[发明专利]一种墙面保温酚醛树脂发泡材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种墙面保温酚醛树脂发泡材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明采用多酚类化合物改性木质素，活化木质素活性，增加固化交联点，并在树脂制备过程中添加聚酯多元醇，降低聚合物分子的致密性，得到的树脂黏度降低，发泡固化后的酚醛树脂发泡材料韧性提高。

技术领域

本发明涉及一种墙面保温酚醛树脂发泡材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

酚醛树脂发泡材料是由酚醛树脂发泡成型制备得到，是一种常用的保温材料，它具有导热系数低、重量轻、阻燃性好、加工性好等特点，在建筑保温中得到广泛应用。但是酚醛树脂是以苯酚、甲醛为主要原料制备而成，随着石油资源的匮乏价格不断上升，直接导致酚醛树脂的价格偏高。木质素分子中具有大量的活性位点的酚类结构单元，在一定程度上可代替苯酚应用于酚醛树脂的制备，但是木质素的反应活性不如苯酚，会影响苯酚与甲醛的正常反应，一般采用酚化改性木质素，增加木质素的酚羟基含量，在一定程度上增加木质素的活性部位。但是酚化木质素酚醛树脂发泡材料存在存在脆性大，表面易龟裂的缺陷，限制了其应用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种墙面保温酚醛树脂发泡材料及其制备方法，采用多酚类化合物改性木质素，活化木质素活性，增加固化交联点，并在树脂制备过程中添加聚酯多元醇，降低聚合物分子的致密性，得到的树脂黏度降低，发泡固化后的酚醛树脂发泡材料韧性提高。

本发明的第一个目的是提供一种墙面保温酚醛树脂发泡材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、木质素改性：将木质素和多酚类化合物在碱性条件下，50～80℃反应1～10h，制备得到改性木质素；

S2、聚酯多元醇制备：将多元醇和多元酸在氮气条件下，在140～160℃保温反应至酸值为15～20mg KOH/g，再抽真空至聚酯多元醇终点酸值为0～5mg KOH/g，降温至80～100℃，加入稀释剂混合均匀，得到聚酯多元醇；

S3、酚醛树脂制备：将熔融苯酚、改性木质素和碱性催化剂混合均匀，按照甲醛与酚羟基的摩尔比为1～3:1，将甲醛加入到混合溶液中，并加入总质量2～5％的聚酯多元醇，在80～100℃反应1～5h，加入酸中和剂中和，减压脱除水分，冷却得到酚醛树脂；

S4、发泡材料的制备：将S3制备得到的酚醛树脂、发泡剂、固化剂、表面活性剂混合均匀，在70～100℃发泡，制备得到所述的墙面保温酚醛树脂发泡材料。

进一步地，所述的多酚类化合物为间苯二酚、1,2-苯二酚、1,4-苯二酚、2,6-萘二酚、1,3-萘二酚、1,4-萘二酚、双酚A中的一种或多种。

进一步地，在S1步骤中，多酚类化合物与木质素的质量比为0.05～1:1。

进一步地，在S1步骤中，碱性条件是采用氢氧化钠将pH调节为11～14。

进一步地，在S2步骤中，多元醇和多元酸的质量比为1～1.5:1。

进一步地，所述的多元醇为乙二醇、丙二醇、二乙二醇、甘油、季戊四醇中的一种或多种。

进一步地，所述的多元酸为丁二酸、己二酸、癸二酸中的一种或多种。

进一步地，在S3步骤中，苯酚与改性木质素的质量比为0.5～2:1。

进一步地，在S3步骤中，所述的碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钡中的一种或两种。

进一步地，S4步骤中，按重量比计，酚醛树脂：发泡剂：固化剂：表面活性剂＝100:5～10:10～15:2～6。

进一步地，所述的发泡剂为二氯甲烷、正戊烷、异戊烷中的一种或多种。

进一步地，所述的固化剂为对甲基苯磺酸、二甲苯磺酸、苯酚磺酸、苯磺酸中的一种或多种。