Cit实验室用耐热防火理化板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及实验板材技术领域，尤其涉及一种CIT实验室用耐热防火理化板。
【背景技术】
[0002]随着目前实验室设备逐渐增加，实验柜用理化板作为必不可少的材料得到越来越广泛的应用，酚醛树脂因具有粘结强度高、耐水、耐热、耐磨及化学稳定性好等优点而被广泛应用于理化板行业。目前的实验柜理化板耐腐蚀性、耐热及防火性能越来越无法满足市场需求。
【发明内容】
[0003]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种CIT实验室用耐热防火理化板，具有优异的耐热防火性能，而且耐化学腐蚀和耐水性能优秀，满足实验柜的实际需求。
[0004]本发明提出的一种CIT实验室用耐热防火理化板，包括:理化基材、胶黏剂和通过胶黏剂粘合在理化基材上的理化膜;其中理化膜的原料按重量份包括:改性酚醛树脂60?70份，环氧树脂10?16份，三聚氰胺甲醛树脂22?25份，木质素30?36份，碳纤维2?5份，中空玻璃微球13?16份，沉淀硫酸钡5?8份，白炭黑24?27份，邻苯二甲酸二异辛酯1.7?1.9份，磷酸甲苯二苯酯3?6份，甲基丙烯酸甲酯2?4份，苯乙烯-丙烯腈共聚物I?2份，双磷酸季戊四醇蜜铵盐2?4份，氨基磺酸胍2.5?3份，叔丁基对苯二酚1.2?1.5份，防老剂616 I?I.4份。
[0005]优选地，理化膜原料中的改性酚醛树脂按如下工艺制备:
[0006]S1、将苯酚和桐油混合后进行超声处理，升温至80?90°C，再加入对甲苯磺酸混合均匀后，升温至105?110°C，保温2.2?2.6h得到物料a ；
[0007]S2、将十七氟癸基三乙氧基硅烷和二乙醇胺、水混合均匀，静置12?16h得到物料b；
[0008]S3、将氢氧化钠水溶液和甲醛水溶液混合后，再加入物料a升温至102?105°C，保温2?3h，抽真空脱水后，再加入硼酸和物料b，然后加热回流1.8?3.6h，当凝胶时间为80?120s时，取出得到改性酚醛树脂。
[0009]优选地，理化膜原料中的改性酚醛树脂制备方法的SI中，超声处理的时间为50?60min，超声处理的温度为50?60°C，超声处理的频率为30?40kHz，超声处理的功率为450?550wo
[0010]优选地，理化膜原料中的改性酚醛树脂制备方法的SI中，按重量份将102?105份苯酚和19?22份桐油混合后进行超声处理，升温至80?90°C，再加入3?4份对甲苯磺酸混合均匀后，升温至105?110°C，保温2.2?2.6h得到物料a。
[0011]优选地，理化膜原料中的改性酚醛树脂制备方法的S2中，十七氟癸基三乙氧基硅烷和二乙醇胺、水的重量比为15?18:3?5:6?9。
[0012]优选地，理化膜原料中的改性酚醛树脂制备方法的S3中，氢氧化钠水溶液的浓度为2?4mol/L，甲醛水溶液的质量分数为35?40wt%。
[0013]优选地，理化膜原料中的改性酚醛树脂制备方法的S3中，氢氧化钠水溶液、甲醛水溶液、硼酸、物料a和物料b的重量比为2?4:40?45: 5?8:45?48: 3?6。
[0014]优选地，理化膜原料中的改性酚醛树脂制备方法的S3中，加热回流的过程中维持压力为100?120Pa以脱水。
[0015]优选地，理化膜原料中，改性酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺甲醛树脂、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯-丙烯腈共聚物的重量比为62?66:12?14:23?24:2.5?3.5:1.6?1.8。
[0016]优选地，理化膜原料中，木质素、碳纤维、中空玻璃微球、沉淀硫酸钡、白炭黑、邻苯二甲酸二异辛酯、磷酸甲苯二苯酯、甲基丙烯酸甲酯的重量比为32?34:3?4:14?15:6?7:25?26:1.75?1.85:4?5:2.5?3.5。
[0017]本发明采用将苯酚和桐油混合，进行超声处理，使苯酚和桐油混合均匀，增大苯酚和桐油之间的接触面积，然后在对甲苯磺酸的催化作用下，使苯酚和桐油发生氢离子加成反应(即烷基化反应)生成物料a(即苯酚-桐油合成物)；将物料a和甲醛混合后，在氢氧化钠的催化作用下，生产酚醛树脂，再加入十七氟癸基三乙氧基硅烷水解物和硼酸对酚醛树脂进行接枝改性得到改性酚醛树脂;改性酚醛树脂采用苯酚-桐油合成物提供酚醛树脂的羟基，由于引入桐油柔韧链的缘故，提高了酚醛树脂的强度及耐水性;而桐油中含有较高的桐油酸，当改性酚醛树脂固化时，桐油中桐油酸分子就会聚合成一种密集的复杂结构，进而会在酚醛树脂表面形成一层防水及耐腐蚀的光滑表面，进一步提高了改性酚醛树脂的耐水性能，而桐油在酚醛树脂中的苯环上引入长碳链，大幅提高了改性酚醛树脂的韧性，同时桐油中的不饱和脂肪酸间产生交联反应，进一步提高改性酚醛树脂的韧性。
[0018]本发明的改性酚醛树脂采用十七氟癸基三乙氧基硅烷和硼酸进行改性，其中十七氟癸基三乙氧基硅烷是一种具有长柔性链的硅烷偶联剂，与二乙醇胺、水混合进行水解生成的硅羟基，而硼酸与硅羟基可以和酚醛树脂的酚羟基或羟甲基反应，而使十七氟癸基三乙氧基硅烷和硼酸接枝在酚醛树脂上得到改性酚醛树脂，即改性酚醛树脂具有C-C键、C-O键、C-F键和B-O键，其中C-F键和B-O键的键长短，键能大，不易断裂，使改性酚醛树脂结构更加稳定，从而提高了本发明的耐热防火性能；同时在固化的过程中，十七氟癸基三乙氧基硅烷有向空气中迀移的趋势，使改性酚醛树脂的表面自由能降低，接触角逐渐变大，从而提高了本发明的防水性能。
[0019]本发明理化膜采用改性酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺甲醛树脂，使本发明理化膜具有优异的耐热防火性能，而且耐化学腐蚀和耐水性能优秀;采用甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物作为增韧剂，不仅能大大提高了本发明理化膜的韧性，还保持了本发明理化膜的刚性，使本发明符合实际需求;而木质素、碳纤维、沉淀硫酸钡、白炭黑、中空玻璃微球在邻苯二甲酸二异辛酯、磷酸甲苯二苯酯的作用下，与改性酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺甲醛树脂分散均匀，提高了本发明理化膜的耐磨性能，同时中空玻璃微球、磷酸甲苯二苯酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、双磷酸季戊四醇蜜铵盐、氨基磺酸胍与改性酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂配合，使本发明理化膜富含氮、硼、磷元素，大大提高了本发明理化膜的氧指数，进一步提尚本发明的耐热防火性能。
[0020]综上所述，本发明具有优异的耐热防火性能，而且耐化学腐蚀和耐水性能优秀，满足实验柜的实际需求。
【具体实施方式】
[0021]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0022]实施例1
[0023]本发明提出的一种CIT实验室用耐热防火理化板，包括:理化基材、胶黏剂和通过胶黏剂粘合在理化基材上的理化膜;其中理化膜的原料按重量份包括:改性酚醛树脂60份，环氧树脂16份，三聚氰胺甲醛树脂22份，木质素36份，碳纤维2份，中空玻璃微球16份，沉淀硫酸钡5份，白炭黑27份，邻苯二甲酸二异辛酯1.7份，磷酸甲苯二苯酯6份，甲基丙烯酸甲酯2份，苯乙烯-丙烯腈共聚物2份，双磷酸季戊四醇蜜铵盐2份，氨基磺酸胍3份，叔丁基对苯二酚1.2份，防老剂616 1.4份。
[0024]其中，改性酚醛树脂按如下工艺制备:
[0025]S1、按重量份将102份苯酚和22份桐油混合后进行超声处理，超声处理的时间为50min，超声处理的温度为60°C，超声处理的频率为30kHz，超声处理的功率为550w，升温至80°C，再加入4份对甲苯磺酸混合均匀后，升温至105°C，保温2.6h得到物料a;
[0026]S2、按重量份将15份十七氟癸基三乙氧基硅烷和5份二乙醇胺、6份水混合均匀，静置16h得到物料b;
[0027]S3、按重量份将2份浓度为4mol/L氢氧化钠水溶液和40份质量分数为40wt %的甲醛水溶液混合后，再加入45份物料a升温至105°C，保温2h，抽真空脱水后，再加入8份硼酸和3份物料b，然后加热回流3.6h，加热回流的过程中维持压力为10Pa以脱水，当凝胶时间为120s时，取出得到改性酚醛树脂。
[0028]实施例2
[0029]本发明提出的一种CIT实验室用耐热防火理化板，包括:理化基材、胶黏剂和通过胶黏剂粘合在理化基材上的理化膜;其中理化膜的原料按重量份包括:改性酚醛树脂70份，环氧树脂10份，三聚氰胺甲醛树脂25份，木质素30份，碳纤维5份，中空玻璃微球13份，沉淀硫酸钡8份，白炭黑24份，邻苯二甲酸二异辛酯1.9份，磷酸甲苯二苯酯3份，甲基丙烯酸甲酯4份，苯乙烯-丙烯腈共聚物I份，双磷酸季戊四醇蜜铵盐4份，氨基磺酸胍2.5份，叔丁基对苯二酚1.5份，防老剂616 I份。
[0030]其中，改性酚醛树脂按如下工艺制备:
[0031]S1、按重量份将105份苯酚和19份桐油混合后进行超声处理，超声处理的时间为60min，超声处理的温度为50°C，超