专利名称：增韧酚醛泡沫的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种保温材料的制备方法，更具体的说是涉及一种增韧酚 醛泡沬的制备方法。
背景技术：
泡沬塑料因导热系数低、重量轻、施工方便而在隔热、保温领域得到 广泛应用，但目前常用的几种泡沫塑料如聚氨酯、橡塑、聚苯乙烯、聚乙 烯等都存在着易燃烧、发烟量大、毒性高、耐热温度低等缺点，使其在船
舶、建筑等方面的应用受到很大限制。酚醛泡沫(Phenolic Foam,简称PF) 是一种性能优异的防火、隔热、隔音、轻质、节能材料，导热系数只有0.018-0.042 W/m' k,保温性能优于聚苯乙烯(PS)、聚氨酯(PU)、聚乙烯(PE)等，
保温功效比矿棉、轻软木、珍珠岩、玻璃棉等传统的保温材料高l倍以上， 同时又具有PS、 PU、 PE等泡沬所远不及的难燃性能。酚醛泡沬塑料具有价 廉、防火性能好、不燃烧、发烟量小、耐火焰穿透性好等优点，在发达国 家的研究开发相当活跃，并己在船舶、建筑等领域大量釆用。
酴醛泡沬保温材料具有如下显著的优点
1、 不燃性，酚醛泡沫保温材料的氧指数大于40，是所有有机保温材 料中阻燃性最好的。
2、 导热系数低，酚醛泡沫保温材料的导热系数是所有保温材料中导热 系数最低的。
3、 烟密度及毒性低，酚酸泡沫保温材料是所有有机保温材料中烟密度 及毒性最低的，聚苯乙烯、橡塑、聚乙烯、聚氨酯泡沫等烟密度及毒性都很高。
4、 抗火焰穿透力强，酚醛泡沬见明火时，表面形成结碳，无滴落物、 无卷曲、无融化现象。过火后，表面形成结构碳的石墨层，有效的保护了 泡沬的内结构。抗火焰能力可达1小时以上不被穿透ioo亳米，是所有有 机保温材料中最好的。
5、 抗腐蚀抗老化力高，酚醛泡沫保温材料已固化成型，长期暴露在阳 光下，无明显老化现象。使用寿命明显长于其它材料。几乎能耐所有的无 机酸、有机酸及盐类的腐蚀。
6、 热稳定性高，酚醛泡沬保温材料的使用温度为-190 +15(TC,是所 有有机保温材料中最广的，热稳定性也最好。
但同时，酚醛泡沫也具有质脆、强度低，易掉渣等致命弱点，阻碍了 酚醛泡沫大规模的推广应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是通过改进复合增韧剂、溶剂、固化剂， 制备出掉渣少、韧性高的酚醛泡沬。
本发明技术方案 一种增韧酚醛泡沫的制备方法，将以下原料经高速 混合、加热发泡制备而成(重量份数) 甲阶酴醛树脂100份 复合增韧剂 5~35份 表面活性剂 5~10份 发泡剂 8~15份 固化剂 7~20份
其中，所述复合增韧剂由聚合度为300 - 1900、醇解度为50~99的聚乙烯醇和平均分子量为2~15万的聚乙烯吡咯烷酮组成，配比为(重量百分比):
聚乙烯醇 5% ~30°/。
聚乙烯吡唂烷酮 70%~95%
其中，所述固化剂配比为(重量百分比)
磷酸 5% -60%
对甲苯磺酸 20%-45%
硼酸 5% ~15%
水 15%~40%
在使用时先将所述复合增韧剂溶解于由30%~ 90%的醇类化合物与10%~70%的水组成的溶剂中，再与甲阶酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂、固化剂混合，得到所述增韧酚醛泡沫。
所述表面活性剂优选吐温-80。
所述发泡剂优选戊烷。
所述醇类化合物选自一元醇、多元醇、乙二醇、聚乙二醇、聚醚多元醇、聚酯多元醇中的任意一种。
本发明在工艺中引入了新的复合增韧剂，并研制出对复合增韧剂溶解性好、与发泡体系混合性佳的溶剂，同时复配了一种新的固化剂，解决了酚醛泡沫易掉渣、质脆、强度低、韧性差的缺点，又保持了酚醛泡沬导热系数低、低烟、耐燃等传统优点。
本发明制备的增韧酚醛泡沬具有以下特性
1、 表观密度 40~70Kg/m3
2、 导热系数 0.018 - 0.032 W/m-k
3、 氧指数 >40%
4、 压缩强度 >190KPa
5、 冲击强度 >100KPa
6、 掉渣率 <3°/。
具体实施例方式
下面通过实施例对本发明进一步详细描述， 一种增韧酚醛泡沬的制备
方法，将以下原料经高速混合、加热发泡制备而成(重量份数) 甲阶酴醛树脂100份 复合增辆剂 5~35份 表面活性剂 5~10份 发泡剂 8~15份 固化剂 7~20份
其中，所述复合增韧剂由聚合度为300 - 1900、醇解度为50 - 99的聚 乙烯醇和平均分子量为2~15万的聚乙烯吡咯烷酮组成，配比为(重量百 分比)
聚乙烯醇 5% ~30%
聚乙烯吡咯烷酮 70%-95%
其中，所述固化剂配比为(重量百分比)
磷酸 5% -60%
对甲苯磺酸 20%~45%
硼酸 5% -15%
水 15%~40%
在使用时先将所述复合增韧剂溶解于由30%~ 90%的醇类化合物与 10%~70%的水组成的溶剂中，再与甲阶酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂、 固化剂混合，得到所述增韧酚醛泡沫。
所述表面活性剂优选吐温-80,所述发泡剂优选戊烷，所述醇类化合物 选自一元醇、多元醇、乙二醇、聚乙二醇、聚醚多元醇、聚酯多元醇中的 任意一种。
实施例l
称取磷酸25克、对甲苯磺酸12. 5克、硼酸2. 5克、水1Q克，混合溶解，作为固化剂待用。
将3. 5克聚合度为500、醇解度为88的聚乙烯醇溶解于5克水中，加 入15克乙二醇，再将9克平均分子量为13万的聚乙烯吡咯烷酮溶解于其 中，作为复合增軔剂溶液待用。
将50克甲阶酚醛树脂、以上全部复合增韧剂溶液、3克吐温-80、 5克 戊烷、5克以上配制的固化剂依次加入混合锅，高速搅拌30秒，快速倒入 一定体积的模具内，合上模具，于75'C下发泡固化1小时，冷却，脱模， 得密度为70kg/m3左右的增韧酚醛泡沬。
实施例2
称取磷酸10克、对甲苯磺酸20克、硼酸3. 5克、水16. 5克，混合溶 解，作为固化剂待用。
将2克聚合度为500、醇解度为99的聚乙烯醇溶解于6克水中，加入 5克乙醇，加入10克聚乙二醇400,再将10克平均分子量为9万的聚乙烯
吡咯烷酮溶解于其中，作为复合增韧剂溶液待用。
将50克甲阶酚醛树脂、以上50。/。的复合增韧剂溶液、3克吐温-80、 6.5 克戊垸、8克以上配制的固化剂依次加入混合锅，高速搅拌30秒，快速倒 入一定体积的模具内，合上模具，于75€下发泡固化1小时，冷却，脱模， 得密度为40kg/i^左右的增韧酚醛泡沬。
实施例3
称取磷酸15克、对甲苯磺酸18克、硼酸5克、水12克，混合溶解， 作为固化剂待用。
将1. 5克聚合度为1700、醇解度为88的聚乙烯醇溶解于7克水中，加 入5克乙醇，加入5克乙二醇，加入5克二甘醇，再将10克平均分子量为 2万的聚乙烯吡咯烷酮溶解于其中，作为复合增韧剂溶液待用。
将50克甲阶酚醛树脂、以上70"/。的复合增韧剂溶液、3克吐温-80、 5克戊烷、6克以上配制的固化剂依次加入混合锅，高速搅拌30秒，快速倒
入一定体积的模具内，合上模具，于75'C下发泡固化1小时，冷却，脱模， 得密度为60kg/r^左右的增韧酚醛泡沬。
所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所 作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种增韧酚醛泡沫的制备方法，将以下原料经高速混合、加热发泡制备而成，以重量份数计甲阶酚醛树脂100份复合增韧剂 5～35份表面活性剂 5～10份发泡剂 8～15份固化剂 7～20份其中，所述复合增韧剂由聚合度为300～1900、醇解度为50～99的聚乙烯醇和平均分子量为2～15万的聚乙烯吡咯烷酮组成，以重量百分比计，配比为聚乙烯醇5％～30％聚乙烯吡咯烷酮 70％～95％其中，所述固化剂，以重量百分比计，配比为磷酸5％～60％对甲苯磺酸 20％～45％硼酸5％～15％水 15％～40％在使用时先将所述复合增韧剂溶解于由30％～90％的醇类化合物与10％～70％的水组成的溶剂中，再与甲阶酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂、固化剂混合，得到所述增韧酚醛泡沫。
2. 根据权利要求1所述增韧酚醛泡沬的制备方法，其特征是所述表面 活性剂为吐温-80。
3. 根据权利要求1所述增韧酚醛泡沬的制备方法，其特征是所述发泡 剂为戊烷。
4. 根据权利要求1所述增韧酚醛泡沫的制备方法，其特征是所述醇类化合物选自一元醇、多元醇、乙二醇、聚乙二醇、聚醚多元醇、聚酯多元 醇中的任意一种。
全文摘要
本发明公开了一种增韧酚醛泡沫的制备方法，将以下原料经高速混合、加热发泡制备而成(重量份数)甲阶酚醛树脂 100份，复合增韧剂5～35份，表面活性剂5～10份，发泡剂8～15份，固化剂7～20份。本发明在工艺中引入了新的复合增韧剂，并研制出对复合增韧剂溶解性好、与发泡体系混合性佳的溶剂，同时复配了一种新的固化剂，解决了酚醛泡沫易掉渣、质脆、强度低、韧性差的缺点，又保持了酚醛泡沫导热系数低、低烟、耐燃等传统优点。
文档编号C08K3/00GK101525465SQ200910048390
公开日2009年9月9日 申请日期2009年3月27日 优先权日2009年3月27日
发明者黄剑清 申请人:上海应用技术学院