本发明属于新型保温材料防火技术领域，具体涉及一种酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料及其制备方法。
背景技术：
近年来由于保温材料引发的火灾事故频繁发生，对国家经济发展和社会安全保障造成了重要影响，建筑保温材料的防火特性日益成为人们关注的焦点。目前我国建筑广泛使用的保温材料主要包括有机保温材料和无机保温材料，其中高分子有机泡沫塑料板，如聚氨酯硬泡、膨胀型聚苯乙烯泡沫、挤塑型聚苯乙烯泡沫、酚醛泡沫等具有质量轻、保温效果好等优点，但是高分子材料固有的易燃性使得其具有巨大的火灾隐患。无机保温材料主要包括纤维类保温材料(岩棉、石棉、矿棉和玻璃棉)、无机砂浆类保温材料(膨胀蛭石、膨胀珍珠岩和玻化微珠)、高温发泡类保温材料(发泡玻璃和发泡陶瓷)、泡沫混凝土(发泡水泥)等，但是也具有自身密度高，导热系数大，吸水率高等缺点，因此，开发轻质、高强、保温效果好的新型防火保温隔热材料成了当前的一个发展趋势。
空心玻璃微珠是一种由无机材料构成的空心封闭微型球体颗粒，具有密度小，导热系数低、机械强度高、耐化学腐蚀等特性，被广泛用于隔热、防火、耐高温材料和高性能轻质建筑节能材料等领域，如将其添加到无机保温砂浆中制备空心玻璃微珠保温砂浆，或者将其加入到涂料中制备保温隔热涂料。国内也有将空心玻璃微珠填充于环氧树脂基体里面，但由于空心玻璃微珠密度较低，添加的量并不是很大，而且所制备的材料密度较大具有易燃的特性，也有将空心玻璃微珠添加到聚氨酯泡沫里面来制备保温材料，但所占的比例不大，所制备的保温材料易燃，同样具有很高的火灾危险性。国内也有将空心玻璃微珠作为材料的主体，通过将磷酸铬铝、硅溶胶、低熔点玻璃等无机物作为粘结组分来制备复合保温材料，但需要经过一个高温烧结的过程，能耗较大。
热固性酚醛树脂是一种耐高温材料，常被应用于一些高温领域，例如：耐烧蚀材料、耐火材料、粘结剂等。将其作为粘结组分将空心玻璃微珠结合制备轻质高强耐燃型保温材料鲜有报道。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料及其制备方法，所得到的酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料集有机/无机材料的优点于一身，具有耐燃防火、轻质、高强等特点。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案是：
本发明酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料，其特征在于：所述保温材料中各原料的重量份数为：液体酚醛树脂100份，空心玻璃微珠50-200份。
本发明酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料，其特征在于：所述液体酚醛树脂为红棕色液体，属于热固性酚醛树脂；
所述空心玻璃微珠平均粒径为45-65μm，真实密度为0.2-0.6g/cm3。
本发明酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料的制备方法，其特征在于：
a.称取液体酚醛树脂、空心玻璃微珠作为原料组；
b.将a步骤中称量得到的液体酚醛树脂倒入盛有a步骤中称量所得空心玻璃微珠的容器中，通过搅拌使两者均匀混合，获得空心玻璃微珠酚醛树脂混合物；
c.将步骤b中获得的混合物装入到模具中，压实、整平后，将装有混合物的模具放置在烘箱中，将烘箱温度升高至t1℃预固化t1小时，再将温度进一步升高到t2℃后固化t2小时，然后取出模具冷却至室温，拆模即得到酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料。
步骤a所述原料组中液体酚醛树脂、空心玻璃微珠的质量比为100:50-200；
所述酚醛树脂为红棕色液体，属于热固性酚醛树脂；
所述空心玻璃微珠平均粒径为45-65μm，真实密度为0.2-0.6g/cm3。
步骤c所述预固化温度t1为80-120℃，预固化时间t1为1-4小时，后固化温度t2为140-160℃，后固化时间t2为0.5-2小时。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料集无机/有机材料的优点为一身，原料易得，制备工艺简单，成本低，具有密度低、强度高，在火焰的作用下，仅发生局部炭化，没有明火燃烧，没有火蔓延，保温隔热效果好。
具体实施方式
实例1
a.称取100g液体酚醛树脂、50g平均直径为65μm，真实密度为0.20g/cm3的空心玻璃微珠作为原料组；
b.将a步骤中称量得到的液体酚醛树脂倒入盛有a步骤中称量所得空心玻璃微珠的容器中，通过搅拌使两者均匀混合，获得空心玻璃微珠酚醛树脂混合物；
c.将步骤b中获得的混合物装入到模具中，压实、整平后，将装有混合物的模具放置在烘箱中，将烘箱温度升高至80℃预固化4小时，再将温度进一步升高到140℃后固化2小时，然后取出模具冷却至室温，拆模即得到酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料。
本实施例中所制得的酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料体积密度为0.56g/cm3，抗压强度为18mpa，导热系数为0.113w/mk，极限氧指数为51％。
实例2
a.称取100g液体酚醛树脂、66g平均直径为61μm，真实密度为0.25g/cm3的空心玻璃微珠作为原料组；
b.将a步骤中称量得到的液体酚醛树脂倒入盛有a步骤中称量所得空心玻璃微珠的容器中，通过搅拌使两者均匀混合，获得空心玻璃微珠酚醛树脂混合物；
c.将步骤b中获得的混合物装入到模具中，压实、整平后，将装有混合物的模具放置在烘箱中，将烘箱温度升高至90℃预固化3.5小时，再将温度进一步升高到143℃后固化1.8小时，然后取出模具冷却至室温，拆模即得到酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料。
本实施例中所制得的酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料体积密度为0.49g/cm3，抗压强度为17.3mpa，导热系数为0.105w/mk，极限氧指数为53％。
实例3
a.称取100g液体酚醛树脂、81g平均直径为60μm，真实密度为0.32g/cm3的空心玻璃微珠作为原料组；
b.将a步骤中称量得到的液体酚醛树脂倒入盛有a步骤中称量所得空心玻璃微珠的容器中，通过搅拌使两者均匀混合，获得空心玻璃微珠酚醛树脂混合物；
c.将步骤b中获得的混合物装入到模具中，压实、整平后，将装有混合物的模具放置在烘箱中，将烘箱温度升高至90℃预固化3.5小时，再将温度进一步升高到147℃后固化1.6小时，然后取出模具冷却至室温，拆模即得到酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料。
本实施例中所制得的酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料体积密度为0.46g/cm3，抗压强度为15.9mpa，导热系数为0.095w/mk，极限氧指数为55％。
实例4
a.称取100g液体酚醛树脂、97g平均直径为60μm，真实密度为0.32g/cm3的空心玻璃微珠作为原料组；
b.将a步骤中称量得到的液体酚醛树脂倒入盛有a步骤中称量所得空心玻璃微珠的容器中，通过搅拌使两者均匀混合，获得空心玻璃微珠酚醛树脂混合物；
c.将步骤b中获得的混合物装入到模具中，压实、整平后，将装有混合物的模具放置在烘箱中，将烘箱温度升高至80℃预固化3.5小时，再将温度进一步升高到150℃后固化1.4小时，然后取出模具冷却至室温，拆模即得到酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料。
本实施例中所制得的酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料体积密度为0.42g/cm3，抗压强度为14.7mpa，导热系数为0.084w/mk，极限氧指数为57％。
实例5
a.称取100g液体酚醛树脂、116g平均直径为55μm，真实密度为0.4g/cm3的空心玻璃微珠作为原料组；
b.将a步骤中称量得到的液体酚醛树脂倒入盛有a步骤中称量所得空心玻璃微珠的容器中，通过搅拌使两者均匀混合，获得空心玻璃微珠酚醛树脂混合物；
c.将步骤b中获得的混合物装入到模具中，压实、整平后，将装有混合物的模具放置在烘箱中，将烘箱温度升高至100℃预固化3小时，再将温度进一步升高到158℃后固化1.3小时，然后取出模具冷却至室温，拆模即得到酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料。
本实施例中所制得的酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料体积密度为0.38g/cm3，抗压强度为12.2mpa，导热系数为0.081w/mk，极限氧指数为59％。
实例6
a.称取100g液体酚醛树脂、135g平均直径为55μm，真实密度为0.4g/cm3的空心玻璃微珠作为原料组；
b.将a步骤中称量得到的液体酚醛树脂倒入盛有a步骤中称量所得空心玻璃微珠的容器中，通过搅拌使两者均匀混合，获得空心玻璃微珠酚醛树脂混合物；
c.将步骤b中获得的混合物装入到模具中，压实、整平后，将装有混合物的模具放置在烘箱中，将烘箱温度升高至110℃预固化3小时，再将温度进一步升高到145℃后固化1.5小时，然后取出模具冷却至室温，拆模即得到酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料。
本实施例中所制得的酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料体积密度为0.34g/cm3，抗压强度为9.2mpa，导热系数为0.077w/mk，极限氧指数为62％。
实例7
a.称取100g液体酚醛树脂、152g平均直径为50μm，真实密度为0.5g/cm3的空心玻璃微珠作为原料组；
b.将a步骤中称量得到的液体酚醛树脂倒入盛有a步骤中称量所得空心玻璃微珠的容器中，通过搅拌使两者均匀混合，获得空心玻璃微珠酚醛树脂混合物；
c.将步骤b中获得的混合物装入到模具中，压实、整平后，将装有混合物的模具放置在烘箱中，将烘箱温度升高至110℃预固化2.5小时，再将温度进一步升高到155℃后固化0.8小时，然后取出模具冷却至室温，拆模即得到酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料。
本实施例中所制得的酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料体积密度为0.31g/cm3，抗压强度为7.8mpa，导热系数为0.076w/mk，极限氧指数为65％。
实例8
a.称取100g液体酚醛树脂、168g平均直径为50μm，真实密度为0.5g/cm3的空心玻璃微珠作为原料组；
b.将a步骤中称量得到的液体酚醛树脂倒入盛有a步骤中称量所得空心玻璃微珠的容器中，通过搅拌使两者均匀混合，获得空心玻璃微珠酚醛树脂混合物；
c.将步骤b中获得的混合物装入到模具中，压实、整平后，将装有混合物的模具放置在烘箱中，将烘箱温度升高至100℃预固化2.5小时，再将温度进一步升高到160℃后固化0.5小时，然后取出模具冷却至室温，拆模即得到酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料。
本实施例中所制得的酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料体积密度为0.29g/cm3，抗压强度为6.8mpa，导热系数为0.072w/mk，极限氧指数为67％。
实例9
a.称取100g液体酚醛树脂、189g平均直径为48μm，真实密度为0.6g/cm3的空心玻璃微珠作为原料组；
b.将a步骤中称量得到的液体酚醛树脂倒入盛有a步骤中称量所得空心玻璃微珠的容器中，通过搅拌使两者均匀混合，获得空心玻璃微珠酚醛树脂混合物；
c.将步骤b中获得的混合物装入到模具中，压实、整平后，将装有混合物的模具放置在烘箱中，将烘箱温度升高至120℃预固化2小时，再将温度进一步升高到155℃后固化1小时，然后取出模具冷却至室温，拆模即得到酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料。
本实施例中所制得的酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料体积密度为0.28g/cm3，抗压强度为6.4mpa，导热系数为0.069w/mk，极限氧指数为68％。
实例10
a.称取100g液体酚醛树脂、200g平均直径为45μm，真实密度为0.6g/cm3的空心玻璃微珠作为原料组；
b.将a步骤中称量得到的液体酚醛树脂倒入盛有a步骤中称量所得空心玻璃微珠的容器中，通过搅拌使两者均匀混合，获得空心玻璃微珠酚醛树脂混合物；
c.将步骤b中获得的混合物装入到模具中，压实、整平后，将装有混合物的模具放置在烘箱中，将烘箱温度升高至120℃预固化2小时，再将温度进一步升高到158℃后固化0.8小时，然后取出模具冷却至室温，拆模即得到酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料。
本实施例中所制得的酚醛树脂粘结空心玻璃微珠保温材料体积密度为0.26g/cm3，抗压强度为5.9mpa，导热系数为0.065w/mk，极限氧指数为68％。
以上对本发明做了详细的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡依据本发明的精神实质所作的等效变换，都应涵盖在本发明的保护范围内。