[发明专利]酚醛树脂的制备方法及酚醛树脂发泡体

说明书

技术领域

本发明属于酚醛树脂技术领域，尤其涉及一种酚醛树脂的制备方法及酚醛树脂发泡体。

背景技术

酚醛树脂发泡体是由发泡酚醛树脂混合物经发泡和固化得到的，与聚氨酯发泡体、聚苯乙烯发泡体等相比，酚醛树脂发泡体具有良好的绝热性、阻燃性和耐火性，作为隔热保温材料广泛用于建筑、石油化工、电气、仪表等行业中，如用作中央空调通风管道、外墙保温、冷库保温板、化工石油保温、太阳能保温等。

发泡酚醛树脂混合物中的主要成分是酚醛树脂，酚醛树脂一般由苯酚和甲醛在催化剂的作用下合成，但是由于反应不完全，酚醛树脂中会存在苯酚和甲醛残留，游离酚和游离醛释放到空气中会影响大气环境和人体健康。另外，仅由苯酚和甲醛合成的酚醛树脂活性较低，不利于发泡制备酚醛树脂发泡体。对酚醛树脂进行改性不仅能够降低酚醛树脂中的游离酚和游离醛，而且能够提高酚醛树脂的活性，降低其发泡难度。

木质素是一种天然高分子，其分子结构中含有酚羟基、醇羟基和甲氧基等多种基团，具有较好的活性，可用于改性酚醛树脂，得到木质素改性的酚醛树脂。将木质素改性的酚醛树脂发泡后得到的泡沫污染较小，而且能够保留酚醛树脂泡沫导热系数低的优点。如申请号为200810243419.4的中国专利文献公开了一种生物质改性酚醛泡沫塑料的制备方法，首先向熔融苯酚中加入碱催化剂和木质素，在90℃～150℃的温度下回流反应1h～2h，然后加入甲醛和糠醛的混合液，继续回流反应2h～3h，用酸进行中和，调节pH值为6.5～7.5后得到固含量为78％～83％的甲阶酚醛树脂；将所述甲阶酚醛树脂与发泡剂、表面活性剂和发泡用催化剂搅拌、混合均匀后在5℃～160℃的温度下发泡，得到性能指标达到石化产品水平的酚醛树脂泡沫塑料。该方法得到的酚醛树脂泡沫塑料具有低污染、低密度、低导热系数和良好的尺寸稳定性，可用作建筑保温材料，但是，通过该方法得到的泡沫的压缩强度较低，仅为1.2MPa～1.8MPa；吸水率较高，可达7％。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种酚醛树脂的制备方法及酚醛树脂发泡体，本发明提供的酚醛树脂发泡体具有较高的压缩强度和较低的吸水率。

本发明提供了一种酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：

a)将熔融苯酚、碱催化剂和碱木质素混合，升温至170℃～300℃回流反应，所述碱木质素为由农作物中提取得到的碱木质素；

b)向所述步骤a)得到的反应液中加入甲醛，降温至60℃～90℃后继续回流反应，得到酚醛树脂。

优选的，所述碱催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的一种或多种。

优选的，所述农作物为稻草、秸秆、稻壳或玉米芯。

本发明还提供了一种酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：

A)苯酚、碱催化剂和甲醛在60℃～90℃的温度下反应；

B)向所述步骤A)得到的反应液中加入碱木质素，搅拌后得到酚醛树脂，所述碱木质素为由农作物中提取得到的碱木质素。

本发明还提供了一种酚醛树脂发泡体，由发泡酚醛树脂混合物经发泡和固化得到，所述发泡酚醛树脂混合物包括：

90～100重量份的上述技术方案所述的酚醛树脂；

1～10重量份的发泡剂；

1～15重量份的表面活性剂；

1～10重量份的增韧剂；

1～30重量份的阻燃剂；

10～35重量份的酸固化剂。

优选的，所述发泡剂为二氯甲烷、正戊烷、正己烷、正丁烷、异戊烷和石油醚中的一种或多种。

优选的，所述增韧剂为乙二醇、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚酯多元醇、环氧树脂和丁腈橡胶中的一种或多种。

优选的，所述阻燃剂为聚磷酸铵、三氧化二锑、氢氧化镁、有机磷酸酯和碳酸钙中的一种或多种。

优选的，所述表面活性剂为聚硅氧烷、聚氧乙烯醚、聚氧丙烯、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物、聚乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯和聚山梨酯中的一种或多种。

优选的，所述酸固化剂为酸与醇的混合物，其中，所述酸为盐酸、硫酸、磷酸、对苯甲磺酸、二甲苯磺酸和苯酚磺酸中的一种或多种；所述醇为乙二醇、一缩二乙二醇、丙三醇和二丙二醇中的一种或多种。