專利名稱：使用非可燃發(fā)泡劑發(fā)明的酚醛泡沫及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高分子發(fā)泡材料，具體涉及一種酚醛泡沫及其制備方法。
背景技術：
酚醛泡沫材料是一種防火、隔熱、隔音、輕質、節(jié)能性能優(yōu)越的新型建材。酚醛泡沫材料導熱系數(shù)低，并且難燃程度顯著優(yōu)于目前建筑業(yè)使用的聚苯乙烯泡沫和聚氨酯泡沫，酚醛泡沫遇火不燃燒、不變形、不散發(fā)有毒氣體、無滴落物，只在表面炭化，是一種防火性能優(yōu)異的保溫材料，有望取代聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫等傳統(tǒng)的有機聚合物保溫材料。目前，對于建筑材料，要求節(jié)能減排，尤其對建筑外墻外保溫材料要求不僅保溫效果優(yōu)異，更要求材料具有很好的阻燃防火性能。然而，由于酚醛泡沫板材制造主要通過易燃、易揮發(fā)的低碳烷烴作為發(fā)泡劑，受熱揮發(fā)形成小氣泡，樹脂固化成型。該方法所制造的酚醛泡沫一旦燃燒，離開火焰后會發(fā)生陰燃現(xiàn)象，繼續(xù)燃燒，直至燃燒殆盡；同時一旦有水滲入到保溫層，就會產(chǎn)生酸性液體，對墻體及鋼筋結構產(chǎn)生腐蝕，從而帶來安全隱患。因此，對于酚醛泡沫而言，迫切希望降低其陰燃性和酸性，從而提高使用安全性并擴展應用范圍。例如，JP61268733公開了一種耐火酚醛泡沫的制備方法，該方法中主要通過加入大量氫氧化鋁，在90°C下發(fā)泡成型，所得制品的燃燒時無陰燃現(xiàn)象。GB1361045也提供了一種制備酚醛泡沫的方法，該方法主要通過添加甲醛-苯磺酸-尿素化合物的來制備酚醛泡沫，其密度達到130kg/m3，火焰燃燒5分鐘后無陰燃現(xiàn)象。CN102229706也提供了一種制備酚醛泡沫的方法，該方法不使用易燃的發(fā)泡劑，而是碳酸鹽類與酸反應生成的氣體，而且需要在15 40kg/cm2的高壓下進行。不過，上述酚醛泡沫的制備方法都需需要較為苛刻的條件，因此存在改進空間。

發(fā)明內容
為了解決酚醛泡沫的陰燃性和高酸性問題，本發(fā)明人進行了銳意研究，結果發(fā)現(xiàn)不使用易燃的有機化合物作為發(fā)泡劑，而是使用表面改性的碳酸鈣，通過改性控制碳酸鈣表面的暴露度，進而控制發(fā)泡過程中碳酸鈣與酸的反應速度和反應程度，以該反應所產(chǎn)生的二氧化碳氣體作為發(fā)泡劑，并且該反應過程中釋放的熱量起到固化作用，從而，不僅有效降低/清除酚醛泡沫中的殘余酸，顯著降低酸性，并且由于未使用易燃的有機化合物作為發(fā)泡劑，顯著降低陰燃性，從而完成本發(fā)明。本發(fā)明的目的在于提供一種酚醛泡沫，該酚醛泡沫由以下重量配比的原料制成可發(fā)泡的酚醛樹脂100份表面活性劑2 8份改性碳酸韓5 15份填料10 40份固化劑10 20份
該酹醒泡沫無陰燃性，pH為5 6 ;其中，所述改性碳酸鈣選自聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣、松香改性碳酸鈣、固體石蠟改性碳酸鈣和熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣；所述的表面活性劑選自吐溫-40、吐溫_80、AK8812、L5400 ；所述的填料選自納米蒙脫土、水滑石、玻璃纖維、納米碳酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鎂、氧化鈣；所述的固化劑選自無機酸如硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸，和有機酸如甲酸、草酸、對甲 苯磺酸、二甲苯磺酸、甲基磺酸、十二烷基苯磺酸。本發(fā)明的另一目的在于提供上述酚醛泡沫，其通過將可發(fā)泡的酚醛樹脂、表面活性齊U、改性碳酸鈣、和填料混合，然后加入固化劑進行發(fā)泡、固化制得。根據(jù)本發(fā)明提供的酚醛泡沫，不存在陰燃現(xiàn)象，pH達5 6，提高了酚醛泡沫的使用安全性，同時降低了酚醛泡沫保溫材料對建筑墻體的腐蝕風險。
具體實施例方式下面對本發(fā)明進行詳細描述，本發(fā)明的特點和優(yōu)點將隨著這些描述變得更為清楚、明確。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種酚醛泡沫，該酚醛泡沫由以下重量配比的原料制成可發(fā)泡的酚醛樹脂100份表面活性劑2 8份改性碳酸鈣5 20份填料10 40份固化劑10 25份該酹醒泡沫無陰燃性，pH為5 6 ;其中，所述改性碳酸鈣選自聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣、松香改性碳酸鈣、固體石蠟改性碳酸鈣和熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣；所述的表面活性劑選自吐溫-40、吐溫_80、AK8812、L5400 ；所述的填料選自納米蒙脫土、水滑石、玻璃纖維、納米碳酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鎂、氧化鈣；所述的固化劑選自無機酸如硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸，和有機酸如甲酸、草酸、對甲苯磺酸、二甲苯磺酸、甲基磺酸、十二烷基苯磺酸。在優(yōu)選的實施方式中，酚醛泡沫由以下重量配比的原料制成可發(fā)泡的酚醛樹脂100份表面活性劑2 4份改性碳酸鈣15 20份填料10 20份固化劑15 25份。在本發(fā)明中，作為可發(fā)泡的酚醛樹脂，并沒有特殊要求，可以使用任何可發(fā)泡的酚醛樹脂。例如，可以通過以下方式制備可發(fā)泡的酚醛樹脂
將300份苯酚、160份固體甲醛和100份軟化水加入IL四口燒瓶中，打開攪拌和冷凝管，維持溫度在30°C 40°C，加入3份氫氧化鈉，緩慢升溫至80°C 90°C，恒溫反應2h，加入3份三聚氰胺和15份氫氧化鋁，抽真空脫水，真空度在-O. 08 -O. IMPa，體系粘度達5000mPa · S時，冷卻出料，得到可發(fā)泡酚醛樹脂；將300份苯酚、180份固體甲醛和120份軟化水加入IL四口燒瓶中，打開攪拌和冷凝管，維持溫度在30°C 40°C，加入3份氫氧化鈉，緩慢升溫至80°C 90°C，恒溫反應2h，加入5份尿素和10份氫氧化鋁，抽真空脫水，真空度在-O. 08 -O. IMPa,體系粘度達3000mPa-S時，冷卻出料，得到可發(fā)泡酚醛樹脂；將300份苯酚、190份固體甲醛和140份軟化水加入IL四口燒瓶中，打開攪拌和冷凝管，維持溫度在30°C 40°C，加入2. I份氫氧化鈉，緩慢升溫至80°C 90°C，恒溫反應3h，加入6份三聚氰胺、6份尿素和15份氫氧化鋁，抽真空脫水，真空度在-O. 08 -O. IMPa,體系粘度達4000mPa ·S時，冷卻出料，得到可發(fā)泡酚醛樹脂。 以上方式是已知的可發(fā)泡酚醛樹脂制備方法，對于其他已知方法,在此不作--列舉。在本發(fā)明中，作為改性碳酸鈣，可以使用聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣、松香改性碳酸鈣、固體石蠟改性碳酸鈣和熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣中的一種或多種。其作用在于，與作為固化劑的酸起反應，反應產(chǎn)生的二氧化碳氣體充當發(fā)泡劑，并且反應中產(chǎn)生的熱量促進酚醛泡沫固化。作為聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣，通過將聚丙烯酸酯乳液與碳酸鈣水性分散液混合，使得聚丙烯酸酯在碳酸鈣表面形成包覆膜來制備。優(yōu)選地，使用固含量為25% 45%wt. %的聚丙烯酸酯的乳液，進一步促進聚丙烯酸酯在碳酸鈣表面的包覆。優(yōu)選地，為了促進聚丙烯酸酯在碳酸鈣表面的包覆，對于碳酸鈣懸浮液濃度為5% 15% wt. %是合適的。作為聚丙烯酸酯乳液，并沒有特別限定，可以使用常用的聚丙烯酸酯乳液，例如由單體丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、和甲基丙烯酸甘油酯等聚合得到的聚丙烯酸酯乳液，可以使用其中的一種或幾種。作為聚丙烯酸酯乳液的制備方式，也沒有特別限制，可以使用常見的聚丙烯酸酯乳液聚合方式，例如陰離子引發(fā)聚合。作為碳酸鈣水性懸浮液，可以通過在超聲分散作用下，將碳酸鈣分散于水中獲得。在一個優(yōu)選的實施方式中，聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣通過以下方法制備(I)將丙烯酸酯單體、引發(fā)劑、乳化劑、pH緩沖劑和去離子水按如下質量百分比進行備份丙烯酸酯單體20 40% ;引發(fā)劑0. 3 1% ;乳化劑1 2% ;緩沖劑0. 5 1% ;余量為去離子水；(2)引發(fā)劑用步驟①中的去離子水溶解，配成溶液B ;(3)取步驟①中丙烯酸酯單體的5 IOwt. %、步驟①中的乳化劑、pH緩沖劑和剩余去離子水混合加入反應器，攪拌并通氮氣排氧，常溫預乳化30 50min ；(4)將步驟③中所得的乳化液升溫至50 70°C，加入溶液B的40 50wt. %引發(fā)聚合，待體系藍光出現(xiàn)后，加入剩余丙烯酸酯單體和溶液B，并在I 2h內滴加完畢，且丙烯酸酯單體滴加完畢應早于溶液B的滴加結束；(5)滴加完畢后繼續(xù)在氮氣保護和攪拌的條件下，于50 70°C，繼續(xù)反應I 6h，最后冷卻，得到固含量為25% 45% wt. 的聚丙稀酸酷的乳液；(6)將碳酸鈣超聲分散在去離子水中，在磁力攪拌的條件下，緩慢滴加上步驟⑤所制備的聚丙烯酸酯聚合物，直至聚合物在碳酸鈣表面形成一定的包覆，與酸接觸有一定的緩釋時間，最后經(jīng)過旋蒸濃縮，得到固含量30 50wt. %的溶液C ；
其中，所述的丙烯酸酯單體為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甘油酯等其中的一種或幾種；所述的引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、AIBA中的一種；所述的乳化劑為陰離子型或非離子型的中一種或幾種；所述的pH緩沖劑為NaCO3或NaHCO3中的一種。所得聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣為懸浮液狀，可以作為改性碳酸鈣直接用于制備酚醛泡沫。此時，改性碳酸鈣的重量以懸浮液的總重量計。作為松香改性碳酸鈣，通過將松香、碳酸鈣和增塑劑熔融，混合，冷卻和粉碎獲得。作為增塑劑，可以提及例如乙二醇、聚乙二醇、甘油等其中一種或幾種。所得松香改性碳酸鈣為固體粉末狀，為了便于使用，優(yōu)選其粒度小于O. 25mm。對于松香、碳酸鈣和增塑劑的用量，本領域技術人員可以根據(jù)需要確定。不過，為了確保發(fā)泡效果，所用碳酸鈣的重量優(yōu)選為松香重量的40-60%。作為固體石蠟改性碳酸鈣，通過將固體石蠟、碳酸鈣和增塑劑熔融，混合，冷卻和粉碎獲得。作為增塑劑，可以提及例如乙二醇、聚乙二醇、甘油等其中一種或幾種。所得固體石蠟改性碳酸鈣為固體粉末狀，為了便于使用，優(yōu)選其粒度小于O. 25_。對于固體石蠟、碳酸鈣和增塑劑的用量，本領域技術人員可以根據(jù)需要確定。不過，為了確保發(fā)泡效果，所用碳酸鈣的重量優(yōu)選為固體石蠟重量的40-60%。作為熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣，通過在低壓下，將熔融狀熱塑性酚醛樹脂與碳酸鈣混合，冷卻、粉碎獲得。所得熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣為固體粉末狀，為了便于使用，優(yōu)選其粒度為200 400目。對于熱塑性酚醛樹脂和碳酸鈣的用量，本領域技術人員可以根據(jù)需要確定。不過，為了確保發(fā)泡效果，所用碳酸鈣的重量優(yōu)選為熱塑性酚醛樹脂重量的40-60%。在一個優(yōu)選的實施方式中，熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣通過以下方法制備(I)將苯酚、液體甲醛加入具有冷凝管的反應器中，打開攪拌和冷凝管，維持物料溫度為30°C 40°C，液體固體甲醛的用量為苯酚質量的65% 75% ；(2)加入催化劑，緩慢升溫至85°C 100°C，恒溫反應2 4h，催化劑的用量為苯酚質量的O. 5% 2% ；(3)抽真空脫水，真空度在-O. 08 -O. IMPa,當物料溫度達到140 170°C時，力口入碳酸鈣，高速攪拌至均勻，出料冷卻；碳酸鈣的用量為苯酚的40% 60% ；(4)用粉碎機將得到的熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣粉碎至粒度為200 400目，其中，所述催化劑為草酸、硼酸、或乙酸。在本發(fā)明中，除了改性碳酸鈣以外，也可以使用改性的其他碳酸鹽，如碳酸鎂、碳酸鋇等。不過，綜合考慮成本、改性方式和發(fā)泡效果，優(yōu)選使用改性碳酸鈣。在本發(fā)明中，作為固化劑，使用可以與碳酸鈣其反應的酸，具體提及無機酸如硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸，和有機酸如甲酸、草酸、對甲苯磺酸、二甲苯磺酸、甲基磺酸、十二烷基苯磺酸?？梢允褂闷渲械娜我环N，也可以使用多種的組合。為了確保改性碳酸鈣和固化劑的反應速度，確保二氧化碳的溢出速度和反應放熱速度，從而確保發(fā)泡效果，在本發(fā)明中，相對于100重量份可發(fā)泡的酚醛樹脂而言，改性碳酸鈣的用量為20份，固化劑為10 25份。如果改性碳酸鈣和固化劑的用量不在該范圍內，可能會導致二氧化碳溢出速度過快/過慢、反應放熱過快/過慢等問題，以致獲得劣化的酚醛泡沫。在本發(fā)明中，對于表面活性劑和填料并沒有特別限定，可以使用本領域常用的表面活性劑和填料。作為表面活性劑，可以提及例如吐溫-40、吐溫-80、AK8812和L5400等，可以使用其中的任一種或多種的組合。作為填料，可以提及例如蒙脫土、水滑石、玻璃纖維、納米碳酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鎂、和氧化鈣等，可以使用其中的任一種或多種的組
口 ο根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供上述酚醛泡沫的制備方法，該方法包括將可發(fā)泡的 酚醛樹脂、表面活性劑、改性碳酸鈣、和填料混合，然后加入固化劑進行發(fā)泡、固化。在一個優(yōu)選的實施方式中，將可發(fā)泡的酚醛樹脂、表面活性劑、改性碳酸鈣和填料一起加入到反應釜中攪拌，再加入固化劑一起快速攪拌，混合均勻后快速倒入預熱至30 40°C的模具中，放入60 80°C的烘箱中發(fā)泡，取出冷卻脫模，得到酚醛泡沫制品。實施例實施例II)聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣的制備①將IOg丙烯酸乙酯(EA)、0. 435g過硫酸銨(APS)、I. 739g十二烷基硫酸鈉(SDS)、0. 87gpH緩沖劑NaHCO3和180g去離子水混合加入反應器，攪拌并通氮氣排氧，常溫預乳化40min ；②將得到的乳化液升溫至70°C，加入過硫酸銨(APS)水溶液(含APSO. 2g，15g水)，待體系藍光出現(xiàn)后，同時滴加73. 5g丙烯酸乙酯和3. 5g丙烯酸縮水甘油酯混合單體以及APS水溶液，I. 5h內滴加完畢，且丙烯酸酯混合單體最先滴加完畢；③滴加完畢后繼續(xù)在氮氣保護和攪拌的條件下，在70°C下繼續(xù)反應6h，最后冷卻，得到固含量為30% wt. %的聚丙烯酸酯的乳液；④將聚丙烯酸酯乳液與碳酸鈣按質量比為3 I于室溫下攪拌混合，攪拌時間30min，得到改性碳酸鈣懸浮液。2)可發(fā)泡酚醛樹脂的合成將600g苯酚、228g固體甲醛和240g軟化水加入2L四口燒瓶中，打開攪拌和冷凝管，維持溫度在30°C 40°C，加入3g氫氧化鈉，緩慢升溫至80°C 90°C，恒溫反應4h，加入6g三聚氰胺和30g氫氧化鋁，抽真空脫水，真空度在-O. 08 -O. IMPa,體系粘度達2000mPa · S時，冷卻出料，得到可發(fā)泡酚醛樹脂。3)酚醛泡沫的制備將IOOg可發(fā)泡的酚醛樹脂，3g吐溫-80，20g上述改性碳酸鈣懸浮液，IOg氫氧化鋁一起加入到反應釜中攪拌3min，再加入20g對甲苯磺酸一起快速攪拌，混合均勻后快速倒入預熱至40°C的模具中，放入70°C的烘箱中發(fā)泡lOmin，取出冷卻脫模，得到酚醛泡沫制品，泡沫燃燒時發(fā)生碳化，無陰燃現(xiàn)象，其PH為5。
實施例2I)松香改性碳酸鈣的制備將17. 5g松香、17. 5g碳酸鈣和O. 17gPEG_1000放入燒杯中，用電熱套加熱至熔融，并充分攪拌，倒出冷卻，冷卻后用高速粉碎機將其粉碎，并用O. 25mm的網(wǎng)篩過濾，最終得到所要的松香改性碳酸鈣。2)可發(fā)泡酚醛樹脂的 合成將600g苯酚、345g固體甲醛和375g軟化水加入2L四口燒瓶中，打開攪拌和冷凝管，維持溫度在30°C 40°C，加入4. 2g氧化鎂，緩慢升溫至80°C 90°C，恒溫反應3h，抽真空脫水，真空度在-O. 08 -O. IMPa，體系粘度達4000mPa · S時，冷卻出料；3)酚醛泡沫的制備將IOOg可發(fā)泡的酹醒樹脂、3gL5400、15g松香改性碳酸I丐、15g氫氧化招一起加入到反應爸中攪拌3min,再加入15份對甲苯磺酸和硫酸的混合物,快速攪拌,混合均勻后快速倒入預熱至40°C的模具中，放入70°C的烘箱中發(fā)泡lOmin，取出冷卻脫模，得到酚醛泡沫制品，泡沫燃燒時發(fā)生碳化，無陰燃現(xiàn)象，其PH為5. 4。實施例3( I)固體石蠟改性碳酸鈣的制備將30g固體石蠟和70g碳酸鈣放入燒杯中，用電熱套加熱至熔融，并充分攪拌，倒出冷卻，再將其經(jīng)行冷凍處理，最后用高速粉碎機將其粉碎，并用O. 25mm的網(wǎng)篩過濾，最終得到所要的固體石蠟改性碳酸鈣。2)可發(fā)泡的酚醛樹脂的制備將600g苯酚、268g固體甲醛和290g軟化水加入2L四口燒瓶中，打開攪拌和冷凝管，維持溫度在30°C 40°C，加入6g氫氧化鈉，緩慢升溫至80°C 90°C，恒溫反應3h，力口入12g尿素、15g氫氧化鎂和15g氫氧化鋁，抽真空脫水，真空度在-O. 08 -O. IMPa,體系粘度達4000mPa · S時，冷卻出料。3)酚醛泡沫的制備將IOOg可發(fā)泡的酚醛樹脂、3gAK8812、20g固體石蠟改性碳酸鈣、15g氫氧化鋁、2g乙二醇一起加入到反應釜中攪拌3min，再加入20份對甲苯磺酸一起快速攪拌，混合均勻后快速倒入預熱至40°C的模具中，放入70°C的烘箱中發(fā)泡12min，取出冷卻脫模，得到酚醛泡沫制品，泡沫燃燒時發(fā)生碳化，無陰燃現(xiàn)象，其PH為6。實施例4I)熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣的制備將300g苯酚、210g甲醛加入IL四口燒瓶中，打開攪拌和冷凝管，維持溫度在30°C 40°C，加入7. 5g草酸，緩慢升溫至90°C，恒溫反應3h ;抽真空脫水，真空度在-O. 08 -O. IMPa，當物料溫度達到140 170°C時，加入250g碳酸鈣，高速攪拌至均勻，出料冷卻，得到熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣；用粉碎機將改性碳酸鈣粉碎至粒度為200 400目，得到熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣粉末。2)可發(fā)泡的酚醛樹脂的合成將600g苯酚、306g固體甲醛和330g軟化水加入2L四口燒瓶中，打開攪拌和冷凝管，維持溫度在30°C 40°C，加入9g氫氧化鈉，緩慢升溫至80°C 90°C，恒溫反應3h，加入12g尿素、12g三聚氰胺和60份氫氧化鋁，抽真空脫水，真空度在-O. 08 -O. IMPa,體系粘度達5000mPa · S時，冷卻出料。3)酚醛泡沫的制備將IOOg可發(fā)泡的酚醛樹脂，3g吐溫-80，20g熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣粉末，20g氫氧化招，3g乙二醇一起加入到反應爸中攪拌3min,再加入25g對甲苯磺酸一起快速攪拌，混合均勻后快速倒入預熱至40°C的模具中，放入60 80°C的烘箱中發(fā)泡lOmin，取出冷卻脫模，得到酚醛泡沫制品，泡沫燃燒時發(fā)生碳化，無陰燃現(xiàn)象，其PH為6。試驗例酚醛泡沫材料pH值的測定:用去離子水濕潤酚醛泡沫樣品平整潔凈的表面，蓋上一片pH值范圍為I 14的試紙，放置I分鐘觀察，測量pH值。以上通過具體實施例對本發(fā)明進行了進一步說明，不過這些實施例僅是范例性的，并不對本發(fā)明的保護范圍構成任何限制。本領域技術人員理解，在不超出本發(fā)明的精神和保護范圍的情況下，可以對本發(fā)明的技術方案及其實施方式進行多種等價替換、修飾或改進，這些均應落入本發(fā)明的保護范圍內。本發(fā)明的保護范圍以所附的權利要求為準。
文中提及的所有文獻，在此全文引入作為參考。
權利要求
1.一種酚醛泡沫，該酚醛泡沫由以下重量配比的原料制成 可發(fā)泡的酚醛樹脂100份 表面活性劑2 8份 改性碳酸韓5 20份 填料10 40份 固化劑10 25份 該酹醒泡沫無陰燃性，pH為5 6 ; 其中，所述改性碳酸鈣選自聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣、松香改性碳酸鈣、固體石蠟改性碳酸鈣和熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣； 所述的表面活性劑選自吐溫-40、吐溫-80、AK8812、L5400 ； 所述的填料選自納米蒙脫土、水滑石、玻璃纖維、納米碳酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鎂、氧化鈣； 所述的固化劑選自無機酸如硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸，和有機酸如甲酸、草酸、對甲苯磺酸、ニ甲苯磺酸、甲基磺酸、十二烷基苯磺酸。
2.根據(jù)權利要求I所述的酚醛泡沫，該酚醛泡沫由以下重量配比的原料制成 可發(fā)泡的酚醛樹脂100份 表面活性劑2 4份 改性碳酸韓15 20份 填料10 20份 固化劑15 25份。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的酚醛泡沫，其中所述聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣通過將聚丙烯酸酯乳液與碳酸鈣水性分散液混合，使得聚丙烯酸酯在碳酸鈣表面形成包覆膜來制備。
4.根據(jù)權利要求3所述的的酚醛泡沫，其中所述聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣通過以下方法制備 (1)將丙烯酸酯單體、引發(fā)劑、乳化剤、PH緩沖劑和去離子水按如下質量百分比進行備份丙烯酸酯單體20 40% ;引發(fā)劑0. 3 1% ;乳化劑1 2% ;緩沖劑0.5 1% ；余量為去離子水； (2)引發(fā)劑用步驟(I)中的去離子水溶解，配成溶液B; (3)取步驟(I)中丙烯酸酯單體的5 IOwt.%、步驟①中的乳化剤、pH緩沖劑和剩余去離子水混合加入反應器，攪拌并通氮氣排氧，常溫預乳化30 50min ； (4)將步驟(3)中所得的乳化液升溫至50 70°C，加入溶液B的40 50wt.%引發(fā)聚合，待體系藍光出現(xiàn)后，加入剰余丙烯酸酯単體和溶液B，并在I 2h內滴加完畢，且丙烯酸酯單體滴加完畢應早于溶液B的滴加結束； (5)滴加完畢后繼續(xù)在氮氣保護和攪拌的條件下，于50 70°C，繼續(xù)反應I 6h，最后冷卻，得到固含量為25% 45% wt. %的聚丙烯酸酯的乳液； (6)將碳酸鈣超聲分散在去離子水中，在磁力攪拌的條件下，緩慢滴加上步驟(5)所制備的聚丙烯酸酯聚合物，直至聚合物在碳酸鈣表面形成一定的包覆，與酸接觸有一定的緩釋時間，最后經(jīng)過旋蒸濃縮，得到固含量30 50wt. %的溶液C ；其中，所述的丙烯酸酯単體為丙烯酸甲酷、丙烯酸こ酷、丙烯酸丁酷、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酷、甲基丙烯酸甘油酯等其中的ー種或幾種； 所述的引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、AIBA中的ー種； 所述的乳化劑為陰離子型或非離子型的中ー種或幾種； 所述的PH緩沖劑為NaCO3或NaHCO3中的ー種。
5.根據(jù)權利要求I或2所述的酚醛泡沫，其中松香改性碳酸鈣通過將松香、碳酸鈣和增塑劑熔融，混合，冷卻和粉碎獲得， 其中增塑劑選自こニ醇、聚こニ醇、甘油等其中ー種或幾種。
6.根據(jù)權利要求I或2所述的酚醛泡沫，其中固體石蠟改性碳酸鈣通過將固體石蠟、碳 酸鈣和增塑劑熔融，混合，冷卻和粉碎獲得。
7.根據(jù)權利要求I或2所述的酚醛泡沫，其中熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣，通過在低壓下，將熔融狀熱塑性酚醛樹脂與碳酸鈣混合，冷卻、粉碎獲得。
8.根據(jù)權利要求7所述的酚醛泡沫，其中熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣通過以下方法制備 (1)將苯酚、液體甲醛加入具有冷凝管的反應器中，打開攪拌和冷凝管，維持物料溫度為30°C 40°C，液體固體甲醛的用量為苯酚質量的65% 75% ； (2)加入催化劑，緩慢升溫至85°C 100°C，恒溫反應2 4h，催化劑的用量為苯酚質量的O. 5% 2% ； (3)抽真空脫水，真空度在-O.08 -O. IMPa,當物料溫度達到140 170°C時，加入碳酸鈣，高速攪拌至均勻，出料冷卻；碳酸鈣的用量為苯酚的40% 60% ； (4)用粉碎機將得到的熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣粉碎至粒度為200 400目， 其中，所述催化劑為草酸、硼酸、和こ酸中中的ー種或幾種。
9.根據(jù)權利要求1-8中任一項所述的酚醛泡沫，其通過將可發(fā)泡的酚醛樹脂、表面活性劑、改性碳酸鈣、和填料混合，然后加入固化劑進行發(fā)泡、固化制得。
10.根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的酚醛泡沫，其中將改性碳酸鈣替換為改性碳酸鎂或改性碳酸鋇。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種酚醛泡沫，該酚醛泡沫由可發(fā)泡的酚醛樹脂、表面活性劑、改性碳酸鈣、填料、和固化劑制得，所述改性碳酸鈣選自聚丙烯酸酯乳液改性碳酸鈣、松香改性碳酸鈣、固體石蠟改性碳酸鈣和熱塑性酚醛樹脂改性碳酸鈣，該酚醛泡沫無陰燃性，pH為5～6。
文檔編號C08K13/04GK102649866SQ20121016307
公開日2012年8月29日 申請日期2012年5月23日 優(yōu)先權日2012年5月23日
發(fā)明者李晶, 石淑先, 蘇志強, 趙耀耀, 鄭小生, 陳曉農(nóng) 申請人:北京化工大學