一种掺杂改性脲醛树脂保温发泡板的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种掺杂改性脲醛树脂保温发泡板的制备方法，属于保温材料制备领域。
【背景技术】
[0002]金属磷酸盐与碳酸钙制备的无机发泡材料具有良好的泡孔结构，优异的不燃性，但其抗压强度较低，易脆率较大，导热系数较大。无机发泡材料较差的力学性能会影响其作为外墙保温材料的易施工性，从而会限制其作为外墙保温材料的应用。此外，无机发泡板的导热系数相对于有机保温材料较大，这样为达到相同的保温效果，使用无机发泡保温材料将会加厚墙体的厚度，将加大保温材料的使用成本。
[0003]脲醛树脂是现存树脂合成成本最低的有机高分子材料，可有效的降低保温材料的合成成本，其硬度较高，具有一定的韧性，且耐油、抗霉、绝缘性能优异，耐温性良好，氧指数为29%，具有一定的阻燃性，遇明火不燃。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题:针对目前金属磷酸盐与碳酸钙制备的无机发泡材料具有抗压强度低，易脆率较大，导热系数大等特点，而其较差的力学性能影响其易施工性的缺陷，提供了一种掺杂改性脲醛树脂保温发泡板的制备方法，该方法先以聚乙烯醇对脲醛树脂进行改性，通过在脲醛树脂的分子链段上嵌入柔性分子链来增加树脂的韧性，再将改性脲醛树脂加入到制备好的磷酸氢铝盐溶液中，加入玄武岩纤维作为增强剂，碳酸钙作为发泡剂，搅拌均匀后倒入模具中固化即得一种掺杂改性脲醛树脂保温发泡板。该发泡板保温效果好，抗压强度高，具有很强的易施工性。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
(1)称取10?20g聚乙稀醇放入500mL烧杯中，加入100?200mL蒸馈水，用玻璃棒缓慢搅拌均匀，之后移入水浴锅，升温至90?95°C，水浴保温I?2h，直至聚乙烯醇完全溶胀，冷却至室温备用；
(2)量取200?300mL质量浓度为75%的磷酸溶液倒入500mL烧杯中，放置在慢速搅拌机上，以100?200r/min的转速边搅拌边向里面加入20?30g氢氧化铝粉末，之后将烧杯移入水浴锅，升温至80?90°C，反应10?20min，直至溶液变澄清，得到磷酸氢铝盐溶液；
(3)量取300?400mL质量浓度为40%的甲醛溶液放入三口烧瓶中，常温下以质量浓度为30%的氢氧化钠溶液调节pH至7?8之间，加入50?10g碳酰胺，用磁力搅拌机缓慢搅拌均勾，搅拌转速为100?150r/min，之后在搅拌状态下加入100?150mL制备的聚乙稀醇溶液，移入油浴锅升温至90?100°C，保温反应30?60min ;
(4)向上述反应完的溶液中继续加入50?10g碳酰胺，并在90?100°C水浴下反应30?40min，之后降温至85?90°C，用质量浓度为20%的盐酸调节pH至4.5?5，然后升温至95?100°C，在此温度下进行缩合反应30?40min，之后用真空脱水装置对其进行脱水得到粘稠液体，即改性脲醛树脂原液；
(5)将制备好的改性脲醛树脂原液按5:4的比例加入到磷酸氢铝盐溶液中，用磁力搅拌机以200?300r/min的转速搅拌均匀，再加入20?30g增强剂和10?20g发泡剂，以700?800r/min的转速高速搅拌3?5min，静置反应10?15min ；
(6)将上述制得发泡体倒入模具，移入烘箱，升温至80?90°C，固化2?3h完成半固化，再升温至120?140°C，继续固化12?16h，即得一种改性脲醛树脂保温发泡板。
[0006]所述的增强剂为玄武岩纤维，发泡剂为碳酸钙。
[0007]本发明的具体应用方法:将本发明制得的保温发泡板作为墙体隔层用混凝土砌在墙壁内侧，起到保温阻燃作用，并切取7?9个尺寸ScmX Icm的试片装入试验装置中，在规定条件下，通入氧与氮的混合气体，将试片用点火器点燃，测定保持如蜡状持续燃烧所必须的最低氧浓度，最终测定氧指数达到了 30?35，阻燃性能和热稳定性良好，且抗压强度达到600kPa以上。
[0008]本发明的有益效果是:
(I)本发明制得的保温发泡板制备工艺简单，易于操作，且具有优异的抗压性能，阻燃保温性能优良，易施工性明显高于普通发泡保温材料。
【具体实施方式】
[0009]称取10?20g聚乙稀醇放入500mL烧杯中，加入100?200mL蒸馈水，用玻璃棒缓慢搅拌均匀，之后移入水浴锅，升温至90?95°C，水浴保温I?2h，直至聚乙烯醇完全溶胀，冷却至室温备用；量取200?300mL质量浓度为75%的磷酸溶液倒入500mL烧杯中，放置在慢速搅拌机上，以100?200r/min的转速边搅拌边向里面加入20?30g氢氧化铝粉末，之后将烧杯移入水浴锅，升温至80?90°C，反应10?20min，直至溶液变澄清，得到磷酸氢铝盐溶液；量取300?400mL质量浓度为40%的甲醛溶液放入三口烧瓶中，常温下以质量浓度为30%的氢氧化钠溶液调节pH至7?8之间，加入50?10g碳酰胺，用磁力搅拌机缓慢搅拌均匀，搅拌转速为100?150r/min，之后在搅拌状态下加入100?150mL制备的聚乙烯醇溶液，移入油浴锅升温至90?100°C，保温反应30?60min ;向上述反应完的溶液中继续加入50?10g碳酰胺，继续在90?100°C水浴下反应30?40min，之后降温至85?90°C，用质量浓度为20%的氯化铵溶液调节pH至4.5?5，然后升温至95?100°C，在此温度下进行缩合反应30?40min，之后用真空脱水装置对其进行脱水得到粘稠液体，即改性脲醛树脂原液；将制备好的改性脲醛树脂原液按5:4的比例加入到磷酸氢铝盐溶液中，用磁力搅拌机以200?300r/min的转速搅拌均匀，再加入20?30g增强剂和10?20g发泡剂，以700?800r/min的转速高速搅拌3?5min，静置反应10?15min ;将上述制得发泡体倒入模具，移入烘箱，升温至80?90°C，固化2?3h完成半固化，再升温至120?140°C，继续固化12?16h，即得一种改性脲醛树脂保温发泡板。
[0010]所述的增强剂为玄武岩纤维，发泡剂为碳酸钙。
[0011]实例I
称取1g聚乙烯醇放入500mL烧杯中，加入10mL蒸馏水，用玻璃棒缓慢搅拌均匀，之后移入水浴锅，升温至90°C，水浴保温lh，直至聚乙烯醇完全溶胀，冷却至室温备用；量取200mL质量浓度为75%的磷酸溶液倒入500mL烧杯中，放置在慢速搅拌机上，以100r/min的转速边搅拌边向里面加入20g氢氧化铝粉末，之后将烧杯移入水浴锅，升温至80°C，反应1min,直至溶液变澄清，得到磷酸氢铝盐溶液；量取300mL质量浓度为40%的甲醛溶液放入三口烧瓶中，常温下以质量浓度为30%的氢氧化钠溶液调节pH至7，加入50g碳酰胺，用磁力搅拌机缓慢搅拌均勾，搅拌转速为100r/min，之后在搅拌状态下加入10mL制备的聚乙烯醇溶液，移入油浴锅升温至90°C，保温反应30min ;向上述反应完的溶液中继续加入50g碳酰胺，继续在90°C水浴下反应30min，之后降温至85°C，用质量浓度为20%的氯化铵溶液调节pH至4.5，然后升温至95°C，在此温度下进行缩合反应30min，之后用真空脱水装置对其进行脱水得到粘稠液体，即改性脲醛树脂原液；将制备好的改性脲醛树脂原液按5:4的比例加入到磷酸氢铝盐溶液中，用磁力搅拌机以200r/min的转速搅拌均匀，再加入20g增强剂和1g发泡剂，以700r/min的转速高速搅拌3min，静置反应1min ;将上述制得发泡体倒入模具，移入烘箱，升温至80Γ，固化2h完成半固化，再升温至120°C，继续固化12h，即得一种改性脲