[发明专利]一种低密度高强度酚醛泡沫材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种低密度高强度酚醛泡沫材料的制备方法，包括以下步骤：S1：配制酚醛缩聚反应液；S2：酚醛缩聚反应液调至中性并冷却后加入酚醛加成反应液，于低于缩聚温度下脱水得基材树脂，基材树脂与发泡助剂混合得发泡原料；S3：发泡原料喷涂在基材上发泡同时固化，制得低密度高强度酚醛泡沫材料；酚醛加成反应液的催化剂为碱剂；发泡助剂包括表面活性剂、发泡剂、酸固化催化剂。该发明通过酚醛缩聚反应液和酚醛加成反应液脱水得基材树脂，保证基材树脂具备高分子量及活性基团，基材树脂与发泡剂相匹配进而固化发泡同步进行，即赋予酚醛泡沫材料较厚的泡孔壁强度优异，且所得酚醛泡沫材料密度低便于施工。

技术领域

本发明涉及酚醛泡沫材料技术领域，具体涉及一种低密度高强度酚醛泡沫材料的制备方法。

背景技术

酚醛泡沫保温材料具有优异的防火性能、优良的绝热性能、耐热、抗腐蚀抗老化，在建筑外墙保温、中央空调通风管道等得到广泛应用。

近年来，随着我国建筑行业的发展，提高建筑结构的保温性能，减少资源的消耗及污染排放，发展节能建筑成为趋势。酚醛泡沫素有“保温之王”的美称，但传统酚醛泡沫的制备，所得结构疏松，机械强度不佳。通常比较有效的方法是提高酚醛泡沫的密度来提高泡沫强度或添加增强材料。然而酚醛泡沫的密度提高影响其保温效果，对建筑物的载荷大不利于施工，成本高不够经济。目前市面上酚醛泡沫密度大于50kg/m³，密度越大对建筑物的载荷越重。制得低密度机械性能好的酚醛泡沫成为研究的重点项目。

现有技术中，公开号为CN106977762A专利文件1公开了一种低密度高强度酚醛泡沫的研制方法，酚醛泡沫原料包括酚醛树脂、发泡剂、表面活性剂、固化剂或其它添加剂混合，采用二硫化钼对酚醛树脂进行改性并对其发泡固化成型后制成的。该方案通过二硫化钼降低酚醛泡沫的导热系数，提高酚醛泡沫的力学性能。

公开号为CN101979420A专利文件2公开了一种酚醛树脂的制备方法，包括：在第一催化剂和第二催化剂的存在下，甲醛和苯酚发生反应生成酚醛树脂，第一催化剂为氢氧化钾或氢氧化钠，第二催化剂为氢氧化钡、氢氧化钙、氧化钙或氧化镁。该方案通过第一催化剂使苯酚的对位与甲醛发生加成反应，而第二催化剂使苯酚的邻位与甲醛发生加成反应，在双催化剂的作用下，使苯酚与更多的甲醛发生加成反应，形成酚醛加成反应物，从而增加了甲醛的消耗量，减少了未参加反应的甲醛的量，从而降低了得到的酚醛树脂的游离醛的含量。

现有技术存在的缺陷在于：

文件1二硫化钼表面呈不规则的边角结构，彼此之间接触比较紧密，容易聚集在一起，分散性不佳，需要表面化功能，反应复杂。

文件2所得酚醛树脂活性点低，发泡不能形成低密度高强度的酚醛泡沫材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种低密度高强度酚醛泡沫材料的制备方法，所得基材树脂经同时固化发泡，赋予酚醛泡沫材料较厚的泡孔壁强度优异，且所得酚醛泡沫材料密度低便于施工。

为了实现上述工艺效果，本发明的技术方案为：一种低密度高强度酚醛泡沫材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：配制酚醛缩聚反应液；

S2：所述酚醛缩聚反应液调至中性并冷却后加入酚醛加成反应液，于低于缩聚温度下脱水得基材树脂，基材树脂与发泡助剂混合得发泡原料；

S3：发泡原料喷涂在铝板上发泡同时固化，制得低密度高强度酚醛泡沫材料；

所述酚醛加成反应液的催化剂为碱剂；

所述发泡助剂包括表面活性剂、发泡剂、酸固化催化剂。

为了优化基材树脂的组成，优选的技术方案为，所述酚醛加成反应液的质量为酚醛缩聚反应液质量的10%~25%。进一步的，酚醛加成反应液的质量为酚醛缩聚反应液质量的15~25%。