[发明专利]一种低导热酚醛泡沫材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种低导热酚醛泡沫材料，其发泡原料的主要组成包括热固性淀粉改性酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂、酸固化催化剂，热固性淀粉改性酚醛树脂由苯酚、甲醛和液化的淀粉在碱性条件下反应制得；碱性条件的碱剂为氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钡中的一种或两种以上的组合。该低导热酚醛泡沫材料以热固性淀粉改性酚醛树脂作为基材，发泡固化所得的泡沫体具有结构稳定持久的闭孔结构，闭孔率高，导热系数低，适用于保温建筑材料以及空调管道包覆材料等绝热要求高的产品中。本发明还公开了一种低导热酚醛泡沫材料的制备方法。

技术领域

本发明涉及酚醛泡沫材料技术领域，具体涉及一种低导热酚醛泡沫材料及制备方法。

背景技术

酚醛泡沫由于具有优良的耐火性，热绝缘性及尺寸稳定性，在建筑外墙保温、中央空调通风管道等得到广泛应用。

酚醛泡沫的发泡原料组分如CN103694626A中所述的，酚醛泡沫体是通过酚醛树脂、发泡剂、表面活性剂、固化剂或其它添加剂混合、发泡及固化而成。近年来，随着我国建筑行业的发展，提高建筑结构的保温性能，减少资源的消耗及污染排放，发展节能建筑成为趋势。因此，制得低导热系数及长时间维持低导热系数的酚醛泡沫体成为技术的关键。目前，国内酚醛泡沫板存在导热系数高的问题，导热系数大于0.03W/mK；另外，酚醛泡沫中闭合的孔结构使其具有热绝缘性，但孔结构随着泡沫体使用时间的延长而破裂，导致导热系数增加，表现为导热系数随时间变化快等问题，进而导致建筑的保温性能受到影响。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种低导热酚醛泡沫材料，其以热固性淀粉改性酚醛树脂作为泡沫体的发泡基材。

为了实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种低导热酚醛泡沫材料，其特征在于，其发泡原料的主要组成包括热固性淀粉改性酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂、酸固化催化剂，所述热固性淀粉改性酚醛树脂由苯酚、甲醛和液化的淀粉在碱性条件下反应制得；所述碱性条件的碱剂为氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钡中的一种或两种以上的组合。

优选的技术方案为，按重量份数计，所述发泡原料的组成包括改性酚醛树脂100份、表面活性剂2～10份、发泡剂3～20份、酸固化催化剂5～30份。

优选的技术方案为，所述苯酚与甲醛的摩尔比为1：（1.5～3.0）；淀粉质量为苯酚质量的10～30%；热固性淀粉改性酚醛树脂的含水量为7～11%，粘度为1000～8000mPa·s。更优选的，苯酚与甲醛的摩尔比为1：（1.7～2.5），热固性淀粉改性酚醛树脂的含水量为7～11%，粘度为2000～5000mPa·s。

优选的技术方案为，所述发泡剂为选自环戊烷和氟取代烯烃类发泡剂中的一种或两种以上的组合。

优选的技术方案为，所述发泡原料的组成还包括尿素，按重量份数计，所述发泡原料中包含尿素2～10份。

优选的技术方案为，所述酚醛泡沫材料的密度为20～100kg/m³。进一步的，酚醛泡沫材料的密度为30～65kg/m³。

本发明的目的之二在于提供一种低导热酚醛泡沫材料的制备方法，其特征在于，包括热固性淀粉改性酚醛树脂的制备，所述热固性淀粉改性酚醛树脂的制备包括以下步骤：

S1：苯酚、水、淀粉、酸催化剂按比例混合，液化淀粉；

S2：调节液化淀粉混合液至碱性，向液化淀粉混合液中加入甲醛，保温反应，反应完成后加酸液调节反应混合液至中性，脱水得热固性淀粉改性酚醛树脂；

所述S2中液化淀粉混合液的调节碱剂为选自氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钡中的一种或两种以上的组合。

优选的技术方案为，所述苯酚与甲醛的摩尔比为1：（1.5～3.0）；淀粉质量为苯酚质量的10～30%。更优选的，苯酚与甲醛的摩尔比为1：（1.7～2.5）；