[发明专利]一种凹凸棒土增韧改性酚醛树脂保温板及其制备方法

说明书

本发明涉及酚醛树脂技术领域，且公开了一种凹凸棒土增韧改性酚醛树脂保温板，异氰酸酯化凹凸棒土与柠檬酸反应，得到多羧基化凹凸棒土，其与端环氧基聚硅氧烷反应，得到端环氧化聚硅氧烷改性凹凸棒土，将其与酚醛树脂共混，再经过发泡熟化，得到凹凸棒土增韧改性酚醛树脂保温板，凹凸棒土和聚硅氧烷分子链可以增强复合酚醛树脂保温板的冲击强度、弯曲强度等综合性能，进一步拓展了复合酚醛树脂保温板的应用范围。

技术领域

本发明涉及酚醛树脂技术领域，具体为一种凹凸棒土增韧改性酚醛树脂保温板及其制备方法。

背景技术

在现代建筑中，保温是重要的一环，因此保温板逐渐得到了广泛的应用，在众多保温板基体中，酚醛树脂以其优异的防火、隔音和隔热等性能，以酚醛树脂制备而成的酚醛树脂板材具有节能、防火效果和经济效益极其显著，因此在保温板领域极具应用前景，但是酚醛树脂基体自身脆性大、易开裂，且粉化问题严重，因此对酚醛树脂进行改性十分有必要，近年来，以无机纳米材料对酚醛树脂进行填充改性，或者是在酚醛树脂基体中添加具有增韧效果的有机高分子材料，通过结合无机纳米材料或者有机高分子材料的优势，增强酚醛树脂的力学、机械和阻燃等综合性能，成为了研究热点。

凹凸棒土是一种具有特殊纤维状晶体形态的层链状结构的粘土矿物，以其作为功能性填料，填充进有机高分子材料基体中，可以有效的增强有机高分子材料的力学、阻燃等综合性能，CN101575438B等中国专利中公开了一种将凹凸棒土填充进酚醛树脂基体中，形成性能优异的复合型材料的可行方法，但是多数这类专利都没有对凹凸棒土进行改性，没有重视凹凸棒土分散性较差的问题，导致实际的改性效果并不明显，因此需要对凹凸棒土进行改性，通过凹凸棒土表面的羟基，进一步引入具有功能性的分子，一方面可以改善凹凸棒土的分散性，另一方面可以增强凹凸棒土的功能性，从而有效的拓展了凹凸棒土的应用范围。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种凹凸棒土增韧改性酚醛树脂保温板及其制备方法，解决了酚醛树脂保温板冲击强度和弯曲强度等性能较差的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种凹凸棒土增韧改性酚醛树脂保温板，所述制备方法包括以下步骤：

(1)向反应器中加入质量比为300-1000:10:2-6的丙酮溶剂、凹凸棒土和六亚甲基二异氰酸酯，混合均匀后转移至油浴锅中，在60-80℃下反应 24-36h，反应结束后离心、洗涤并干燥，得到异氰酸酯化凹凸棒土；

(2)向反应器中加入N,N-二甲基乙酰胺溶剂和异氰酸酯化凹凸棒土，超声分散20-40min，继续加入柠檬酸和催化剂，混合均匀后转移至油浴锅中，在70-90℃下搅拌反应12-24h，反应结束后离心、洗涤并干燥，得到多羧基化凹凸棒土；

(3)向反应器中加入甲苯溶剂和多羧基化凹凸棒土，超声分散至完全溶解后，继续加入端环氧基聚硅氧烷和催化剂，搅拌混合均匀后转移至油浴锅中进行反应，反应结束后抽滤、洗涤并干燥，得到端环氧基聚硅氧烷改性凹凸棒土；

(4)向高速搅拌机中加入酚醛树脂、端环氧基聚硅氧烷改性凹凸棒土、 8-20％的发泡剂正己烷、1-4％的固化剂六甲基四胺和0.6-2％的润滑剂硬脂酸，混合均匀后转移至模具中，至于烘箱内进行发泡和熟化，得到凹凸棒土增韧改性酚醛树脂保温板。

优选的，所述步骤(2)中N,N-二甲基乙酰胺溶剂、异氰酸酯化凹凸棒土、柠檬酸和催化剂的质量比为200-550:10:0.8-2.5:0.01-0.04。

优选的，所述步骤(2)中催化剂为辛酸亚锡。

优选的，所述步骤(3)中甲苯溶剂、多羧基化凹凸棒土、端环氧基聚硅氧烷和催化剂的质量比为450-1200:10:18-40:0.2-0.5。