[发明专利]一种高固含可发性三聚氰胺改性脲醛树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备阻燃型泡沫材料的可发性树脂的制备方法，尤其涉及一种高固含可发性三聚氰胺改性脲醛树脂的制备方法。

背景技术

脲醛泡沫塑料是由脲醛树脂制成。1933年德国就研制出脲醛泡沫塑料，并于1940年在巴斯夫公司投产，美、英等国也先后投产。脲醛树脂泡沫是在脲醛树脂中加入表面活性剂、硬化剂和稳定剂后借助机械搅拌或化学起泡形成的多孔泡沫状固体。脲醛树脂泡沫材料因其原料成本低廉以及开孔率较高、吸水性较好，在花卉栽培和草坪种植等行业得到广泛的应用，但它也存在一些缺点，如不耐水、泡沫易老化脆性大、阻燃性差以及在生产和使用过程中存在着严重的甲醛污染问题。三聚氰胺甲醛树脂可以在150℃使用，且具有自熄性、抗电弧性和良好的力学性能。三聚氰胺甲醛树脂泡沫材料阻燃性好、开孔率较高、泡沫强度高、甲醛释放量低，广泛应用于音乐厅等建筑隔音领域，但成本偏高，限制了其广泛应用。因此，针对上述缺点，用一定量的三聚氰胺对脲醛树脂进行共聚改性，改性后的脲醛树脂既兼具了三聚氰胺甲醛树脂的优点，又弥补了自身的缺点。在脲醛树脂分子中引入三聚氰胺，由于形成了三维网状结构，可以封闭许多吸水性基团，同时三聚氰胺显碱性可以中和树脂中的酸，在一定程度上防止和降低了树脂的降解和水解速度，从而提高脲醛树脂的耐水性。同时，加入三聚氰胺可大大改善脲醛树脂的阻燃性和热稳定性。另一方面，加入的三聚氰胺可与甲醛发生反应，生成羟甲基三聚氰胺，使得脲醛树脂中的游离甲醛含量下降。

由于脲醛树脂泡沫材料是由尿素和甲醛经过缩聚反应生成脲醛树脂，然后经过发泡处理、干燥定型而成，因此该材料具有质地轻、吸水性保水性好、制造原料丰富、价格低廉、制造工艺简单等优点。目前在脲醛树脂泡沫材料方面的研究较多，已经申请了一批发明专利：CN 101134803A提出了一种脲醛泡沫植物栽培基质及其制备方法。利用该技术方案得到的脲醛泡沫植物栽培基质，具有通透的多泡孔结构，吸水性好，完全能够满足植物正常生长发育的需要。与现有无土栽培装置及脲醛泡沫栽培基质相比，农艺栽培性状等同或高于现有无土栽培装置或基质。CN 101220172A提出了一种建筑保温用脲醛树脂泡沫材料及其制造方法。该种泡沫材料是通过加入改性剂对脲醛树脂配方、树脂生产工艺进行优化获得一种具有直链结构和部分支链结构的脲醛缩聚物，发泡固化剂是采用丁基萘磺酸钠和磷酸为主要原料，发泡体通过泵及喷枪混合，在施工现场发泡，可充满任何不规则空间，具有优良的隔热、保温、隔声和防火性能，阻燃、无毒、无烟、施工便捷、耐久、无需维护。CN 1736936A和CN 101289567A分别提出了两种脲醛泡沫塑料保温板及其制备方法。与此同时，也有很多脲醛树脂泡沫的美国专利见诸报到。US3963650提出了一种用固含量40%以上的脲醛树脂（最好75%以上），发泡制备低密度自撑型脲醛树脂泡沫材料的制备方法。US3979341提出了用二丁基二萘磺酸做表面活性剂，磷酸做固化剂，间苯二酚做泡抹定型剂，用氯化物做阻燃改性剂，异氰酸酯做增韧改性剂，来制备具有一定韧性和阻燃性能的脲醛树脂泡沫材料的方法。US4069175提出了在脲醛树脂搅拌发泡过程中添加酸性表面活性剂来促进可发性脲醛树脂固化充分，制备尺寸稳定性脲醛树脂泡沫材料的方法。US4092277提出了用甲醛的芳香族化合物部分替代甲醛与尿素反应制备化学稳定性较高的脲醛树脂泡沫材料的方法。US4225680提出了在固含量35%～45%的可发性脲醛树脂中添加烷基二苯醚磺酸钠做表面活性剂，磷酸做固化剂，碳酸钙做泡孔尺寸均匀剂，聚乙二醇做泡沫碳化剂，双氰胺做疏水改性剂，溴化钠做泡沫老化剂，经过搅拌发泡得到具有抗收缩性的脲醛树脂泡沫材料。US4537913提出了一种通过在可发性脲醛树脂中添加尿素甲醛预聚体对其进行改性，制备低甲醛残余的脲醛树脂泡沫材料的方法。