[发明专利]一种高闭孔率密胺泡沫预聚物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高闭孔率密胺泡沫预聚物及其制备方法，属于高分子材料技术领域，密胺泡沫预聚物的制备过程中加入硼类改性剂，经硼类改性剂改性后的密胺泡沫预聚物的羟甲基官能度增大，且硼原子的缺电子性增加了羟甲基官能团的脱水缩合活性。在密胺树脂的发泡过程中，经硼改性的密胺预聚物能快速反应，在发泡剂形成的泡孔四周迅速形成交联密度高的聚合物，稳定和保持发泡泡孔，从而制备高闭孔率的密胺泡沫，其闭孔率达到95%以上。

技术领域

本发明涉及一种高闭孔率密胺泡沫预聚物及其制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

三聚氰胺甲醛泡沫又名密胺泡沫塑料，是一种开孔率高达99%以上的三维空间网状结构的热固性材料。高开孔率的密胺泡沫其内部泡孔之间通过泡棱连接，相互贯通，因此水等液体容易进入泡沫内部，其吸水率较高，不利于泡沫的长期使用，降低了泡沫的使用寿命；且泡沫内部的大量开孔结构使得空气对流严重，其导热系数较大，使其难以用作一种保温材料。

为制备低吸水率的保温泡沫材料，则必须使固化速率与发泡速率较好地匹配，从而提高泡沫闭孔率。未经改性的密胺预聚物作为热固性树脂时，其固化速率太慢，用于制备泡沫材料时难以与发泡速率相匹配，故所制备的密胺泡沫开孔率高。在发泡剂的种类和用量不变的情况下，通过改变固化剂的种类和用量可以改变固化速率，但是通过改变固化剂来改变固化速率的范围有限，对特定体系而言当固化剂的用量达到一定值后再改变固化剂的用量，固化速率不再发生较大变化，即使再改变发泡剂的种类和用量也难以使两者高度匹配，不易制得高闭孔率的泡沫材料。通过改变硼改性剂的用量能灵敏有效地扩宽固化速率的调节范围，使固化速率与制备泡沫时的发泡速率能较好地匹配，从而获得高闭孔率的泡沫材料，其用于阻燃保温板时具有低吸水率、低导热性等优点，有效地提高了泡沫的保温性能及使用寿命。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种高闭孔率密胺泡沫预聚物及其制备方法，制得的预聚物能有效制备高闭孔率的密胺泡沫，其闭孔率达到95%以上。

为了实现上述目的，本发明采用的一种高闭孔率密胺泡沫预聚物，该密胺泡沫预聚物的制备过程中加入硼类改性剂，经硼类改性剂改性后的密胺泡沫预聚物粘度在5-20Pa·s，固含量在50-65%，将该高闭孔率密胺泡沫预聚物与乳化剂、匀泡剂、发泡剂、固化剂以一定比例混合后倒入模具中进行微波发泡，得到的密胺泡沫闭孔率在95%以上。

本发明还提供了一种上述高闭孔率密胺泡沫预聚物的制备方法，包括以下步骤：

1）称取100重量份的水，加入30-250重量份的含甲醛物质、0.5-1重量份的PH值调节剂，搅拌，在75℃-90℃溶解10-30min，得到甲醛物质水溶液；

2）称取100重量份步骤1）制得的甲醛物质水溶液，加入0.3-1重量份的PH值调节剂、25-100重量份三聚氰胺，搅拌，40℃-60℃反应1-2h；再加入3-50重量份的硼类改性剂，于40℃-60℃反应0.5-1h；再加入0.5-3重量份的PH值调节剂，搅拌，65℃-85℃反应30-50min；反应结束后，加入0.3-1.5重量份的缓聚剂，冷却至室温，即得高闭孔率密胺泡沫的预聚物。

作为改进，所述步骤1）中含甲醛物质，采用35-40%的甲醛溶液、三聚甲醛、多聚甲醛中的一种或几种的混合。

作为改进，所述步骤1）中PH值调节剂采用盐酸、甲酸、冰醋酸中的一种或几种的混合；

所述步骤2）中先加入的PH值调节剂采用氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或几种的混合，后加入的PH值调节剂采用六次甲基四胺、氨水中的一种或几种的混合。

作为改进，所述步骤2）中的硼类改性剂为硼酸、苯硼酸、硼酸酯中的一种或几种的混合。

作为改进，所述步骤2）中的缓聚剂为四硼酸钠。