[发明专利]一种增韧改性酚醛泡沫及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于新材料技术领域，具体是涉及一种酚醛树脂的增韧、增强改性及酚醛泡沫及其制备方法。

背景技术

酚醛树脂具有耐热性好,力学强度高,性能稳定等优点, 被广泛用于制备玻璃钢、模塑料、涂料、粘合剂、耐火材料结合剂、保温材料等。尤其是阻燃、安全、环保等特性使其成为新型的建筑保温材料,也被业内人士誉为“保温之王”。但是, 酚醛树脂也存在着缺点,如固化后的酚醛树脂因芳核间仅由亚甲基相连，分子链柔性差、脆性大,制备的酚醛泡沫韧性小、掉粉率高等，从而影响了它的推广应用 。因此,对酚醛泡沫塑料的增韧改性研究具有重要的意义。为此，开展了新型防火建筑保温材料-改性酚醛泡沫的开发研究。

酚醛泡沫的增韧,可通过以下几种方法实现: ①加入外增韧剂,通过共混的方式达到增韧酚醛泡沫的目的; ②通过甲阶酚醛树脂与增韧剂的化学反应,达到增韧的目的; ③用部分带有韧性链的改性苯酚代替苯酚合成酚醛树脂。

本发明与申请号为201310050567.5的中国发明专利《一种增韧改性酚醛树脂及酚醛泡沫的制备方法》、申请号为201310088594.1的中国发明专利《一种羟基封端聚硅氧烷增韧改性酚醛树脂的制备方法》和申请号为201210332508.2的中国发明专利《一种聚醚胺增韧酚醛泡沫及其制备方法》相比，主要有下述几点不同：（1）所采用的增韧剂不同：发明专利《一种增韧改性酚醛树脂及酚醛泡沫的制备方法》所加增韧剂为丙二醇、季戊四醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮和异氰酸酯，发明专利《一种羟基封端聚硅氧烷增韧改性酚醛树脂的制备方法》所加增韧剂为羟基封端聚硅氧烷，发明专利《一种聚醚胺增韧酚醛泡沫及其制备方法》所加增韧剂为聚醚胺，而本发明采用在酚醛树脂的合成中加入芳烃聚酯多元醇作为增韧链段进行共聚改性；（2）本发明还同时采用磷酸三苯酯或亚磷酸三苯酯或硼酸三苯酯或三者之间组合为交联增强剂，进一步提高酚醛泡沫的强度。

发明内容

本发明的目的是提供一种增韧、增强改性酚醛树脂及酚醛泡沫的制备方法。通过设计一种芳烃聚酯多元醇作为增韧改性剂，采用磷酸三苯酯或亚磷酸三苯酯或硼酸三苯酯为交联增强剂，通过酚羟基和羟甲基的化学反应接枝上柔性链,从而得到内增韧的改性甲阶酚醛树脂,在酚醛树脂结构中引入柔性酯键和醚键，制备韧性强、强度高、掉渣率小、力学性能好的酚醛泡沫。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种增韧改性酚醛泡沫，主要由下述质量配比的原料制备而成，增韧改性酚醛树脂40-80份；复合表面活性剂  2-4份；复合发泡剂3-6份；混合酸固化剂4-8份。

前面所述的增韧改性酚醛泡沫，优选的方案是，增韧改性酚醛树脂50-70份；复合表面活性剂  2.5-3.5份；复合发泡剂4-5份；混合酸固化剂6-7份。

前面所述的增韧改性酚醛泡沫，优选的方案是，增韧改性酚醛树脂60份；复合表面活性剂  3份；复合发泡剂4.5份；混合酸固化剂6.5份。

前面所述的增韧改性酚醛泡沫，优选的方案是，所述复合发泡剂以石油醚（60-90℃）、石油醚（30-60℃）、二氯甲烷、甲缩醛和一氟二氯乙烷混合制得。

前面所述的增韧改性酚醛泡沫，优选的方案是，所述复合发泡剂按质量比例石油醚（60-90℃）：石油醚（30-60℃）：二氯甲烷：甲缩醛：一氟二氯乙烷=1：0.5-0.8：0.5-0.9：0.2-0.6：0.3-0.9混合制得（优选的，所述复合发泡剂按质量比例石油醚（60-90℃）：石油醚（30-60℃）：二氯甲烷：甲缩醛：一氟二氯乙烷=1：0.6：0.7：0.5：0.6混合制得）。

前面所述的增韧改性酚醛泡沫，优选的方案是，所述复合表面活性剂以吐温-80和壬基酚聚氧乙烯醚混合制得。质量比例吐温-80：壬基酚聚氧乙烯醚=1:0.5-0.5:1混合制得（优选的，复合表面活性剂按质量比例吐温-80：壬基酚聚氧乙烯醚1:0.5混合制得）。

前面所述的增韧改性酚醛泡沫，优选的方案是，所述混合酸固化剂是硫酸、磷酸、硼酸、甲基磺酸、十二烷基苯磺酸和樟脑磺酸混合制得。

前面所述的增韧改性酚醛泡沫，优选的方案是，所述混合酸固化剂按质量比例硫酸：磷酸：硼酸：甲基磺酸：十二烷基苯磺酸：樟脑磺酸=1：0.3-0.8：0.1-0.6：0.2-1：0.5-1.5：0.1-0.6混合制得（优选的，所述混合酸固化剂按质量比例硫酸：磷酸：硼酸：甲基磺酸：十二烷基苯磺酸：樟脑磺酸=1：0.4：0.5：0.6：0.9：0.5混合制得）。