一種酚醛泡沫體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于隔熱耐火材料【技術(shù)領(lǐng)域】，提出一種酚醛泡沫體。提出的一種酚醛泡沫體包括有酚醛樹脂、表面活性劑、發(fā)泡劑和固化劑；固化劑由強(qiáng)酸與有機(jī)二元弱酸復(fù)合而成；強(qiáng)酸與有機(jī)二元弱酸的質(zhì)量比為4:1~1:1；固化劑在與酚醛樹脂、表面活性劑、發(fā)泡劑組成的混合料交聯(lián)固化時，利用有機(jī)二元弱酸作為部分的固化交聯(lián)劑，一方面通過化學(xué)修飾降低交聯(lián)密度，增加酚醛泡沫體的機(jī)械性能，提高酚醛泡沫體的壓縮強(qiáng)度；另一方面減少了強(qiáng)酸的用量，降低了酚醛泡沫體的酸性，使酚醛泡沫體的酸性—PH值不小于3。本發(fā)明降低了強(qiáng)酸的用量，減少了腐蝕，提高了酚醛泡沫體的PH值；擴(kuò)大了酚醛泡沫的應(yīng)用范圍；并通過降低交聯(lián)密度提升了酚醛泡沫的強(qiáng)度。
【專利說明】一種酚醛泡沬體

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于隔熱耐火材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種酚醛泡沫體。

【背景技術(shù)】
[0002] 酚醛泡沫體是由酚醛樹脂、固化劑、發(fā)泡劑、添加劑混合后在一定溫度、壓力下得 到的一種泡沫塑料，以其優(yōu)越的絕熱、耐火特性、遇火無滴落物應(yīng)用于建筑、石油化工、空調(diào) 風(fēng)管、隧道工程、電器等行業(yè)。
[0003] 眾所周知，酚醛泡沫體一般是在酸的作用下固化成型，傳統(tǒng)的酸多為無機(jī)或有機(jī) 強(qiáng)酸，諸如硫酸、磷酸、甲苯磺酸、苯磺酸等一種或幾種復(fù)配。上述這些強(qiáng)酸在酚醛泡沫的成 型過程中固化速度快，但隨著時間的延長，小分子酸會隨著空氣中的水分析出至表面，對金 屬有較強(qiáng)的腐蝕作用，從而限制了酚醛泡沫的應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提出一種酚醛泡沫體。
[0005] 本發(fā)明為完成上述目的采用如下技術(shù)方案： 一種酚醛泡沫體，所述的酚醛泡沫體包括有酚醛樹脂、表面活性劑、發(fā)泡劑和固化劑； 所述的酚醛樹脂、表面活性劑、發(fā)泡劑經(jīng)過高效預(yù)混后形成混合料后與固化劑在預(yù)制的模 腔中進(jìn)行高速攪拌形成可發(fā)泡酚醛樹脂組合物；所述的可發(fā)泡樹脂組合物澆注于加熱模具 中形成預(yù)定形狀的酚醛泡沫體，模具溫度控制在70?KKTC ;其中，酚醛樹脂、表面活性劑、 發(fā)泡劑和固化劑的質(zhì)量份數(shù)之比100 :3~7 :4~6 :20~40 ;所述的固化劑由強(qiáng)酸與有機(jī)二元 弱酸復(fù)合而成；強(qiáng)酸與有機(jī)二元弱酸的質(zhì)量比為4:1~1:1 ;所述的固化劑在與酚醛樹脂、表 面活性劑、發(fā)泡劑組成的混合料交聯(lián)固化時，利用有機(jī)二元弱酸作為部分的固化交聯(lián)劑，一 方面通過化學(xué)修飾降低交聯(lián)密度，增加酚醛泡沫體的機(jī)械性能，提高酚醛泡沫體的壓縮強(qiáng) 度；另一方面減少了強(qiáng)酸的用量，降低了酚醛泡沫體的酸性，使酚醛泡沫體的酸性一PH值 不小于3。
[0006] 所述的強(qiáng)酸為甲苯磺酸，磷酸、硫酸、苯磺酸的一種或幾種。
[0007] 所述的有機(jī)二元弱酸為C4?C12的飽和脂肪族二元羧酸或芳香族二元羧酸。
[0008] 所述的酚醛樹脂是通過甲醛與苯酚縮聚反應(yīng)得到的，具體方法如下：將苯酚及 氫氧化鈉水溶液投入容器反應(yīng)，加入甲醛后升溫至所需粘度，停止反應(yīng)并通過酸中和，脫 水至所需的含水量；其中，苯酚與甲醛的比例為1:1. 5~1 :2. 5,酚醛樹脂在25°C下粘度為 3000 ?20000 mPa · S，水含量為 5~15 wt%，固含量為 70~90%。
[0009] 所述的表面活性劑為吐溫系列表面活性劑、含硅表面活性劑中的一種或幾種。
[0010] 所述吐溫系列表面活性劑包括有吐溫-20、吐溫-80。
[0011] 所述含硅表面活性劑包括FQ550, DC-193。
[0012] 所述的發(fā)泡劑為正戊烷、正丁烷、異戊烷、氟氯烴的一種或幾種。
[0013] 本發(fā)明提出的一種酚醛泡沫體，采用強(qiáng)酸與二元有機(jī)弱酸復(fù)配而成的固化劑制備 酚醛泡沫體，降低了強(qiáng)酸的用量，減少了腐蝕，提高了酚醛泡沫體的PH值；擴(kuò)大了酚醛泡沫 的應(yīng)用范圍；并通過降低交聯(lián)密度提升了酚醛泡沫的強(qiáng)度。

【具體實施方式】
[0014] 結(jié)合具體實施例對本發(fā)明加以說明，但本發(fā)明不局限于這些實施例和對比例。
[0015] 實施例1 固化劑的復(fù)配：向配備有攪拌器和恒溫器的Im3搪瓷容器中放入160 kg的甲苯磺酸、 80 kg的硫酸作為復(fù)合酸中的強(qiáng)酸，然后向所述容器中引入80 kg的己二酸；將上述復(fù)合酸 在50?90°C的溫度下攪拌處理一小時，得到所需的固化劑。
[0016] 將100重量份的酚醛樹脂(酚：甲醛=1 : 2. 0,粘度為4000 mPa *S，重均分子量 為500?800)、4份的吐溫-80作為表面活性劑、6份的正戊烷作為發(fā)泡劑，用計量泵將上述 物料按重量比例送至靜態(tài)混合器中進(jìn)行高效混合攪拌形成混合料；同時將所述的混合料與 上述固化劑20份送入澆注槍頭進(jìn)行高速攪拌混合，得到發(fā)泡酚醛樹脂組合物；將發(fā)泡酚醛 樹脂組合物通過槍頭移動澆注于鋪有無紡布的履帶式模具上，通過履帶模具傳動帶動發(fā)泡 酚醛樹脂組合物進(jìn)入加熱模具中進(jìn)行發(fā)泡，控制模具溫度為80°C，固化15 min后得到寬度 為1200 mm、厚度為50 mm的酚醒泡沫體。
[0017] 表面活性劑還可以采用包括江蘇美思德化學(xué)股份有限公司生產(chǎn)的Q5503含硅表 面活性劑或，佛山市道寧化工有限公司生產(chǎn)的DC-193含硅表面活性劑。
[0018] 實施例2 用與實施例1相同的方式制備酚醛泡沫體，不同之處是固化劑中強(qiáng)酸與己二酸的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)比為4:1。
[0019] 實施例3 用與實施例1相同的方式制備酚醛泡沫體，不同之處是固化劑中強(qiáng)酸與己二酸的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)比為2:1。
[0020] 實施例4 用與實施例1相同的方式制備酚醛泡沫體的樣品，不同之處是固化劑中強(qiáng)酸與己二酸 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為1:1。
[0021] 實施例5 用與實施例3相同的方式制備酚醛泡沫體，不同之處是固化劑中強(qiáng)酸與丁二酸的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)比為2:1。
[0022] 實施例6 用與實施例3相同的方式制備酚醛泡沫體，不同之處是固化劑中強(qiáng)酸與癸二酸的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)比為2:1。
[0023] 實施例7 用與實施例3相同的方式制備酚醛泡沫體，不同之處是固化劑中強(qiáng)酸與苯二甲酸的質(zhì) 量分?jǐn)?shù)比為2:1。
[0024] 對比例1 用與實施例1相同的方式制備酚醛泡沫體的樣品，不同之處是僅使用強(qiáng)酸作為固化 劑。
[0025] 分別取上述實施例1-7和對比例所制備的酚醛泡沫體若干進(jìn)行測試： (1)壓縮強(qiáng)度 壓縮強(qiáng)度或相對形變?yōu)?0%時的壓縮應(yīng)力及壓縮彈性模量試驗按GB/T 8813-2008的 規(guī)定進(jìn)行，試件的尺寸為（1〇〇± UmmX (1〇〇± UmmX原厚，壓縮強(qiáng)度取酚醒泡沫體5個 試件試驗結(jié)果的平均值。
[0026] (2)酸性 酚醛泡沫體若干，磨碎后通過孔徑0.25 mm篩網(wǎng)，稱取過篩后的酚醛泡沫體2 g放入 100 g蒸餾水中（蒸餾水的PH值為7 )，在20 °C下攪拌24 h后將粉末過濾，用精密PH試紙 測定濾液的PH值。
[0027] 從實施例1-7和對比例得到的50 mm厚酚醛泡沫體樣品的壓縮強(qiáng)度和酸性PH值 結(jié)果顯示在表1中。
[0028] 表1復(fù)合酸比例及酚醛泡沫的性質(zhì)

【權(quán)利要求】
1. 一種酚醛泡沫體，所述的酚醛泡沫體包括有酚醛樹脂、表面活性劑、發(fā)泡劑和固化 齊IJ;所述的酚醛樹脂、表面活性劑、發(fā)泡劑經(jīng)過高效預(yù)混后形成混合料后與固化劑在預(yù)制的 模腔中進(jìn)行高速攪拌形成可發(fā)泡酚醛樹脂組合物；所述的可發(fā)泡樹脂組合物澆注于加熱模 具中形成預(yù)定形狀的酚醛泡沫體，模具溫度控制在70?KKTC ;其中，酚醛樹脂、表面活性 齊[J、發(fā)泡劑和固化劑的質(zhì)量份數(shù)之比1〇〇 :3~7 :4~6 :20~40 ;其特征在于：所述的固化劑由 強(qiáng)酸與有機(jī)二元弱酸復(fù)合而成；強(qiáng)酸與有機(jī)二元弱酸的質(zhì)量比為4:1~1:1 ;所述的固化劑 在與酚醛樹脂、表面活性劑、發(fā)泡劑組成的混合料交聯(lián)固化時，利用有機(jī)二元弱酸作為部分 的固化交聯(lián)劑，一方面通過化學(xué)修飾降低交聯(lián)密度，增加酚醛泡沫體的機(jī)械性能，提高酚醛 泡沫體的壓縮強(qiáng)度；另一方面減少了強(qiáng)酸的用量，降低了酚醛泡沫體的酸性，使酚醛泡沫體 的酸性一PH值不小于3。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酚醛泡沫體，其特征在于：所述的強(qiáng)酸為甲苯磺酸，磷 酸、硫酸、苯磺酸的一種或幾種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酚醛泡沫體，其特征在于：所述的有機(jī)二元弱酸為C4? C12的飽和脂肪族二元羧酸或芳香族二元羧酸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酚醛泡沫體，其特征在于：所述的酚醛樹脂是通過甲醛 與苯酚縮聚反應(yīng)得到的，具體方法如下：將苯酚及氫氧化鈉水溶液投入容器反應(yīng)，加入甲醛 后升溫至所需粘度，停止反應(yīng)并通過酸中和，脫水至所需的含水量；其中，苯酚與甲醛的比 例為1:1. 5~1 :2. 5,酚醛樹脂在25°C下粘度為3000?20000 mPa ? S，水含量為5~15 wt%， 固含量為70~90%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酚醛泡沫體，其特征在于：所述的表面活性劑為吐溫系 列表面活性劑、含硅表面活性劑中的一種或幾種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種酚醛泡沫體，其特征在于：所述吐溫系列表面活性劑包 括有吐溫-20、吐溫-80。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種酚醛泡沫體，其特征在于：所述含硅表面活性劑包括 FQ5503, DC-193。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酚醛泡沫體，其特征在于：所述的發(fā)泡劑為正戊烷、正丁 烷、異戊烷、氟氯烴的一種或幾種。
【文檔編號】C08K5/092GK104497475SQ201410753759
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月11日
【發(fā)明者】江國梁, 程志濤, 石曉, 褚夫強(qiáng) 申請人:洛陽雙瑞橡塑科技有限公司