[发明专利]一种高阻燃改性酚醛树脂泡沫塑料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高阻燃改性酚醛树脂泡沫塑料及其制备方法，所述高阻燃改性酚醛树脂泡沫塑料按重量份包括如下原料：改性酚醛树脂100份，表面活性剂5‑20份，发泡剂6‑15份，促进剂2‑8份，增韧剂10‑20份，固化剂10‑18份。本发明所制备得到的高阻燃改性酚醛树脂泡沫塑料具有良好的阻燃性能，其泡沫塑料韧性与强度都得到了较大程度的提高。

技术领域

本发明涉及泡沫塑料技术领域，尤其涉及一种高阻燃改性酚醛树脂泡沫塑料及其制备方法。

背景技术

酚醛泡沫塑料有“保温材料之王”的美誉，其隔热、耐高温性能好，是第三代防火保温隔热材料。由于其具有导热系数低、隔热、轻质、绝缘等突出的特点，具有广阔的应用前景。然而由于酚醛泡沫塑料存在脆性大、易粉化掉渣、韧性差等缺点，严重制约了它的应用范围和使用寿命。因此，科研人员对酚醛泡沫塑料改性进行了许多研究。Lei Shiwen等研究发现，采用纳米孔结构可以显著改善酚醛泡沫塑料的压缩强度和保温性能。Maria L.等优化了环氧树脂改性酚醛泡沫塑料的方法，研究了环氧树脂改性酚醛泡沫塑料的组成和结构之间的关系及环氧树脂改性酚醛泡沫塑料的力学性能和阻燃性能。

根据三聚氰胺甲醛泡沫密度低，泡沫孔为开孔结构，具备良好的力学、耐热、耐老化、耐冲击等性能，以及三聚氰胺甲醛本体阻燃，能够消除传统泡沫塑料的火灾安全隐患的特点。面对传统的酚醛泡沫塑料的力学性能和阻燃性能的缺陷，现有技术中还没有通过用三聚氰胺甲醛来改性酚醛树脂，以获得一种综合酚醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂优点的泡沫塑料。由于酚醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂本身都具有的刚性结构特点，二者单纯的复混因相分离导致分散不均匀、性能上不稳定，加工性能差。因此，如果能找出一种能够使二者进行化学接枝反应，从而达到利用三聚氰胺甲醛对酚醛树脂进行改性，实现增强酚醛树脂的力学、阻燃等方面性能，同时具有减少泡沫掉渣率、提高韧性的效果，其具有重要的意义。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高阻燃改性酚醛树脂泡沫塑料及其制备方法，所述高阻燃改性酚醛树脂泡沫塑料具有良好的阻燃性能，其泡沫塑料的韧性与强度都得到了较大程度的提高。

本发明提出的一种高阻燃改性酚醛树脂泡沫塑料，按重量份包括如下原料：

所述改性酚醛树脂的制备工艺包括：将苯酚与甲醛溶液混匀，升温至40-50℃，加入氢氧化钠溶液，调节pH值为9-10，升温至60-80℃，搅拌反应0.5-1.5h，加入KH-560，升温至90-100℃，搅拌反应1-3h，冷却至室温，得到胶状液；向所述胶状液中加入三聚氰胺甲醛预聚体，升温至80-100℃，在氮气条件下搅拌反应1-3h，加酸调节pH为7-8，减压蒸馏，得到所述改性酚醛树脂。

优选地，所述改性酚醛树脂的制备工艺包括：按重量份将苯酚100份与30-37wt％的甲醛溶液150-180份混匀后，升温至42-48℃，加入15-25wt％的氢氧化钠溶液，调节pH值为9-10，升温至65-75℃，搅拌反应0.5-1h，加入KH-5602-6份，以2-3℃/min的升温速率升温至93-98℃，搅拌反应1-2h，冷却至室温，得到胶状液；向所述胶状液中加入三聚氰胺甲醛预聚体，升温至85-98℃，在氮气条件下搅拌反应2-3h，加酸调节pH为7-8，减压蒸馏，得到所述改性酚醛树脂。

优选地，所述三聚氰胺甲醛预聚体是通过将30-37wt％的甲醛溶液与三聚氰胺按摩尔比1:1-3进行反应制得。

优选地，所述表面活性剂选自聚硅氧烷、聚氧乙烯醚、聚氧丙烯、聚氧乙烯聚氧丙烯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚山梨酯、吐温系列中的一种或多种。

优选地，所述发泡剂选自二氯甲烷、异戊烷、正戊烷、环戊烷、正丁烷、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或者多种。

优选地，所述促进剂按重量份包括纳米硅酸钙10-20份、硫酸铵5-10份、滑石粉1-5份、羧甲基纤维素钠1-5份。