[发明专利]一种酚醛树脂组合物及其制备的发泡材料和成型材料

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，进一步讲，涉及一种酚醛树脂组合物及其制备的发泡材料和成型材料。

背景技术

因为建筑物能耗较高，在现在能源日趋紧张的情况下，对建筑物进行节能保温是一项必要的措施。

酚醛泡沫保温材料阻燃效果好，在明火条件下不滴落、不燃烧、没有有毒有害气体放出，即具有遇明火不燃烧、无烟、无毒的性能，但是其脆性大、易粉化，使得运输和施工都有一定的难度，限制其应用。

目前使用的方法是将酚醛泡沫和聚苯乙烯泡沫组成复合泡沫材料，制备出同时具有酚醛的阻燃性和发泡聚苯乙烯的保温性能的保温材料。目前在制备过程中，采用的方法是将发泡聚苯乙烯珠粒和液态酚醛树脂混合制备酚醛泡沫和聚苯乙烯泡沫组成的复合泡沫材料以及相应的板材。但是由于所得到的最终板材的结构以及制备过程的不易控制，使这一方法的应用受到限制，例如，这一方法得到的树脂板材结构不均匀。同时由于发泡聚苯乙烯珠粒和液态酚醛树脂组合物的保存期短，限制了发泡聚苯乙烯珠粒和液态酚醛树脂组合物的产量，无法大批量的生产相应的树脂板材，造成树脂板材难以工业化生产。

公开号为GB2013209(A)的英国专利为了克服最终树脂板材结构不均匀的缺点，对液态酚醛树脂及其固化剂和发泡剂等组分进行了严格的规定，使酚醛树脂的发泡或膨胀过程与其固化步骤分开，同时整个制备过程中对各个步骤的温度的控制十分严格，所以整个制备过程加热过程复杂，对于温度的限定很严格，但并没有解决发泡聚苯乙烯珠粒和液态酚醛树脂组合物的保存期短，无法大批量地生产相应树脂板材的缺点。

本发明人为了全面的解决现有技术中存在的上述问题，在中国专利申请CN102690494A中采用固态酚醛树脂和发泡树脂珠粒制备了酚醛树脂/发泡树脂珠粒复合材料制备出结构均匀、阻燃性能和保温性能优异的发泡材料。由于酚醛树脂采用固态酚醛树脂，而且所用的发泡树脂珠粒的热变形温度较高，所以所制备的酚醛树脂/发泡树脂珠粒组合物没有保存期短的问题，也不受固化条件的影响。可以作为遇明火不燃烧的隔音材料、减震材料、仿木材料等，尤其是可以作为各种高效安全的遇明火不燃烧的保温材料使用，例如可以作为建筑行业的遇明火不燃烧的、安全的保温板材使用。但是所制备的发泡材料还是存在一定的比重较大的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明人在制备酚醛树脂/发泡树脂珠粒复合材料的过程中同时加入了酚醛树脂发泡剂和具有交联结构的橡胶粒子，使所得的发泡材料中的酚醛树脂以一定倍率发泡，减小了发泡材料的比重；同时由于在酚醛树脂中加入了具有交联结构的橡胶粒子，可以使发泡酚醛树脂的泡孔更加均匀并且使得闭孔率提高，最终进一步降低所制备的发泡材料的导热系数。所以上述方法所得到的发泡材料不仅具有更加优异的保温性能和出色的阻燃性能，而且很好地解决了现有技术中普通发泡酚醛树脂闭孔率小的问题。该种发泡材料可以制备遇明火不燃烧的隔音材料、减震材料、仿木材料等成型材料，尤其是可以作为各种高效安全的遇明火不燃烧的保温材料使用，例如可以作为建筑行业的遇明火不燃烧的、安全的保温板材使用。

本发明的第一个目的是提供一种酚醛树脂组合物。

本发明的第二个目的是提供一种发泡材料及其制备方法，该发泡材料由所述酚醛树脂组合物制备而得，具有更低的导热系数，优异的阻燃性能。

本发明的第三个目的是提供一种成型材料，由以上所述发泡材料制得。该成型材料可以作为遇明火不燃烧的保温材料、隔音材料、减震材料、仿木材料等使用。

本发明的酚醛树脂组合物，包含有共混的以下组分：固态酚醛树脂、酚醛树脂发泡剂、发泡树脂珠粒和橡胶粒子。

所述固态酚醛树脂和发泡树脂珠粒的体积比为5︰95～95︰5，优选5︰95～80︰20，更优选5︰95～40︰60。其中，在具体实践时，所述体积比的实施是根据需要的体积比，在将上述组分共混之前按照这两种组分的密度计算出这两种组分各自所需要的重量，取重而得。

所述橡胶粒子以固态酚醛树脂为100重量份数计，其含量为0.5～95份，优选1～45份，更优选1～30份，进一步优选1～25份。

所述酚醛树脂发泡剂用量可根据所需要的固态酚醛树脂的发泡倍率进行调节。(所述酚醛树脂的发泡倍率通常控制在0.5～100倍，优选0.5～50倍，更优选0.5～20倍。)一般以固态酚醛树脂为100重量份数计，其含量为0.5～50份，优选1～30份，更优选1～20份，进一步优选2～12份。