[发明专利]一种利用废弃泡沫制备的防火板材及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及泡沫的二次利用。

技术背景

有机泡沫材料作为保温材料具有重量轻、安装方便以及保温性能优良等特点，使其广泛用于建筑和工业的绝热领域。 但它突出的缺点是回收困难，废弃的有机泡沫（如聚氨酯泡沫、酚醛泡沫等）由于是热固性塑料，不会自然降解，无法利用熔融的方式回收利用。 目前我国对废弃有机泡沫的回收利用状况不理想，大多数只是简单利用，技术水平不高，回收利用率低，相关专利如下： (1)中国专利“一种酚醛泡沫废料回收利用的方法”，申请号为201210367466.6  （2）中国专利“一种酚醛泡沫废料的二次利用方法”，申请号为201110422888.4。以上专利内容对酚醛泡沫粉的回收利用仍然用于制作泡沫材料，不仅利用率低，而且工艺复杂，操作困难，难以实现对废弃泡沫的高效回收利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效回收利用废弃泡沫制备防火板材的方法，拓展了有机泡沫回收利用的范围和途径，废弃泡沫利用率高，同时制备的防火板材防火性能优异，防水、耐腐性性能突出，且无甲醛释放，安全环保。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种利用废弃泡沫制备的防火板材，各原料组分按重量份的配比如下：废弃泡沫粉100份，热塑性酚醛树脂粉10-20份，固化剂2-4份，环保增塑剂2-5份，硅烷偶联剂0.5-1份，填料0-10份。通过原料的合理配伍，获得的防火板材防火性能优异，防水、耐腐性性能突出，还具有出色的力学性能，且无甲醛释放，安全环保，同时对废弃泡沫的回收利用率极高。在所述原料中采用热塑性酚醛树脂粉作为粘结剂，能够很好的起到粘结作用，且无游离甲醛，安全环保；所述固化剂的作用是能使热塑性酚醛交联形成三维网络结构，使粘接剂达到所需的粘接强度；所述环保增塑剂的作用是能提高酚醛粘接剂的韧性；所述硅烷偶联剂的作用是能提高酚醛树脂和无机填料之间的相容性。所述填料的作用是增加力学强度。

作为可选方式，在上述防火板材中，所述有机废弃泡沫是废弃酚醛泡沫、废弃聚氨酯泡沫、废弃聚甲基丙烯酰亚胺泡沫、废弃脲醛泡沫、废弃三聚氰胺泡沫中的一种或几种。

作为可选方式，在上述防火板材中，所述废弃泡沫粉是将废弃泡沫粉碎后获得的50-500目的粉末。粉末的粗细会影响比表面积大小，进而影响粘接剂对粉末的粘接作用。

作为可选方式，在上述防火板材中，所述热塑性酚醛树脂粉为100~1000目粉末，其软化点为70-110℃，聚合速度为30-110s，流动度25-110mm，游离酚含量≤5%。性能参数在该范围内的热塑性酚醛树脂粉能够起到更好的粘结作用，且有利于在固化剂的作用下形成三维网络结构以增加产品的力学强度。作为优选，所述热塑性酚醛树脂粉为过200目筛的粉末。该粒度范围的热塑性酚醛树脂综合效果较好。

作为可选方式，在上述防火板材中，所述固化剂为乌洛托品。

作为可选方式，在上述防火板材中，所述环保增塑剂为环氧大豆油、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧糠油酸丁酯、环氧蚕蛹油酸丁酯、环氧大豆油酸辛酯、9，10-环氧硬脂酸辛酯、柠檬酸三辛酯、柠檬酸三丁酯的一种或几种。

作为可选方式，在上述防火板材中，所述硅烷偶联剂为KH550，KH560，KH570的一种或几种。

作为可选方式，在上述防火板材中，所述填料为轻质碳酸钙，高岭土，滑石粉，氢氧化铝，氢氧化镁，纳米蒙脱土的一种或几种。

本发明还提供了上述防火板材的制备工艺，其具体步骤如下：

（1）将废弃泡沫粉碎成细粉待用；

（2）向搅拌釜依次加入泡沫粉、热塑性酚醛树脂粉、环保增塑剂、硅烷偶联剂、填料、固化剂搅拌均匀制备原料混合料；

（3）将步骤（2）中混合料进行预热，同时对混合料进行搅拌；

（4）将步骤（3）预热后的混合料均匀铺在模具中，热压成型；

（5）将步骤（4）中的板材进行低温处理。

作为可选方式，在上述制备工艺的步骤（1）中采用机械式粉碎机粉碎废弃的泡沫。

作为可选方式，在上述制备工艺的步骤（2）中，原料混合料按照下述步骤制备：先将废弃泡沫粉100份、热塑性酚醛树脂粉10-20份，固化剂2-4份加入到搅拌釜中充分混合均匀，再依次向搅拌釜中加入增塑剂2-5份，硅烷偶联剂0.5-1份，填料0-10份进行搅拌，其中每加入一种助剂后待搅拌均匀后再依次加入下一种助剂，待混合粉末最终搅拌均匀后，即得原料混合料。

作为可选方式，在上述制备工艺的步骤（3）中，所述预热温度为100-120℃，预热时间为10-30min。