[发明专利]纳米二氧化硅‑酚醛树脂复合泡沫材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种纳米二氧化硅‑酚醛树脂复合泡沫材料及其制备方法。复合泡沫材料由二氧化硅纳米粒子、游离苯酚、游离甲醛、表面活性剂、固化剂和氯化钠，以及酚醛树脂组成，其中，二氧化硅纳米粒子与酚醛树脂间以Si‑O‑C化学键相连接；方法为先将SiO2溶胶超声分散至甲醛溶液或甲醛溶液与多聚甲醛的混液中，得到混合溶液，再将混合溶液、苯酚和碱性溶液混合后，聚合反应得到其内均匀分散有二氧化硅纳米粒子的甲阶酚醛树脂，之后，先对该树脂进行酸中和、减压蒸馏处理，再将其与发泡剂、表面活性剂混合后搅拌，得到混合树脂，最后，先向混合树脂中加入固化剂并将其置于模具中固化发泡，制得目的产物。它可广泛地商业化应用于建筑、航空、制冷等领域。

主权项

一种纳米二氧化硅‑酚醛树脂复合泡沫材料的制备方法，包括原位聚合法，其特征在于完成步骤如下：步骤1，先将重量百分含量为20～40wt％、粒径为10～50nm的SiO2溶胶按照重量比为1：3～5的比例，超声分散至甲醛溶液或甲醛溶液与多聚甲醛的混液中，得到混合溶液，再将混合溶液、苯酚和浓度为15～25wt％的碱性溶液混合后，置于70～90℃下聚合反应至少3.5h，其中，混合溶液中的甲醛溶液或甲醛溶液与多聚甲醛的混液、苯酚和碱性溶液的重量比为1.3～1.7：1：0.3～0.7，得到其内均匀分散有二氧化硅纳米粒子的甲阶酚醛树脂；步骤2，先依次对室温搅拌下的其内均匀分散有二氧化硅纳米粒子的甲阶酚醛树脂进行酸中和、减压蒸馏处理，得到中性的中间产物，再按照重量比为50：3.5～5.5：1.8～2.2的比例将中性的中间产物、发泡剂和表面活性剂混合后搅拌至少1min，得到混合树脂；步骤3，先向混合树脂中加入固化剂并搅拌至少1min，其中，混合树脂与固化剂的重量比为10:0.9～1.1，得到混合物，再将混合物置于模具中，于60～85℃下固化发泡至少30min，制得纳米二氧化硅‑酚醛树脂复合泡沫材料；所述纳米二氧化硅‑酚醛树脂复合泡沫材料由二氧化硅纳米粒子、游离苯酚、游离甲醛、表面活性剂、固化剂和氯化钠以及酚醛树脂组成，其中，二氧化硅纳米粒子、游离苯酚、游离甲醛、表面活性剂、固化剂和氯化钠的重量百分比为4～6wt％：2.5～3.5wt％：0.4～0.6wt％：6～8wt％：15～19wt％：12～16wt％，余量为酚醛树脂，其中的二氧化硅纳米粒子均匀地分散于复合泡沫材料中，其粒径为10～50nm，与复合泡沫材料中的酚醛树脂间以Si‑O‑C化学键相连接。