赤泥酚醛泡沫保温材料及其制备方法
【专利摘要】本发明提出了一种赤泥酚醛泡沫保温材料及其制备方法，按重量份数计算，包括以下原料：酚醛树脂50～60份、聚氨酯10～15份、赤泥15～22份、偶联剂2～4份、表面活性剂3～6份、发泡剂5～10份、固化剂10～15份与增韧剂3～6份，所述增韧剂是纳米二氧化硅与氧化石墨在醇酸盐溶液中形成的混合物。制备方法：包括以下步骤：1)将酚醛树脂、聚氨酯、固化剂以及增韧剂在40～60℃条件下进行混合均匀，得到混合物A；2)将混合物A、赤泥、偶联剂、表面活性剂以及发泡剂混合搅拌均匀，快速倒入预热的模具中发泡，固化即可。该保温材料不仅强度高，而且导热系数低。
【专利说明】
赤泥酚醛泡沬保温材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于建筑外墙材料技术领域，具体涉及一种赤泥酚醛泡沫保温材料及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 酚醛保温板和聚氨酯硬泡同属有机类热固性高效保温材料，尤其近年建筑节能率 的逐渐提高，应用保温材料技术性能越来越高，市场需求量越来越大。在建筑应用保温材料 应用中，不但要求物理技术性能高，而且必须达到防火性能。酚醛树脂生产的泡沫和聚氨酯 硬泡虽属相对较好的保温材料，但两类保温材料各有不同的优、缺点，不具有很好综合技术 性能。聚氨酯树脂合成的聚氨酯硬泡，具有轻质、高强、导热系数低、韧性好和施工方便等特 点，但防火性能最高只能达到B1级防火性能、氧指数最高只能达到30 %。
[0003] 酚醛树脂生产的酚醛保温板，具备聚氨酯硬泡保温材料主要基本优点，但防火性 能比聚氨酯硬泡突出，耐火燃穿透、耐高温、低烟，氧指数高达50%，但酚醛保温板与聚氨酯 硬泡比较，酚醛保温板最大的缺点是脆性大、酸性大。由于酚醛保温板的脆性大，酚醛保温 板在使用时存在掉粉、弹性低、压缩强度低，导热系数不达标等问题，固有优异防火性能没 能得到很好利用，因此，影响该产品应用技术的扩展，同时给运输、施工带来很多不便。尤其 拉拔强度低，不易满足相关标准要求。由于酸性大，使得酚醛保温板与金属、水泥基材料接 触会有一定腐蚀性。
【发明内容】
[0004] 为了解决以上酚醛泡沫板的导热系数较高、韧性不好的问题，本发明提出一种赤 泥酚醛泡沫保温材料，该保温材料不仅强度高，而且导热系数低。
[0005] 本发明的技术方案是这样实现的：
[0006] -种赤泥酚醛泡沫保温材料，按重量份数计算，包括以下原料：
[0007] 酚醛树脂50~60份、聚氨酯10~15份、赤泥15~22份、偶联剂2~4份、表面活性剂3 ~6份、发泡剂5~10份、固化剂10~15份与增韧剂3~6份，所述增韧剂是纳米二氧化硅与氧 化石墨在醇酸盐溶液中形成的混合物。
[0008] 进一步，所述醇酸盐为乳酸盐、苹果酸盐、酒石酸盐或者柠檬酸盐;优选为乳酸钠、 苹果酸钠、酒石酸钠或者柠檬酸钠。
[0009] 进一步，所述醇酸盐溶液的浓度为2~6wt%。
[0010]进一步，所述表面活性剂为吐温80。
[0011] 进一步，所述发泡剂为环戊烷或正戊烷。
[0012] 进一步，所述固化剂为磷酸和对甲苯磺酸的混合酸或者盐酸。
[0013] 进一步，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550或者硅烷偶联剂KH560。
[0014] 本发明的另一个目的是提供一种赤泥酚醛泡沫保温材料的制备方法，包括以下步 骤：
[0015] 1)将酚醛树脂、聚氨酯、固化剂以及增韧剂在40~60°C条件下进行混合均匀，得到 混合物A;
[0016] 2)将混合物A、赤泥、偶联剂、表面活性剂以及发泡剂混合搅拌均匀，快速倒入预热 的模具中发泡，固化即可。
[0017] 进一步，所述步骤2)预热模具的预热温度为30~50°C。
[0018] 本发明有益效果：
[0019] 1、本发明的赤泥酚醛泡沫保温材料其增韧剂是纳米二氧化硅与氧化石墨在醇酸 盐溶液中形成的混合物，增韧效果显著，并且具有更好的阻燃与耐热性能。在40~60°C条件 下，酚醛树脂、固化剂以及增韧剂进行混合，有利于酚醛树脂的增韧改性。由于聚氨酯坚韧， 柔软而且结合力强性能，参与酚醛泡沫板辅助改性，使得酚醛泡沫板韧性提高，不易掉粉， 弹性增强。添加赤泥可以提高保温材料耐酸雨的性能。赤泥中既有硅酸盐又有氧化铁、氧化 钙等金属氧化物，使酚醛泡沫塑料的耐热性、抗火焰性能提高。通过偶联剂的作用，赤泥无 机填料在酚醛树脂中分散均匀，孔隙细腻，尺寸稳定，其抗压、抗拉综合性能提高，节约成 本。
[0020] 2、本发明的赤泥酚醛泡沫保温材料的导热系数为0.016~0.022W/m · K，压缩强度 为0.184~0.191MPa，垂直于板面强度为0.123~0.126MPa。
【具体实施方式】
[0021] 实施例1
[0022] -种赤泥酚醛泡沫保温材料，按重量份数计算，包括以下原料：
[0023] 酚醛树脂55份、聚氨酯12份、赤泥5份、3份硅烷偶联剂KH550、4份吐温80、环戊烷7 份、磷酸和对甲苯磺酸的混合酸12份与增韧剂4份，增韧剂是纳米二氧化硅与氧化石墨在 4wt %柠檬酸钠溶液中形成的混合物。
[0024]制备方法，包括以下步骤：
[0025] 1)将酚醛树脂、聚氨酯、磷酸和对甲苯磺酸的混合酸以及增韧剂在50°C条件下进 行混合均匀，得到混合物A;
[0026] 2)将混合物A、吐温80、赤泥、硅烷偶联剂KH550以及环戊烷混合搅拌均匀，快速倒 入40°C预热的模具中发泡，固化即可。
[0027] 实施例2
[0028] -种赤泥酚醛泡沫保温材料，按重量份数计算，包括以下原料：
[0029] 酚醛树脂50份、聚氨酯10份、赤泥4份、2份硅烷偶联剂KH560、3份吐温80、正戊烷5 份、盐酸11份与增韧剂3份，增韧剂是纳米二氧化硅与氧化石墨在2wt%酒石酸钠溶液中形 成的混合物。
[0030] 制备方法，包括以下步骤：
[0031] 1)将酚醛树脂、盐酸、聚氨酯以及增韧剂在40°C条件下进行混合均匀，得到混合物 A；
[0032] 2)将混合物A、吐温80、赤泥、硅烷偶联剂KH560以及正戊烷混合搅拌均匀，快速倒 入30°C预热的模具中发泡，固化即可。
[0033] 实施例3
[0034] -种赤泥酚醛泡沫保温材料，按重量份数计算，包括以下原料：
[0035] 酚醛树脂58份、聚氨酯13份、赤泥6份、4份硅烷偶联剂KH560、5份吐温80、正戊烷8 份、磷酸和对甲苯磺酸的混合酸(磷酸与对苯磺酸的质量比为3:1)10份与增韧剂5份，增韧 剂是纳米二氧化硅与氧化石墨在5wt %乳酸钠溶液中形成的混合物。
[0036]制备方法，包括以下步骤：
[0037] 1)将酚醛树脂、聚氨酯、磷酸和对甲苯磺酸的混合酸以及增韧剂在55°C条件下进 行混合均匀，得到混合物A;
[0038] 2)将混合物A、吐温80、赤泥、硅烷偶联剂KH560以及正戊烷混合搅拌均匀，快速倒 入45°C预热的模具中发泡，固化即可。
[0039] 实施例4
[0040] -种赤泥酚醛泡沫保温材料，按重量份数计算，包括以下原料：
[0041 ] 酚醛树脂60份、聚氨酯15份、赤泥4份、4份硅烷偶联剂KH550、6份吐温80、环戊烷10 份、盐酸15份与增韧剂6份，增韧剂是纳米二氧化硅与氧化石墨在6wt%苹果酸钠溶液中形 成的混合物。
[0042]制备方法，包括以下步骤：
[0043] 1)将酚醛树脂、聚氨酯、盐酸以及增韧剂在60°C条件下进行混合均匀，得到混合物 A；
[0044] 2)将混合物A、吐温80、赤泥、硅烷偶联剂KH550以及环戊烷混合搅拌均匀，快速倒 入50°C预热的模具中发泡，固化即可。
[0045] 实施例5
[0046] 将实施例1-4制备得到的保温板进行性能检测，结果见表1。
[0047]表1实施例1-4保温板性能检测结果
[0049]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种赤泥酚醛泡沫保温材料，其特征在于，按重量份数计算，包括以下原料： 酚醛树脂50~60份、聚氨酯10~15份、赤泥15~22份、偶联剂2~4份、表面活性剂3~6 份、发泡剂5~10份、固化剂10~15份与增韧剂3~6份，所述增韧剂是纳米二氧化硅与氧化 石墨在醇酸盐溶液中形成的混合物。2. 根据权利要求1所述的赤泥酚醛泡沫保温材料，其特征在于，所述醇酸盐为乳酸盐、 苹果酸盐、酒石酸盐或者柠檬酸盐。3. 根据权利要求1或2所述的赤泥酚醛泡沫保温材料，其特征在于，所述醇酸盐溶液的 浓度为2~6wt%。4. 根据权利要求1或2所述的赤泥酚醛泡沫保温材料，其特征在于，所述表面活性剂为 吐温80。5. 根据权利要求1或2所述的赤泥酚醛泡沫保温材料，其特征在于，所述发泡剂为环戊 烷或正戊烷。6. 根据权利要求1或2所述的赤泥酚醛泡沫保温材料，其特征在于，所述固化剂为磷酸 和对甲苯磺酸的混合酸或者盐酸。7. 根据权利要求1或2所述的赤泥酚醛泡沫保温材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷 偶联剂KH550或者硅烷偶联剂KH560。8. -种如权利要求1所述的赤泥酚醛泡沫保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下 步骤： 1) 将酚醛树脂、聚氨酯、固化剂以及增韧剂在40~60°C条件下进行混合均匀，得到混合 物A; 2) 将混合物A、赤泥、偶联剂、表面活性剂以及发泡剂混合搅拌均匀，快速倒入预热的模 具中发泡，固化即可。9. 根据权利要求8所述的赤泥酚醛泡沫保温材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2) 预热模具的预热温度为30~50°C。
【文档编号】C08L75/04GK106046669SQ201610624886
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月1日
【发明人】刘涛
【申请人】合肥广能新材料科技有限公司