添加乳化剂、发泡剂、固化剂、改性剂制备得到密胺泡沫。与现有技术相比，本发明得到的密胺泡沫，除具有本征阻燃性能外，其耐热性、吸音性，保温性能均十分优异，同时甲醛含量低，因此具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及高分子泡沫材料技术领域，具体涉及以三聚氰胺和甲醛为原料制备一种低甲醛、高弹性的半硬质泡沫及其制备方法。

背景技术

三聚氰胺甲醛泡沫，又称为密胺泡沫，是由三聚氰胺和甲醛通过聚合后，经过一定的发泡工艺从而得到的聚合物泡沫。密胺泡沫内部是三维网络结构，经微波发泡工艺得到的密胺泡沫，其开孔率较高，具有良好的吸水性能。密胺泡沫在燃烧时，会形成氮气保护层，因此，密胺泡沫具有本征阻燃特性，这使得密胺泡沫会在较大程度上取代传统的聚乙烯、聚苯乙烯等阻燃性较差的泡沫。

目前市场上分为软质密胺泡沫和硬质密胺泡沫两类，软质密胺泡沫具有较大的开孔率，其导热系数一般大于0.03W/m·K，该类泡沫吸水率大于100％，较高的导热系数和吸水率使得该类密胺泡沫难以应用在隔热材料。硬质密胺泡沫开孔率低，吸水率小，适合应用于建筑领域，但是硬质密胺泡沫力学性能差，如果不进行增韧改性，易于掉渣粉碎。在现有技术中，虽然硬质泡沫的压缩强度可以达到200-400kPa，但是硬质泡沫掉粉率高，回弹性能差。除此之外，常规密胺泡沫甲醛残留量高，难以满足环保要求，限制了密胺泡沫的应用领域。

专利申请201710937778.9公开一种低甲醛释放软质三聚氰胺甲醛泡沫的制备方法及其应用，制备方法包括：将三聚氰胺和甲醛按照一定的摩尔比加入反应釜中，并且加入改性剂，合成改性三聚氰胺甲醛树脂预聚液；将改性三聚氰胺甲醛树脂预聚液乳化，发泡，而后将得到的泡沫固化淬火，得到泡沫初品；将泡沫初品洗涤，干燥，得到低甲醛释放软质三聚氰胺甲醛泡沫；且低甲醛释放软质三聚氰胺甲醛泡沫作为铺垫材料、过滤材料、隔音材料、防火材料、保温材料、防震材料、装饰材料、包装材料、填充材料及清洁材料使用；尽管该方法获得的泡沫甲醛释放低，质软，但是此方法处理步骤较为繁琐，多道后处理工序会产生许多污染和能源浪费，无法适应用大规模的生产。

专利申请CN202011253771.3公开了一种硬质密胺泡沫的制备方法，包括以下步骤：制备三聚氰胺-甲醛溶液；向所述三聚氰胺-甲醛溶液中加入长链二醇改性剂获得改性密胺树脂预聚物；向所述改性密胺树脂预聚物中加入发泡剂、固化剂经发泡、熟化获得改性的硬质密胺泡沫。本发明还提供一种利用上述制备方法制备的硬质密胺泡沫，所述硬质密胺泡沫具有较高的闭孔率及较低的吸水率，同时其力学性能也得到了改善，所述硬质密胺泡沫可应用于保温材料中，拓宽了硬质密胺泡沫的应用范围。但是该专利所得泡沫回弹性和隔热性能差。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种低甲醛高弹性半硬质密胺泡沫的制备方法，通过化学改性、优化发泡配方和使用后处理的工艺，解决目前密胺泡沫由于掉粉率高、甲醛残留量大、韧性差，从而无法广泛应用的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种低甲醛高弹性半硬质密胺泡沫的制备方法，包含以下步骤：

(1)制备嵌段型的发泡预聚液：

按重量份称取多羟基化合物1-10份、甲醛15-35份、三聚氰胺25-40份、水10-40份、增韧剂5-20份；

在反应釜中，先加水，然后将多羟基化合物，甲醛和三聚氰胺加入其中，搅拌均匀；加入适量碱调节pH在8～9之间，80-90℃反应，等溶液澄清后，加入增韧剂反应，得到嵌段型发泡预聚液；待反应结束后，冷却到室温，得到嵌段型的发泡预聚液。

(2)密胺泡沫的制备：