本发明涉及一种环氧改性蜜胺泡沫材料及制备方法，属于蜜胺泡沫材料
技术领域：
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背景技术：
：蜜胺泡沫材料(三聚氰胺甲醛泡沫材料)是一种密度低、开孔率高的泡沫塑料，具有优异的阻燃、吸音、保温隔热性，且具有良好的二次加工性能，是一种安全、环保、节能的新材料。与传统泡沫材料如聚氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫相比，蜜胺泡沫不添加阻燃剂即具有优异的阻燃性能，能从源头减少火宅隐患，是聚氨酯泡沫、玻璃棉、聚苯乙烯、橡塑等材料在部分应用领域的替代产品，可在建筑、车辆、船舶、航空、机电设备、日用消费等领域作为过滤材料、吸音隔音材料、防震材料、装饰材料、包装材料、保温隔热材料、清洁材料以及填充物等广泛使用。蜜胺泡沫的研究始于二十世纪60年代，us3093600、us3160596等专利阐述了蜜胺泡沫优异的耐热性和阻燃性，并公开了蜜胺泡沫的制备方法。蜜胺泡沫的工业化生产是始于20世纪90年代，德国basf公司在德国西部城市路德维西建设了世界上第一套工业化示范装置，首次在民用市场推出了软质蜜胺泡沫塑料，引起高分子行业的高度关注。然而，蜜胺泡沫却存在一些不足：机械性能差，易脆，易掉粉，柔韧性差，压缩强度低。因此，改善蜜胺泡沫的机械性能对于扩展蜜胺泡沫的应用具有重要意义。目前，技术人员对蜜胺泡沫进行了大量的改性研究工作，通过添加无机粒子、有机改性剂、热塑性树脂扩链剂等对其进行改性。basf公司陆续公开了诸多专利，如us4334971、us4511678、us4540717、us4511678，等等，以三聚氰胺甲醛树脂为主要原料配以改性剂如烷基取代的三聚氰胺、尿素、聚氨酯、磺酰胺、苯酚及苯酚衍生物、乙醛、苯甲醛、丙烯醛、乙二醛等多种化学品合成的，再与乳化剂、发泡剂、固化剂及其它助剂乳化、混合均匀，经微波发泡、固化干燥，制得具有良好阻燃、吸音、轻质等性能的泡沫。cn101735555a公开了“高柔韧性的三聚氰胺甲醛泡沫材料及其制备方法”，该方法是通过在蜜胺预聚体中添加多羟基化合物改善蜜胺泡沫的柔韧性，但是由于添加的改性剂增加了蜜胺泡沫中的可燃成分，必然导致蜜胺泡沫的阻燃性能下降。cn103665755a公开了“泡沫用三聚氰胺甲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂泡沫的制备方法”，该方法先是在氮气保护下，经合成、锅炉、减压蒸馏等一系列后处理制得含磷聚硅氧烷改性剂，再由该改性剂与三聚氰胺、甲醛制得改性三聚氰胺甲醛树脂，并以此改性树脂生产三聚氰胺泡沫。此方法虽然可以在一定程度上解决增韧改性的三聚氰胺甲醛树脂泡沫在韧性提高的同时阻燃性能降低的问题，但是，改性剂的制备工艺复杂，后处理工序繁琐，不利于规模化生产。cn1903934公开了“一种纳米材料改性增韧面泡沫塑料的生产方法”，该方法通过纳米材料改性所制得的泡沫塑料的机械性能有所提升，其压缩强度为10-30kpa，压缩永久变形为10-35％，拉伸强度＞35kpa。虽然这些技术在某个方面解决了部分问题，但是所制备的蜜胺泡沫依然存在机械性能较差，易脆，易掉粉等弱点。因此，提高蜜胺泡沫的机械性能对于扩大蜜胺泡沫的应用具有十分重要的意义。技术实现要素：本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种环氧改性蜜胺泡沫材料及制备方法，本发明具有优异的机械性能。本发明采用的技术方案如下：一种环氧改性蜜胺泡沫材料，所述泡沫材料以环氧改性蜜胺树脂为主要成分制得。作为优选，所述泡沫材料采用将环氧改性蜜胺树脂、表面活性剂、发泡剂、催化剂、助剂和水经过微波发泡，热空气流高温退火制得。作为优选，按重量份包括：环氧改性蜜胺树脂100份，表面活性剂1-5份，催化剂4-10份，发泡剂3-15份，助剂0-1.5份，水0-30份。作为优选，所述环氧改性密胺树脂为环氧树脂改性的密胺树脂。作为优选，所述环氧改性蜜胺树脂采用以下步骤制得：步骤a:将甲醛加入去离子水中，用碱调节体系ph值为9-11升温至75℃-80℃；步骤b:加入三聚氰胺和亲水剂，升温至85℃-110℃并恒温反应；步骤c:浊点监测反应进程，待达到所需浊点时，加入环氧树脂反应5min；步骤d:加入增稠剂，浊点监测反应，待达到所需浊点时，停止加热并迅速冷却至40℃以下，得到所述改性蜜胺树脂。作为优选，所述三聚氰胺与甲醛的摩尔比为1:1-1:4。作为优选，所述三聚氰胺与甲醛的摩尔比为1:1.5-1:3.5。作为优选，所述甲醛为多聚甲醛。作为优选，所述环氧树脂为液体环氧树脂。作为优选，所述环氧树脂为商品化的e-44、e-42、cyd-128、cyd-134、cyd-127、cyd-128y、cyd-128s、cyd-115、cyd-115c、e-39d、cydcn-195、cydcn-200、cydcn-048、cydcn-051。作为优选，所述环氧树脂为e-44、e-42、cyd-128，所得环氧改性蜜胺泡沫材料的机械性能和热稳定性能更优，且保持优异的阻燃性能。作为优选，所述环氧树脂的添加量为三聚氰胺质量的1％-10％。作为优选，所述环氧树脂的添加量为三聚氰胺质量的1.5％-5％。作为优选，所述磺化剂为焦亚硫酸钠。作为优选，所述焦亚硫酸钠的添加量为三聚氰胺质量的1％-10％。作为优选，所述增韧剂为聚乙烯醇缩丁醛或羟甲基尼龙。作为优选，所述增韧剂的添加量为三聚氰胺质量的0-10％。作为优选，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂的一种或多种，有助于改善发泡乳液的混合均匀性和所得环氧改性蜜胺泡沫材料的机械性能，提高生产稳定性。作为优选，所述阴离子表面活性剂为直链烷基苯磺酸钠、α-烯烃磺酸盐、琥珀酸双酯磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐、烷基聚氧乙烯醚磷酸酯盐中的一种或多种。作为优选，所述阴离子表面活性剂为直链烷基苯磺酸盐。作为优选，所述非离子型表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基胺、聚乙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯醚失水山梨醇脂肪酸酯中的一种或多种。作为优选,所述非离子型表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚失水山梨醇脂肪酸酯中的一种或两种。作为优选，所述发泡剂为正戊烷、环戊烷、正己烷、环己烷、石油醚、1,2-二氯四氟乙烷、1,2,2-三氯-1,1-二氟乙烷中的一种或多种。作为优选，所述发泡剂为正戊烷、1,2-二氯四氟乙烷、1,2,2-三氯-1,1-二氟乙烷中的一种或多种，有助于调整发泡过程，改善所得环氧改性蜜胺泡沫材料的机械性能。作为优选，所述催化剂为有机酸或无机酸的一种或多种，有助于控制发泡过程中发泡-凝胶的过程，改善所得环氧改性蜜胺泡沫材料的机械性能。作为优选，所述催化剂为甲酸、乙酸、正丁酸、草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、甲基苯磺酸、丙烯酸、盐酸、硫酸、磷酸、硝酸中的一种或多种。作为优选，所述催化剂为甲酸、硫酸中的一种或两种。作为优选，所述助剂为色料、荧光增白剂、紫外稳定剂、抗老化剂的一种或多种，选择添加适当助剂，用以改善所得环氧改性蜜胺泡沫材料的某些特殊性能。上述环氧改性蜜胺泡沫材料的制备方法，包括以下步骤：步骤a:将环氧改性蜜胺树脂恒温至20-30℃；步骤b:按比例将环氧改性蜜胺树脂与表面活性剂、发泡剂、催化剂、水混合均匀制成匀质发泡乳液，并根据需要选择加入助剂；步骤c:将所得发泡乳液在微波作用下发泡3-10分钟，并根据物料量调整微波功率，发泡得到改性蜜胺泡沫材料半成品；步骤d:将蜜胺泡沫半成品经150-300℃热空气流高温退火，得到改性蜜胺泡沫材料成品。环氧树脂分子中含有两个以上环氧基团，由于环氧基的化学活性，可用多种含有活泼氢的化合物使其开环，固化交联生成网状结构。将环氧树脂用于蜜胺树脂的改性，是通过两种树脂的分子链经过化学结合形成复杂的体型结构。蜜胺树脂与环氧树脂反应，主要是蜜胺树脂中的羟甲基与环氧树脂中的羟基及环氧基起开环反应，最后交联成复杂的体型结构树脂。将环氧树脂用于蜜胺泡沫改性，可以提高泡沫材料的机械性能，特别是对其压缩强度有所提高。综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：环氧改性蜜胺泡沫材料不仅保持了蜜胺泡沫的优点，而且提高了蜜胺泡沫材料的机械性能；提供一种环氧改性蜜胺泡沫材料的制备方法，该方法工艺简单，具有大规模推广应用的潜力。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。实施例1环氧改性蜜胺树脂的制作，按以下步骤制作：步骤a:将360g甲醛加入去离子水中，用碱调节体系ph值为9升温至75℃；步骤b:加入500g三聚氰胺和5g焦亚硫酸钠，升温至85℃并恒温反应；步骤c:浊点监测反应进程，待浊点达到25℃时，加入5g环氧树脂反应3min；步骤d:浊点监测反应，待浊点达到30℃时，停止加热并用冰水浴迅速冷却至40℃以下，得到环氧改性蜜胺树脂。环氧改性蜜胺泡沫材料的制作，按以下步骤制作：步骤a:将环氧改性蜜胺树脂恒温至20℃；步骤b:将400g环氧改性蜜胺树脂与4g十二烷基苯磺酸钠、12g正戊烷、16g甲酸混合均匀制成匀质发泡乳液；步骤c:将所得发泡乳液在微波作用下发泡3分钟，得到改性蜜胺泡沫材料半成品；步骤d:将蜜胺泡沫半成品经150℃热空气流高温退火15min，得到改性蜜胺泡沫材料成品。实施例2环氧改性蜜胺树脂的制作，按以下步骤制作：步骤a:将410g甲醛加入去离子水中，用碱调节体系ph值为11升温至80℃；步骤b:加入500g三聚氰胺和50g焦亚硫酸钠，升温至110℃并恒温反应；步骤c:浊点监测反应进程，待浊点达到25℃时，加入50g环氧树脂反应7min；步骤d:加入50g羟甲基尼龙，浊点监测反应，待浊点达到35℃时，停止加热并用冰水浴迅速冷却至40℃以下，得到所述改性蜜胺树脂。环氧改性蜜胺泡沫材料的制作，按以下步骤制作：步骤a:将环氧改性蜜胺树脂恒温至30℃；步骤b:将400g环氧改性蜜胺树脂与10g十二烷基苯磺酸钠、10g辛基酚聚氧乙烯醚、60g环戊烷、40g硫酸、6g紫外稳定剂和120g水混合均匀制成匀质发泡乳液；步骤c:将所得发泡乳液在微波作用下发泡10分钟，得到改性蜜胺泡沫材料半成品；步骤d:将蜜胺泡沫半成品经300℃热空气流高温退火15min，得到改性蜜胺泡沫材料成品。实施例3环氧改性蜜胺树脂的制作，按以下步骤制作：步骤a:将340g甲醛加入去离子水中，用碱调节体系ph值为10升温至78℃；步骤b:加入500g三聚氰胺和25g焦亚硫酸钠，升温至100℃并恒温反应；步骤c:浊点监测反应进程，待浊点达到25℃时，加入25g环氧树脂反应5min；步骤d:加入25g聚乙烯醇缩丁醛，浊点监测反应，待浊点达到33℃时，停止加热并用冰水浴迅速冷却至40℃以下，得到所述改性蜜胺树脂。环氧改性蜜胺泡沫材料的制作，按以下步骤制作：步骤a:将环氧改性蜜胺树脂恒温至25℃；步骤b:将400g环氧改性蜜胺树脂与6g十二烷基苯磺酸钠、6g琥珀酸酯磺酸钠、36g正己烷、20g乙酸、3g抗老化剂和40g水混合均匀制成匀质发泡乳液；步骤c:将所得发泡乳液在微波作用下发泡7分钟，得到改性蜜胺泡沫材料半成品；步骤d:将蜜胺泡沫半成品经250℃热空气流高温退火15min，得到改性蜜胺泡沫材料成品。实施例4环氧改性蜜胺树脂的制作，按以下步骤制作：步骤a:将380g甲醛加入去离子水中，用碱调节体系ph值为9.5升温至78℃；步骤b:加入500g三聚氰胺和20g焦亚硫酸钠，升温至90℃并恒温反应；步骤c:浊点监测反应进程，待浊点达到25℃时，加入7.5g环氧树脂反应4min；步骤d:加入10g聚乙烯醇缩丁醛，浊点监测反应，待浊点达到30℃时，停止加热并用冰水浴迅速冷却至40℃以下，得到所述改性蜜胺树脂。环氧改性蜜胺泡沫材料的制作，按以下步骤制作：步骤a:将环氧改性蜜胺树脂恒温至25℃；步骤b:将400g环氧改性蜜胺树脂与5g聚氧乙烯烷基胺、5g聚乙二醇脂肪酸酯、20g正戊烷、20g环己烷、10g甲酸、10g硫酸、3g抗老化剂和20g水混合均匀制成匀质发泡乳液；步骤c:将所得发泡乳液在微波作用下发泡5分钟，得到改性蜜胺泡沫材料半成品；步骤d:将蜜胺泡沫半成品经220℃热空气流高温退火15min，得到改性蜜胺泡沫材料成品。对比例1蜜胺泡沫材料的制作，按以下步骤制作：步骤a:将蜜胺树脂恒温至25℃；步骤b:将400g蜜胺树脂与5g聚氧乙烯烷基胺、5g聚乙二醇脂肪酸酯、20g正戊烷、20g环己烷、10g甲酸、10g硫酸、3g抗老化剂和20g水混合均匀制成匀质发泡乳液；步骤c:将所得发泡乳液在微波作用下发泡5分钟，得到改性蜜胺泡沫材料半成品；步骤d:将蜜胺泡沫半成品经220℃热空气流高温退火15min，得到改性蜜胺泡沫材料成品。下表是蜜胺泡沫材料的性能对比表：拉伸强度kpa断裂伸长率％撕裂强度n/m压缩强度kpa实施例1150175540实施例2160175642实施例3162185946实施例4157176044对比例1125164021cn103665755a87-12612％//cn1903934a＞35＞15/10-30测试方法gb/t6344gb/t6344gb/t10808gb/t10807综上可知，采用本发明的环氧改性蜜胺泡沫材料相比现有普通蜜胺树脂制成的蜜胺泡沫材料、专利cn103665755a和专利cn1903934a公开的泡沫材料，可以大幅提升泡沫材料的力学性能，拉伸强度、撕裂强度和压缩强度提升较高。综上所述，采用本发明的一种环氧改性蜜胺泡沫材料及制备方法，环氧改性蜜胺泡沫材料不仅保持了蜜胺泡沫的优点，而且提高了蜜胺泡沫材料的机械性能；提供一种环氧改性蜜胺泡沫材料的制备方法，该方法工艺简单，具有大规模推广应用的潜力。本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。当前第1页12