一种带有碳长链增韧的酚醛发泡树脂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种树脂及其制备方法，特别是涉及一种带有碳长链增韧的酚醛发泡 树脂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 我国近30年建筑行业和工业制造行业发展历程中，保温材料经历了传统无机材 料和有机合成材料两个阶段，为我国建筑节能做出了巨大贡献，可是上述墙体保温材料都 存在缺点。无机保温材料生产加工过程能耗巨大、全天候长期使用保温效果不稳定、施工工 艺复杂、尤其是材料使用过程及用后处理对环境和人体有害，以至于在某些场合甚至某些 国家被禁止使用；传统的聚苯板、聚氨酯泡沫板具有的优异保温效果，在中国目前的墙体保 温材料市场中广泛使用，但是不具备安全的防火性能，尤其是燃烧时产生毒气，其实此类材 料的使用在发达国家早已经被限制在极小的应用领域。所以，酚醛泡沫因为它低导热性，优 秀的抗燃烧性能，低吸水性和在燃烧中低毒烟的产生率，而进入人们的眼中，被誉为"保温 材料之王"。由于酚醛具有苯环结构，所以酚醛泡沫尺寸稳定，且化学成分稳定，常用于适用 于建筑、化工、船舶及各种保温管道。但是，酚醛泡沫也有缺点，比如质脆硬、易掉粉掉渣，密 度对泡沫的强度、导热系数影响较大等，这些缺点大大制约了酚醛泡沫在各个领域的应用。 在过去几十年里研究了很多对酚醛泡沫进行增韧的方法。根据较早的文献，主要有三种类 另IJ:化学改性，惰性填充和纤维增韧。在它们之中，化学改性在最近几年表现出来的增韧效 果引起了很大的注意。化学改性的主要增韧原理是在酚醛树脂的主链中引入活性链以提高 它的韧性。通常地，加入增韧剂包括二羧酸，聚氨酯预聚物、聚乙二醇、聚乙烯醇、天然橡胶， 都有一定增韧的效果。
[0003] 酚醛泡沫通常由甲阶酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂、混合均匀后再加入固化剂， 搅拌均匀后加热发泡，所形成的酚醛泡沫一般情况下存在密度高，脆性大，吸水率高等缺 陷，所以酚醛泡沫发泡使用的酚醛树脂需要使用柔性材料进行改性，来解决酚醛泡沫的部 分缺陷。改性酚醛泡沫的柔性材料一般包括：聚乙二醇、低分子量聚酯，外加增韧剂等。经 过改性的酚醛树脂进行发泡制备的酚醛泡沫，其脆性会有一定的改善。使用外增塑的办法， 增塑效果不佳，故需克服其韧性差的缺陷，还需采用内增韧办法来解决。
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【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种带有碳长链增韧的酚醛发泡树脂及其制备方法，该方 法提供一种引入带有碳长链的单取代烷基酚和脂肪族二元醛复合改性酚醛树脂，再将其作 为改性剂增韧酚醛发泡树脂，主要解决了采用长链酚直接反应生成的酚醛树脂粘度大，酚 醛泡沫发泡困难的技术问题；制得的酚醛泡沫韧性大大提高，同时改善了酚醛泡沫的吸水 率等综合性能。
[0008] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 一种带有碳长链增韧的酚醛发泡树脂，所述树脂原料选用酚醛树脂、表面活性剂、发泡 剂、固化剂和碳长链增韧剂，按下列重量份的原料配制： 酚醛树脂100份；碳长链增韧剂20-60份；表面活性剂6-12份；发泡剂2-15份；固化 剂5-12份。
[0009] 所述的一种带有碳长链增韧的酚醛发泡树脂，所述增韧剂为单取代烷基酚和脂肪 族二元醛。
[0010] 所述的一种带有碳长链增韧的酚醛发泡树脂，所述碳长链增韧剂，单取代烷基酚 为壬基酚、十二烷基酚、十五烷基酚、十八烷基酚中的一种；脂肪族二元醛为乙二醛、丙二 醛、丁二醛、戊二醛、己二醛、庚二醛、辛二醛、壬二醛、癸二醛、月桂二醛中的一种。
[0011] 所述的一种带有碳长链增韧的酚醛发泡树脂，所述表面活性剂为吐温-80。
[0012] 所述的一种带有碳长链增韧的酚醛发泡树脂，所述发泡剂为正戊烷。
[0013] 所述的一种带有碳长链增韧的酚醛发泡树脂，所述固化剂为对甲基苯磺酸。
[0014] 一种带有碳长链增韧的酚醛发泡树脂制备方法，所述方法包括以下制备步骤：首 先按上述比例称量酚醛树脂和改性的碳长链增韧剂，存放在容器中，将其搅拌均匀待用，然 后依次称量表面活性剂、发泡剂、加入容器中，开始搅拌，搅拌2-5分钟，再将称量好的固化 剂倒入容器中，搅拌10-20秒，然后将搅拌好的液体倒入模具中，将模具放入60-80°C的烘 箱中进行发泡成型，待发泡成型完成后，将模具取出、拆模，即得到本发明的碳长链增韧酚 醛发泡树脂。
[0015] 本发明的优点与效果是： 本发明通过加入单取代烷基酚和脂肪族二元醛在酚醛树脂中引入了长碳链，改变了树 脂间仅有亚甲基连接的结构。改性泡沫的韧性得到了大大的提高，同时吸水率及综合性能 也得到了改善。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合实施例对本发明进行详细说明。
[0017] 以下通过【具体实施方式】的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限 制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本 发明的基本思想，均在本发明的范围之内。
[0018] 实施例I 将苯酚、十五烷基酚、戊二醛、氢氧化钠，按80:15:15:1的配比加入反应釜中，水浴温 度60°C分批量加入固体多聚甲醛40份，控制半个小时加完，继续反应半个小时，升高温度 到90°C，持续反应1. 5小时，既得带有碳长链的酚醛增韧剂。将酚醛树脂、碳长链增韧剂、吐 温-80、正戊烷：按配比100 :20 :12 : 10 :12的比例进行充分均匀混合，搅拌2-5分钟，再将 12份对甲基苯磺酸加入，搅拌10-20秒，然后将混好的物料转移到模具中，在70°C烘箱下反 应10分钟，脱模、拆模，即得到需要的酚醛泡沫。
[0019] 实施例2 如实施例1配制带有碳长链的酚醛增韧剂，然后将酚醛树脂、碳长链增韧剂、吐温-80、 正戊烷：按配比100 :30 :12 : 10 :12的比例进行充分均匀混合，搅拌2-5分钟，再将12份 对甲基苯磺酸加入，搅拌10-20秒，然后将混好的物料转移到模具中，在70°C烘箱下反应10 分钟，脱模即得到需要的酚醛泡沫。
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