[发明专利]一种纤维增强酚醛保温材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纤维增强酚醛保温材料的制备方法，更具体说是通过调整固化剂和增强纤维的配方来实现对酚醛保温材料进行增强的一种制备方法。

背景技术

近年来，建筑物火灾事故时有发生，比如11.15上海静安区的大火就引发了人们对火灾事故的广泛关注。造成火灾的原因是多方面的，其中一个重要的原因是建筑物中使用的保温材料不达标。保温材料是建筑物中用于控制室内热量外流的材料，通常分为两类：无机保温材料和有机保温材料。无机保温材料因其容重大，保温效率低，因此难以满足实际的应用要求，而有机保温材料如聚氨酯泡沫、聚苯板等，由于其重量轻，保温性能好得到广泛的应用，但是阻燃性差，存在安全隐患，一旦发生火灾会造成重大的人员伤亡和财产损失，因此，必须选择合适的保温材料。

酚醛保温材料属有机保温材料，是国际上公认的建筑行列中最有发展前途的一种新型保温材料，它不仅兼有保温隔热性好耐热阻燃性好的优点，而且其尺寸稳定性好，低烟低毒，是发展最快的保温材料，享有“保温之王”的美誉，具有广阔的市场前景。

上世纪90年代，酚醛保温材料就得到西方发达国家的重视并应用于众多领域，如国防军工、航天航空、体育设施、医院、高层建筑等方面。在酚醛保温材料没有得到广泛应用之前，聚苯乙烯、聚氨酯保温材料一直受到青睐，但其易燃性一直被人们诟病，并引起了很多不良的后果，因此很多国家已经在一些领域禁止使用或限制使用这些材料，如在英国和德国，如将聚苯乙烯保温材料用作墙体保温，则必须有建筑物高度的限制。

我国在酚醛保温材料应用方面起步晚，但是近年来取得了长足的进步，酚醛保温材料在水立方、北京地铁等高档公共建筑施工中均得到运用，但是应用领域还极为有限，在化工、制冷、船舶、运输、高层建筑等最适合酚醛保温材料使用的地方还未得到广泛重视。一些西方国家明令禁止的保温材料还在我国被广泛应用，火灾的悲剧才会发生，因此，如何将酚醛保温材料进行推广和应用是研究者们必须解决的问题。

酚醛保温材料未得到广泛应用的原因有很多，其中两个重要的原因是其力学性能差和价格高。酚醛保温材料的力学性能差是其致命的缺陷，这在一定程度上限制了它的应用，目前研究者们正进行大量研究进行技术攻关。而就目前市场来看，一些经过增强后的酚醛保温材料虽然取得较高的力学性能但是价格又较高（1500～2000元/m³），只在一些高档场所得到使用，并没有得到广泛的推广。

公开号为CN102807731A公开了“一种酚醛纤维改性的酚醛泡沫的制备方法”，该方法通过在酚醛泡沫中填充酚醛纤维来实现对保温材料的改性。该方法提到填充酚醛纤维后保温材料遇火不影响泡沫体的尺寸稳定性，而使用普通纤维则影响较大，而其阐述中并未就酚醛纤维对泡沫体尺寸稳定性的有利影响进行对比；加入酚醛纤维后酚醛保温材料的韧性，力学性能也未做讨论；该发明中使用3～25份的酚醛纤维和15～25份的固化剂，加入量较多，在一定程度上增加了成本。

公开号为CN103435970A公开了“一种用于墙体保温的改性酚醛泡沫及其制备方法”，该方法采用有机材料改性、无机材料穿插复合工艺，制备了改性酚醛泡沫材料。该发明中得到的酚醛保温材料密度为30～80kg/m³，其抗压强度为0.11～0.16MPa，在密度较低时尚具有较高的强度，但是密度的增加并未得到较高强度的材料，这样不仅增加了保温材料的质量，对施工造成影响，较低的强度也限制了它的寿命；该发明中将酚醛树脂与其他原料混合后浇注到生产线上在18～95℃下需要保温2～12h，保温温度较高，且保温时间长，增加了生产的成本。

公开号为CN103194003A公开了“一种低酸性酚醛泡沫及其制备方法”，该方法通过提升发泡温度，从而降低了固化剂的用量，得到了低酸性的酚醛泡沫。该发明中酸固化剂质量百分比浓度较高，为60%～80%，在混合过程中会导致局部反应较快，使得原料难以混合均匀，对酚醛泡沫的其它性能造成影响；该发明中固化温度高（90～130℃），一定程度上增加了成本；该发明中酚醛保温材料的PH由原来的2～3增加到4左右，虽然有一定的提升，但效果并不明显，而且发明中未提及酚醛保温材料的其他性能如何，如力学性能等，因此存在较多不足。

发明内容

本发明要解决的具体技术问题是进一步提高酚醛保温材料的强度力学性能，降低成本，其目的是提供一种纤维增强酚醛保温材料的制备方法。

本发明上述目的所采取的技术方案如下。