[发明专利]泡沫用三聚氰胺甲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂泡沫的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种泡沫用三聚氰胺甲醛树脂的制备方法，属于高分子材料领域。

本发明还涉及一种基于上述泡沫用三聚氰胺甲醛树脂的三聚氰胺甲醛树脂泡沫的制备方法。

背景技术

三聚氰胺泡沫是以三聚氰胺甲醛树脂为基体，经过特殊的发泡工艺制得的一种阻燃泡沫塑料。它具有优异的阻燃性、隔热性、热稳定性、吸声性、安全卫生性和良好的二次加工性，可广泛应用于建筑、机械、化工、交通运输等领域。

三聚氰胺甲醛树脂的固化是通过亚甲基或二亚甲基醚键相互交联实现的，因亚甲基两端连有位阻很大的三嗪环，并且多个亚甲基同三嗪环间相互交错，所以使用未改性的三聚氰胺甲醛树脂制备的三聚氰胺甲醛树脂泡沫存在脆性大，易掉粉，压缩强度低等问题，限制了三聚氰胺甲醛树脂泡沫的应用。因此，改善三聚氰胺甲醛树脂泡沫的柔韧性能对于发展三聚氰胺甲醛树脂泡沫的应用具有重要意义。

为了改善三聚氰胺甲醛树脂泡沫的脆性，增强其应用性能，研究人员进行了大量的改性实验工作。专利US3093600通过用三元醇改善泡沫的弹性和耐碎裂性能，效果不明显。专利US5162487通过加入带羟基的烷氧基团取代三聚氰胺甲醛树脂中的三聚氰胺，以增加分子的柔性，效果不是很明显，但该专利为改善三聚氰胺甲醛泡沫的性能指出了一种思路。专利CN 101735555A通过在三聚氰胺甲醛树脂预聚体中添加多羟基化合物改善三聚氰胺甲醛树脂泡沫的柔韧性，然而由于添加的改性剂增加了三聚氰胺甲醛树脂泡沫中的可燃成分，必然导致三聚氰胺甲醛树脂泡沫的阻燃性能下降。专利CN 102086270通过在三聚氰胺甲醛树脂预聚体中添加醇胺类化合物改善泡沫的撕裂强度和拉伸性能，但没有对所制得三聚氰胺甲醛树脂泡沫的阻燃性能进行分析。

本发明公开了一种通过在三聚氰胺甲醛树脂合成过程中添加含磷聚硅氧烷改性剂，在改善三聚氰胺甲醛树脂泡沫柔韧性的同时，不降低三聚氰胺甲醛树脂泡沫的阻燃性。使用本发明制备的改性三聚氰胺甲醛树脂生产的泡沫具有良好的机械性能和阻燃性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提出了一种泡沫用三聚氰胺甲醛树脂的制备方法，采用本发明制备的改性三聚氰胺甲醛树脂生产的泡沫具有良好的机械性能和阻燃性能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种泡沫用三聚氰胺甲醛树脂制备方法，包括以下步骤：

1）、 改性剂的合成：使用有机溶剂作溶剂，胺类化合物为催化剂，磷酸酯类化合物和聚硅氧烷类化合物为反应原料，将上述物质计量投入反应釜内，在氮气保护下合成含磷聚硅氧烷改性剂，合成过程反应温度控制在0℃~30℃，反应时间5~25hr，反应结束后，过滤除去不溶盐类，再减压蒸馏除去溶剂和未反应物，获得含磷聚硅氧烷改性剂；

2）、 泡沫用三聚氰胺甲醛树脂的制备：将三聚氰胺、甲醛溶液按1：1.5~1：3的摩尔比例投入反应釜，并加碱液调节pH为8.0~10.0，升温至60℃~110℃，待溶液变澄清后按质量比例加入步骤（1）所述改性剂，继续反应0.5hr~3hr后冷却，得到无色透明粘稠液体。

所述步骤（1）中有机溶剂为甲醇、乙醇、甲苯、二甲苯、环己烷、二氯甲烷、四氢呋喃、丙酮、乙醚中的一种或一种以上。

所述步骤（1）中胺类化合物为一乙胺、乙二胺、三乙胺、苯乙胺中的一种或一种以上。

所述步骤（1）中磷酸酯类化合物为甲苯基二苯基磷酸酯、苯基磷酸二乙酯、苯基二氯磷酸酯、异丙苯基磷酸酯、三异丙苯基磷酸酯、三（对硝基苯基）磷酸酯中的一种或一种以上。

所述步骤（1）中磷酸酯类化合物与胺类化合物摩尔比在1:0.5~1:4之间。

所述的磷酸酯类化合物与胺类化合物摩尔比优选控制在1:1~1:3之间。

所述步骤（1）中聚硅氧烷类化合物为端羟基聚二甲基硅氧烷，该端羟基聚二甲基硅氧烷为聚合度介于4-7的端羟基聚二甲基硅氧烷中的一种或一种以上。

所述步骤（1）中聚硅氧烷类化合物与胺类化合物摩尔比在1:0.5~1:4之间。

所述聚硅氧烷类化合物与胺类化合物摩尔比优选控制在1:1~1:3之间。

所述步骤（1）中合成过程反应温度优选控制在0℃~20℃，反应时间优选控制在10~20hr。

所述步骤（2）中优选三聚氰胺与甲醛的摩尔比在1:2~1:2.5之间，加氢氧化钠调节pH为8.5~9.5，升温至70℃~100℃，待溶液变澄清后加入步骤（1）所述改性剂，继续反应1hr~2hr后冷却，得到无色透明粘稠液体。