[发明专利]一种空心玻璃微珠-芳香族热固性树脂泡沫的制备方法

摘要

本发明属于材料制备技术领域，具体涉及到一种空心玻璃微珠-芳香族热固性树脂泡沫的制备方法。首先高温合成两种分别含端羧基(Cx)和端酯基的预聚体(Ax)，再将两种预聚体与空心玻璃微珠按照一定的比例混合均匀，加入到模具中，在230~300℃的温度条件下，加热发泡固化1~5h，得到不同发泡倍率的空心玻璃微珠-芳香族热固性树脂泡沫。本发明可通过调节发泡温度的变化，控制泡沫的密度、泡孔形貌以及开孔率；可通过调节后固化温度、固化时间，控制泡沫的机械性能。本发明制备工艺简单易行，质轻，机械性能优异，具有优良的耐热、隔热性能，且阻燃性能较好，是一种有着优良前景的泡沫塑料，能在航空航天材料、夹层结构材料、建筑保温材料、包装材料、耐烧蚀材料、吸波吸声材料等方面实现实际应用。

主权项

一种空心玻璃微珠‑芳香族热固性树脂泡沫的制备方法，其特征在于具体步骤如下：(1)合成端羧基预聚物Cx将苯三羧基或苯三酯基结构单体、二羧基结构单体以及含羧基、酯基结构单体按比例均匀混合后，加入到含有搅拌棒、温度计、冷凝管和氮气入口的1000ml四口瓶中，在以氮气为保护气氛的条件下，加热到260~350℃反应，机械搅拌、回流1~4h后，将温度降到200~240℃收集副产物乙酸，待粘度增加之后，再将体系升温到270~360℃，反应3~6h得到端羧基预聚物Cx；将端羧基预聚物Cx研成粉末，用甲醇‑水的萃取，再用蒸馏水洗涤，并在80~200℃温度下真空干燥1~24小时，得到纯净的端羧基预聚物Cx；(2)合成端酯基预聚物Ax将苯三羧基或苯三酯基结构单体、二羧基结构单体以及含羧基、酯基结构单体按比例均匀混合后，加入到含有搅拌棒、温度计、冷凝管和氮气入口的1000ml四口瓶中，以氮气为保护气氛的条件下，加热到260~350℃反应，机械搅拌、回流1~4h后，将温度降到200~240℃收集副产物乙酸，待粘度增加之后，再将体系升温到270~360℃，反应3~6h得到端酯基预聚物Ax；将端酯基预聚物Ax研成粉末，用甲醇‑水的萃取，再用蒸馏水洗涤，并在80~200℃温度下真空干燥1~24小时，得到纯净的端酯基预聚物Ax；(3)配置1‑5wt%的偶联剂水溶液100ml，并称取100g空心玻璃微珠，加入至含有搅拌棒的500ml反应瓶中；机械搅拌0.5‑2h，抽滤，置于50~100℃的真空烘箱中，干燥4~24h，可得偶联剂改性的空心玻璃微珠；(4)将步骤(1)的端羧基预聚物Cx和步骤(2)的端酯基预聚物Ax以及步骤(3)所得的改性空心玻璃微珠按1.1:1:0.1~1.1:1:0.5的质量比均匀混合，加入至模具中，以5~10℃/min的速率升温到230~300℃并维持1~3h，冷却至室温完成发泡加热过程；再以10~15℃/min的速率升温到320~350℃维持2~4h，最后以5~10℃/min的速率冷却到室温完成固化；在发泡加热过程中产生副产物乙酸，在玻璃微珠空隙处形成气孔，从而得到多孔的空心玻璃微珠‑芳香族共聚酯泡沫材料，所述泡沫密度为0.1g/cm3~0.6g/cm3。