一种阻燃保温材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种阻燃保温材料及其制备方法，包括如下重量份的组分：酚醛树脂、填料、表面活性剂、发泡剂和固化剂，每份酚醛树脂对应0.4～0.6份填料、0.04～0.08份表面活性剂、0.08～0.16份发泡剂和0.12～0.18份固化剂；所述填料含有重质碳酸钙、硫酸镁和硼砂，每份重质碳酸钙对应0.4～0.6份硫酸镁和硼砂的混合物，硫酸镁和硼砂的重量份之比为3～5:1；所述表面活性剂为硅油或吐温80；所述发泡剂石油醚；所述固化剂为十二烷基磺酸钠与对甲基苯磺酸按重量份之比为0.6～0.8:1的混合物。本发明提供的阻燃保温材料不仅绝热保温性能好，而且阻燃性能高。
【专利说明】
一种阻燃保温材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及阻燃保温材料，具体涉及一种阻燃保温材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着国内经济稳定增长及科技发展，促使建筑物向规模大型化、集中化、 立体化、构造特殊化、设备复杂化的趋势发展，但与许多同炜度发达国家相比，房屋的保温 隔热性能要差得多。目前，国内大多数建筑的外墙材料以钢筋混凝土、实心黏土砖为主，墙 体的导热性较高，在受到太阳的照射后，"单薄"的建筑很容易吸收太阳热能，并辐射到室内 空气中，使得室温升高。因此，发展新型保温墙体材料不但前景广阔，而且势在必行。目前屋 面、墙体保温材料保温节能效果好，但防火阻燃性能较差，有时出现龟裂、空鼓、脱落问题。 保温墙体材料除具有保温隔热性能，还需具有防火阻燃性能。
[0003] 央视新址工地火灾事故的教训十分惨痛，通过专家初步现场勘察结果显示，央视 新址北配楼着火后，燃烧主要集中在钛合金下面的保温层材料，这种材料防火阻燃性能差， 具有表皮过火燃烧蔓延极快的特点。因此瞬间从北配楼顶部蔓延到整个大楼。目前这种新 型材料在北京市及全国很多建筑中都有使用，北京大学乒乓球馆着火和沈阳皇朝万鑫国际 大厦火灾也是这种情况。鉴于此，开展新型节能保温阻燃材料的研究势在必行，以满足国家 对材料既节能保温又防火阻燃的需求，大力发展并推广应用保温隔热技术和材料的阻燃是 当务之急。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种阻燃保温材料及其制备方法。
[0005] 上述目的是通过如下技术方案得以实现的：
[0006] -种阻燃保温材料，包括如下重量份的组分:酚醛树脂、填料、表面活性剂、发泡剂 和固化剂，每份酚醛树脂对应〇. 4~0.6份填料、0.04~0.08份表面活性剂、0.08~0.16份发 泡剂和0.12~0.18份固化剂;所述填料含有重质碳酸钙、硫酸镁和硼砂，每份重质碳酸钙对 应0.4~0.6份硫酸镁和硼砂的混合物，硫酸镁和硼砂的重量份之比为3~5:1;所述表面活 性剂为硅油或吐温80;所述发泡剂石油醚;所述固化剂为十二烷基磺酸钠与对甲基苯磺酸 按重量份之比为〇. 6~0.8:1的混合物。
[0007] 进一步地，所述的阻燃保温材料中，每份酚醛树脂对应0.5份填料、0.06份表面活 性剂、0.12份发泡剂和0.15份固化剂。
[0008] 进一步地，所述填料含有重质碳酸钙、硫酸镁和硼砂，每份重质碳酸钙对应0.5份 硫酸镁和硼砂的混合物。
[0009] 进一步地，硫酸镁和硼砂重量份之比为4:1。
[0010] 进一步地，所述的阻燃保温材料包括如下重量份的组分:酚醛树脂、填料、表面活 性剂、发泡剂和固化剂，每份酚醛树脂对应〇. 5份填料、0.06份表面活性剂、0.12份发泡剂和 〇. 15份固化剂;所述填料含有重质碳酸钙、硫酸镁和硼砂，每份重质碳酸钙对应0.5份硫酸 镁和硼砂的混合物，硫酸镁和硼砂的重量份之比为4:1;所述表面活性剂为硅油或吐温80; 所述发泡剂石油醚;所述固化剂为十二烷基磺酸钠与对甲基苯磺酸按重量份之比0.7:1的 混合物。
[0011] 进一步地，填料的粒度为0.05~0.5mm。
[0012] 上述阻燃保温材料的制备方法，包括如下步骤：
[0013] 步骤Sl，按配比将酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂和固化剂混合，搅拌均匀，得到酚 醛树脂混合物;步骤S2，按配比将填料加入到酚醛树脂混合物中，搅拌均匀，加入模具内，在 温度为50~70°C进行发泡，时间为10~40min;然后固化成型，固化温度为50~70°C，时间为 10~30min，得到目标材料。
[0014] 进一步地，所述的制备方法包括如下步骤：
[0015] 步骤Sl，按配比将酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂和固化剂混合，搅拌均匀，得到酚 醛树脂混合物;步骤S2，按配比将填料加入到酚醛树脂混合物中，搅拌均匀，加入模具内，在 温度为60°C进行发泡，时间为25min;然后固化成型，固化温度为60°C，时间为20min，得到目 标材料。
[0016] 本发明的优点：
[0017]本发明提供的阻燃保温材料不仅绝热保温性能好，而且阻燃性能高。本发明阻燃 保温材料的这种性质可能与配方中硫酸镁和硼砂的重量份之比有关。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明保护范 围。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对 本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
[0019] 下述实施例的酚醛树脂均选用粘度2500mPa · S、固含量75wt%的酚醛树脂。
[0020]实施例1:阻燃保温材料的制备
[0021] 组分配比：
[0022]包括酚醛树脂、填料、表面活性剂、发泡剂和固化剂，每份酚醛树脂对应0.5份填 料、0.06份表面活性剂、0.12份发泡剂和0.15份固化剂;所述填料含有重质碳酸钙、硫酸镁 和硼砂，每份重质碳酸钙对应〇. 5份硫酸镁和硼砂的混合物，硫酸镁和硼砂的重量份之比为 4:1;所述表面活性剂为硅油和吐温80重量份1:1混合物;所述发泡剂石油醚;所述固化剂为 十二烷基磺酸钠与对甲基苯磺酸按重量份之比为0.7:1的混合物。填料的粒度为0.25_。 [00 23]制备方法：
[0024]步骤Sl，按配比将酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂和固化剂混合，搅拌均匀，得到酚 醛树脂混合物;步骤S2，按配比将填料加入到酚醛树脂混合物中，搅拌均匀，加入模具内，在 温度为60°C进行发泡，时间为25min;然后固化成型，固化温度为60°C，时间为20min，得到目 标材料。
[0025]实施例2:阻燃保温材料的制备 [0026] 组分配比：
[0027]包括酚醛树脂、填料、表面活性剂、发泡剂和固化剂，每份酚醛树脂对应0.4份填 料、0.04份表面活性剂、0.08份发泡剂和0.12份固化剂;所述填料含有重质碳酸钙、硫酸镁 和硼砂，每份重质碳酸钙对应0.4份硫酸镁和硼砂的混合物，硫酸镁和硼砂的重量份之比为 3:1;所述表面活性剂为硅油;所述发泡剂石油醚;所述固化剂为十二烷基磺酸钠与对甲基 苯磺酸按重量份之比为〇. 6:1的混合物。填料的粒度为O. O 5mm。
[0028]制备方法：
[0029] 步骤Sl，按配比将酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂和固化剂混合，搅拌均匀，得到酚 醛树脂混合物;步骤S2，按配比将填料加入到酚醛树脂混合物中，搅拌均匀，加入模具内，在 温度为50°C进行发泡，时间为40min;然后固化成型，固化温度为50°C，时间为30min，得到目 标材料。
[0030] 实施例3:阻燃保温材料的制备 [0031] 组分配比：
[0032]包括酚醛树脂、填料、表面活性剂、发泡剂和固化剂，每份酚醛树脂对应0.6份填 料、0.08份表面活性剂、0.16份发泡剂和0.18份固化剂;所述填料含有重质碳酸钙、硫酸镁 和硼砂，每份重质碳酸钙对应〇. 6份硫酸镁和硼砂的混合物，硫酸镁和硼砂的重量份之比为 5:1;所述表面活性剂为吐温80;所述发泡剂石油醚;所述固化剂为十二烷基磺酸钠与对甲 基苯磺酸按重量份之比为〇. 8:1的混合物。填料的粒度为0.5_。
[0033]制备方法：
[0034]步骤Sl，按配比将酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂和固化剂混合，搅拌均勾，得到酚 醛树脂混合物;步骤S2，按配比将填料加入到酚醛树脂混合物中，搅拌均匀，加入模具内，在 温度为70°C进行发泡，时间为IOmin;然后固化成型，固化温度为70°C，时间为lOmin，得到目 标材料。
[0035]实施例4:阻燃保温材料的制备 [0036] 组分配比：
[0037]包括酚醛树脂、填料、表面活性剂、发泡剂和固化剂，每份酚醛树脂对应0.5份填 料、O .06份表面活性剂、O . 12份发泡剂和0.15份固化剂;所述填料含有重质碳酸钙、硫酸镁 和硼砂，每份重质碳酸钙对应〇. 5份硫酸镁和硼砂的混合物，硫酸镁和硼砂的重量份之比为 3:1;所述表面活性剂为硅油和吐温80重量份1:1混合物;所述发泡剂石油醚;所述固化剂为 十二烷基磺酸钠与对甲基苯磺酸按重量份之比为0.7:1的混合物。填料的粒度为0.25_。 [0038]制备方法：
[0039] 步骤Sl，按配比将酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂和固化剂混合，搅拌均勾，得到酚 醛树脂混合物;步骤S2，按配比将填料加入到酚醛树脂混合物中，搅拌均匀，加入模具内，在 温度为60°C进行发泡，时间为25min;然后固化成型，固化温度为60°C，时间为20min，得到目 标材料。
[0040] 实施例5:阻燃保温材料的制备 [0041 ] 组分配比：
[0042]包括酚醛树脂、填料、表面活性剂、发泡剂和固化剂，每份酚醛树脂对应0.5份填 料、O .06份表面活性剂、O . 12份发泡剂和0.15份固化剂;所述填料含有重质碳酸钙、硫酸镁 和硼砂，每份重质碳酸钙对应〇. 5份硫酸镁和硼砂的混合物，硫酸镁和硼砂的重量份之比为 5:1;所述表面活性剂为硅油和吐温80重量份1:1混合物;所述发泡剂石油醚;所述固化剂为 十二烷基磺酸钠与对甲基苯磺酸按重量份之比为0.7:1的混合物。填料的粒度为0.25_。
[0043] 制备方法：
[0044] 步骤SI，按配比将酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂和固化剂混合，搅拌均匀，得到酚 醛树脂混合物;步骤S2，按配比将填料加入到酚醛树脂混合物中，搅拌均匀，加入模具内，在 温度为60°C进行发泡，时间为25min;然后固化成型，固化温度为60°C，时间为20min，得到目 标材料。
[0045] 实施例6:对比实施例，硫酸镁和硼砂的重量份之比为2:1 [0046] 组分配比：
[0047]包括酚醛树脂、填料、表面活性剂、发泡剂和固化剂，每份酚醛树脂对应0.5份填 料、0.06份表面活性剂、0.12份发泡剂和0.15份固化剂;所述填料含有重质碳酸钙、硫酸镁 和硼砂，每份重质碳酸钙对应〇. 5份硫酸镁和硼砂的混合物，硫酸镁和硼砂的重量份之比为 2:1;所述表面活性剂为硅油和吐温80重量份1:1混合物;所述发泡剂石油醚;所述固化剂为 十二烷基磺酸钠与对甲基苯磺酸按重量份之比为0.7:1的混合物。填料的粒度为0.25_。 [0048]制备方法：
[0049] 步骤Sl，按配比将酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂和固化剂混合，搅拌均勾，得到酚 醛树脂混合物;步骤S2，按配比将填料加入到酚醛树脂混合物中，搅拌均匀，加入模具内，在 温度为60°C进行发泡，时间为25min;然后固化成型，固化温度为60°C，时间为20min，得到目 标材料。
[0050] 实施例7:对比实施例，硫酸镁和硼砂的重量份之比为6:1 [0051 ] 组分配比：
[0052]包括酚醛树脂、填料、表面活性剂、发泡剂和固化剂，每份酚醛树脂对应0.5份填 料、0.06份表面活性剂、0.12份发泡剂和0.15份固化剂;所述填料含有重质碳酸钙、硫酸镁 和硼砂，每份重质碳酸钙对应〇. 5份硫酸镁和硼砂的混合物，硫酸镁和硼砂的重量份之比为 6:1;所述表面活性剂为硅油和吐温80重量份1:1混合物;所述发泡剂石油醚;所述固化剂为 十二烷基磺酸钠与对甲基苯磺酸按重量份之比为0.7:1的混合物。填料的粒度为0.25_。 [0053]制备方法：
[0054]步骤Sl，按配比将酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂和固化剂混合，搅拌均匀，得到酚 醛树脂混合物;步骤S2，按配比将填料加入到酚醛树脂混合物中，搅拌均匀，加入模具内，在 温度为60°C进行发泡，时间为25min;然后固化成型，固化温度为60°C，时间为20min，得到目 标材料。
[0055]实施例8:效果实施例
[0056]测试实施例1、实施例4~7制备的阻燃保温材料的导热系数和极限氧指数，结果如 下：
[0058] 实施例2、3制备的阻燃保温材料的性能与实施例1接近。
[0059] 保温隔热材料按导热系数分为：绝热材料（导热系数A<〇.23W/m · k);保温材料 (导热系数A<0.14W/m · k);高效保温材料(导热系数A<〇.〇5W/m · k)。氧指数高表示材料 不易燃烧，氧指数低表示材料容易燃烧，一般认为氧指数〈22属于易燃材料，氧指数在22~ 27之间属可燃材料，氧指数>27属难燃材料。因此，本发明提供的阻燃保温材料不仅绝热保 温性能好，而且阻燃性能高。这种性质可能与配方中硫酸镁和硼砂的重量份之比有关。
[0060] 上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护 范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。
【主权项】
1. 一种阻燃保温材料，其特征在于，包括如下重量份的组分:酚醛树脂、填料、表面活性 剂、发泡剂和固化剂，每份酚醛树脂对应0.4~0.6份填料、0.04~0.08份表面活性剂、0.08 ~0.16份发泡剂和0.12~0.18份固化剂;所述填料含有重质碳酸钙、硫酸镁和硼砂，每份重 质碳酸钙对应〇. 4~0.6份硫酸镁和硼砂的混合物，硫酸镁和硼砂的重量份之比为3~5:1; 所述表面活性剂为硅油或吐温80;所述发泡剂石油醚;所述固化剂为十二烷基磺酸钠与对 甲基苯磺酸按重量份之比为0.6~0.8:1的混合物。2. 根据权利要求1所述的阻燃保温材料，其特征在于：每份酚醛树脂对应0.5份填料、 0.06份表面活性剂、0.12份发泡剂和0.15份固化剂。3. 根据权利要求2所述的阻燃保温材料，其特征在于:所述填料含有重质碳酸钙、硫酸 镁和硼砂，每份重质碳酸钙对应0.5份硫酸镁和硼砂的混合物。4. 根据权利要求3所述的阻燃保温材料，其特征在于:硫酸镁和硼砂重量份之比为4:1。5. 根据权利要求4所述的阻燃保温材料，其特征在于，包括如下重量份的组分:酚醛树 月旨、填料、表面活性剂、发泡剂和固化剂，每份酚醛树脂对应〇. 5份填料、0.06份表面活性剂、 0.12份发泡剂和0.15份固化剂;所述填料含有重质碳酸钙、硫酸镁和硼砂，每份重质碳酸钙 对应0.5份硫酸镁和硼砂的混合物，硫酸镁和硼砂的重量份之比为4:1;所述表面活性剂为 硅油或吐温80;所述发泡剂石油醚;所述固化剂为十二烷基磺酸钠与对甲基苯磺酸按重量 份之比为0.7:1的混合物。6. 根据权利要求1~5任一所述的阻燃保温材料，其特征在于：填料的粒度为0.05~ 0.5mm〇7. 权利要求1~5任一所述阻燃保温材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤S1，按配比将酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂和固化剂混合，搅拌均匀，得到酚醛树 脂混合物;步骤S2，按配比将填料加入到酚醛树脂混合物中，搅拌均匀，加入模具内，在温度 为50~70 °C进行发泡，时间为10~40min;然后固化成型，固化温度为50~70°C，时间为10~ 30min，得到目标材料。8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤S1，按配比将酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂和固化剂混合，搅拌均匀，得到酚醛树 脂混合物;步骤S2，按配比将填料加入到酚醛树脂混合物中，搅拌均匀，加入模具内，在温度 为60°C进行发泡，时间为25min;然后固化成型，固化温度为60°C，时间为20min，得到目标材 料。
【文档编号】C08L61/06GK105860423SQ201610264583
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月23日
【发明人】徐玉仙
【申请人】徐玉仙