一种酚醛泡沫体的制作方法
【专利摘要】本发明属于隔热耐火材料【技术领域】，提出一种酚醛泡沫体。提出的一种酚醛泡沫体包括有酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂和固化剂；固化剂由强酸与有机二元弱酸复合而成；强酸与有机二元弱酸的质量比为4:1~1:1；固化剂在与酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂组成的混合料交联固化时，利用有机二元弱酸作为部分的固化交联剂，一方面通过化学修饰降低交联密度，增加酚醛泡沫体的机械性能，提高酚醛泡沫体的压缩强度；另一方面减少了强酸的用量，降低了酚醛泡沫体的酸性，使酚醛泡沫体的酸性—PH值不小于3。本发明降低了强酸的用量，减少了腐蚀，提高了酚醛泡沫体的PH值；扩大了酚醛泡沫的应用范围；并通过降低交联密度提升了酚醛泡沫的强度。
【专利说明】一种酚醛泡沬体
【技术领域】
[0001] 本发明属于隔热耐火材料【技术领域】，具体涉及一种酚醛泡沫体。
【背景技术】
[0002] 酚醛泡沫体是由酚醛树脂、固化剂、发泡剂、添加剂混合后在一定温度、压力下得 到的一种泡沫塑料，以其优越的绝热、耐火特性、遇火无滴落物应用于建筑、石油化工、空调 风管、隧道工程、电器等行业。
[0003] 众所周知，酚醛泡沫体一般是在酸的作用下固化成型，传统的酸多为无机或有机 强酸，诸如硫酸、磷酸、甲苯磺酸、苯磺酸等一种或几种复配。上述这些强酸在酚醛泡沫的成 型过程中固化速度快，但随着时间的延长，小分子酸会随着空气中的水分析出至表面，对金 属有较强的腐蚀作用，从而限制了酚醛泡沫的应用。
【发明内容】
[0004] 为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种酚醛泡沫体。
[0005] 本发明为完成上述目的采用如下技术方案： 一种酚醛泡沫体，所述的酚醛泡沫体包括有酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂和固化剂； 所述的酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂经过高效预混后形成混合料后与固化剂在预制的模 腔中进行高速搅拌形成可发泡酚醛树脂组合物；所述的可发泡树脂组合物浇注于加热模具 中形成预定形状的酚醛泡沫体，模具温度控制在70?KKTC ;其中，酚醛树脂、表面活性剂、 发泡剂和固化剂的质量份数之比100 :3~7 :4~6 :20~40 ;所述的固化剂由强酸与有机二元 弱酸复合而成；强酸与有机二元弱酸的质量比为4:1~1:1 ;所述的固化剂在与酚醛树脂、表 面活性剂、发泡剂组成的混合料交联固化时，利用有机二元弱酸作为部分的固化交联剂，一 方面通过化学修饰降低交联密度，增加酚醛泡沫体的机械性能，提高酚醛泡沫体的压缩强 度；另一方面减少了强酸的用量，降低了酚醛泡沫体的酸性，使酚醛泡沫体的酸性一PH值 不小于3。
[0006] 所述的强酸为甲苯磺酸，磷酸、硫酸、苯磺酸的一种或几种。
[0007] 所述的有机二元弱酸为C4?C12的饱和脂肪族二元羧酸或芳香族二元羧酸。
[0008] 所述的酚醛树脂是通过甲醛与苯酚缩聚反应得到的，具体方法如下：将苯酚及 氢氧化钠水溶液投入容器反应，加入甲醛后升温至所需粘度，停止反应并通过酸中和，脱 水至所需的含水量；其中，苯酚与甲醛的比例为1:1. 5~1 :2. 5,酚醛树脂在25°C下粘度为 3000 ?20000 mPa · S，水含量为 5~15 wt%，固含量为 70~90%。
[0009] 所述的表面活性剂为吐温系列表面活性剂、含硅表面活性剂中的一种或几种。
[0010] 所述吐温系列表面活性剂包括有吐温-20、吐温-80。
[0011] 所述含硅表面活性剂包括FQ550, DC-193。
[0012] 所述的发泡剂为正戊烷、正丁烷、异戊烷、氟氯烃的一种或几种。
[0013] 本发明提出的一种酚醛泡沫体，采用强酸与二元有机弱酸复配而成的固化剂制备 酚醛泡沫体，降低了强酸的用量，减少了腐蚀，提高了酚醛泡沫体的PH值；扩大了酚醛泡沫 的应用范围；并通过降低交联密度提升了酚醛泡沫的强度。
【具体实施方式】
[0014] 结合具体实施例对本发明加以说明，但本发明不局限于这些实施例和对比例。
[0015] 实施例1 固化剂的复配：向配备有搅拌器和恒温器的Im3搪瓷容器中放入160 kg的甲苯磺酸、 80 kg的硫酸作为复合酸中的强酸，然后向所述容器中引入80 kg的己二酸；将上述复合酸 在50?90°C的温度下搅拌处理一小时，得到所需的固化剂。
[0016] 将100重量份的酚醛树脂(酚：甲醛=1 : 2. 0,粘度为4000 mPa *S，重均分子量 为500?800)、4份的吐温-80作为表面活性剂、6份的正戊烷作为发泡剂，用计量泵将上述 物料按重量比例送至静态混合器中进行高效混合搅拌形成混合料；同时将所述的混合料与 上述固化剂20份送入浇注枪头进行高速搅拌混合，得到发泡酚醛树脂组合物；将发泡酚醛 树脂组合物通过枪头移动浇注于铺有无纺布的履带式模具上，通过履带模具传动带动发泡 酚醛树脂组合物进入加热模具中进行发泡，控制模具温度为80°C，固化15 min后得到宽度 为1200 mm、厚度为50 mm的酚醒泡沫体。
[0017] 表面活性剂还可以采用包括江苏美思德化学股份有限公司生产的Q5503含硅表 面活性剂或，佛山市道宁化工有限公司生产的DC-193含硅表面活性剂。
[0018] 实施例2 用与实施例1相同的方式制备酚醛泡沫体，不同之处是固化剂中强酸与己二酸的质量 分数比为4:1。
[0019] 实施例3 用与实施例1相同的方式制备酚醛泡沫体，不同之处是固化剂中强酸与己二酸的质量 分数比为2:1。
[0020] 实施例4 用与实施例1相同的方式制备酚醛泡沫体的样品，不同之处是固化剂中强酸与己二酸 的质量分数比为1:1。
[0021] 实施例5 用与实施例3相同的方式制备酚醛泡沫体，不同之处是固化剂中强酸与丁二酸的质量 分数比为2:1。
[0022] 实施例6 用与实施例3相同的方式制备酚醛泡沫体，不同之处是固化剂中强酸与癸二酸的质量 分数比为2:1。
[0023] 实施例7 用与实施例3相同的方式制备酚醛泡沫体，不同之处是固化剂中强酸与苯二甲酸的质 量分数比为2:1。
[0024] 对比例1 用与实施例1相同的方式制备酚醛泡沫体的样品，不同之处是仅使用强酸作为固化 剂。
[0025] 分别取上述实施例1-7和对比例所制备的酚醛泡沫体若干进行测试： (1)压缩强度 压缩强度或相对形变为10%时的压缩应力及压缩弹性模量试验按GB/T 8813-2008的 规定进行，试件的尺寸为（1〇〇± UmmX (1〇〇± UmmX原厚，压缩强度取酚醒泡沫体5个 试件试验结果的平均值。
[0026] (2)酸性 酚醛泡沫体若干，磨碎后通过孔径0.25 mm筛网，称取过筛后的酚醛泡沫体2 g放入 100 g蒸馏水中（蒸馏水的PH值为7 )，在20 °C下搅拌24 h后将粉末过滤，用精密PH试纸 测定滤液的PH值。
[0027] 从实施例1-7和对比例得到的50 mm厚酚醛泡沫体样品的压缩强度和酸性PH值 结果显示在表1中。
[0028] 表1复合酸比例及酚醛泡沫的性质
【权利要求】
1. 一种酚醛泡沫体，所述的酚醛泡沫体包括有酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂和固化 齐IJ;所述的酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂经过高效预混后形成混合料后与固化剂在预制的 模腔中进行高速搅拌形成可发泡酚醛树脂组合物；所述的可发泡树脂组合物浇注于加热模 具中形成预定形状的酚醛泡沫体，模具温度控制在70?KKTC ;其中，酚醛树脂、表面活性 齐[J、发泡剂和固化剂的质量份数之比1〇〇 :3~7 :4~6 :20~40 ;其特征在于：所述的固化剂由 强酸与有机二元弱酸复合而成；强酸与有机二元弱酸的质量比为4:1~1:1 ;所述的固化剂 在与酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂组成的混合料交联固化时，利用有机二元弱酸作为部分 的固化交联剂，一方面通过化学修饰降低交联密度，增加酚醛泡沫体的机械性能，提高酚醛 泡沫体的压缩强度；另一方面减少了强酸的用量，降低了酚醛泡沫体的酸性，使酚醛泡沫体 的酸性一PH值不小于3。
2. 根据权利要求1所述的一种酚醛泡沫体，其特征在于：所述的强酸为甲苯磺酸，磷 酸、硫酸、苯磺酸的一种或几种。
3. 根据权利要求1所述的一种酚醛泡沫体，其特征在于：所述的有机二元弱酸为C4? C12的饱和脂肪族二元羧酸或芳香族二元羧酸。
4. 根据权利要求1所述的一种酚醛泡沫体，其特征在于：所述的酚醛树脂是通过甲醛 与苯酚缩聚反应得到的，具体方法如下：将苯酚及氢氧化钠水溶液投入容器反应，加入甲醛 后升温至所需粘度，停止反应并通过酸中和，脱水至所需的含水量；其中，苯酚与甲醛的比 例为1:1. 5~1 :2. 5,酚醛树脂在25°C下粘度为3000?20000 mPa ? S，水含量为5~15 wt%， 固含量为70~90%。
5. 根据权利要求1所述的一种酚醛泡沫体，其特征在于：所述的表面活性剂为吐温系 列表面活性剂、含硅表面活性剂中的一种或几种。
6. 根据权利要求6所述的一种酚醛泡沫体，其特征在于：所述吐温系列表面活性剂包 括有吐温-20、吐温-80。
7. 根据权利要求6所述的一种酚醛泡沫体，其特征在于：所述含硅表面活性剂包括 FQ5503, DC-193。
8. 根据权利要求1所述的一种酚醛泡沫体，其特征在于：所述的发泡剂为正戊烷、正丁 烷、异戊烷、氟氯烃的一种或几种。
【文档编号】C08K5/092GK104497475SQ201410753759
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月11日 优先权日:2014年12月11日
【发明者】江国梁, 程志涛, 石晓, 褚夫强 申请人:洛阳双瑞橡塑科技有限公司