本發(fā)明涉及一種發(fā)泡材料及其制備方法，特別是涉及一種雙酚醚化合物改性酚醛發(fā)泡材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

酚類化合物與醛類化合物縮聚反應(yīng)得到的產(chǎn)物稱為酚醛樹脂，其中以苯酚和甲醛共聚反應(yīng)得到的酚醛樹脂最重要，其工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量最大，用途廣。酚醛樹脂具有價(jià)格低廉、力學(xué)性能和耐熱性好、阻燃、燃燒發(fā)煙少的優(yōu)良性能。所以在國(guó)防、工農(nóng)業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)城得到廣泛應(yīng)用。

酚醛泡沫通常由甲階酚醛樹脂、表面活性劑、發(fā)泡劑混合均勻后再加入固化劑，攪拌均勻后加熱發(fā)泡，所形成的酚醛泡沫一般情況下存在密度高，脆性大，吸水率高等缺陷，所以酚醛泡沫發(fā)泡使用的酚醛樹脂需要使用柔性材料進(jìn)行改性，來解決酚醛泡沫的部分缺陷。國(guó)內(nèi)外陸續(xù)對(duì)酚醛樹脂進(jìn)行了大量改性研究，苯基苯酚改性酚醛樹脂是其中性能較優(yōu)異的一類。通過在分子主鏈上引入新的芳基基團(tuán),大幅度提高了結(jié)構(gòu)中苯環(huán)比例,從而提高了體系碳含量;芳環(huán)鍵能較高,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,燒蝕時(shí)不易斷裂。

公開專利號(hào)為cn1367187a的發(fā)明專利申請(qǐng)，其在酸性催化劑存在下將芳烷基化合物與雙核酚醛清漆的低分子量酚醛清漆進(jìn)行反應(yīng)，得到改性苯酚芳烷基樹脂，所得改性樹脂的耐熱性和吸濕性較好。

公開專利號(hào)為cn103619793a的發(fā)明專利申請(qǐng)，其公開了一種新型雙酚醚化合物?，F(xiàn)階段雙酚類化合物普遍應(yīng)用在合成聚碳酸酯和環(huán)氧樹脂領(lǐng)域，且在聚醚和聚酯等領(lǐng)域也同樣被廣泛應(yīng)用，它們是合成高分子材料的重要單體。故本發(fā)明選用這種新型雙酚醚化合物作為改性酚醛的原材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種雙酚醚化合物改性酚醛發(fā)泡材料及其制備方法，本發(fā)明在堿性條件下生成一種新的熱固性改性酚醛樹脂，因?yàn)榉辑h(huán)的鍵能較高，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，且提高了酚醛樹脂的含碳量，增加了酚醛樹脂分子鏈的長(zhǎng)度，故所制得的酚醛泡沫韌性大大提高，同時(shí)改善了酚醛泡沫的殘?zhí)柯屎蜔岱纸夥逯禍囟鹊染C合性能。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種雙酚醚化合物改性酚醛發(fā)泡材料，所述酚醛發(fā)泡材料按下列重量份的原料配制：

酚醛樹脂100份；

表面活性劑4-6份；

發(fā)泡劑8-10份；

固化劑12-14份。

所述的一種雙酚醚化合物改性酚醛發(fā)泡材料，所述改性酚醛樹脂，按下列重量份的原料配制：

雙酚醚化合物65-85份；

苯酚80-100份；

多聚甲醛50-60份；

氫氧化鈉1份；

雙酚醚化合物分子鏈中的—och3不接在苯環(huán)上的2,2’—位置上。

所述的一種雙酚醚化合物改性酚醛發(fā)泡材料，表面活性劑為吐溫-80、硅油中的至少一種。

所述的一種雙酚醚化合物改性酚醛發(fā)泡材料，所述發(fā)泡劑為二氯甲烷、正戊烷、異戊烷中的至少一種。

所述的一種雙酚醚化合物改性酚醛發(fā)泡材料，所述固化劑為對(duì)甲基苯磺酸、二甲苯磺酸、苯酚磺酸、苯磺酸中的一種或幾種硫酸中的一種或多種。

一種雙酚醚化合物改性酚醛發(fā)泡材料制備方法，所述方法包括以下過程：

首先，制取雙酚醚化合物改性酚醛樹脂的過程分為如下兩個(gè)反應(yīng)階段：反應(yīng)階段i為雙酚醚化合物與苯酚發(fā)生交換反應(yīng)，生成帶兩個(gè)酚環(huán)的芳基醚化合物；反應(yīng)階段ii為使用反應(yīng)階段i所生成的芳基醚化合物與甲醛在堿性條件下反應(yīng)，生成改性的酚醛樹脂；

選用雙酚醚化合物改性苯酚后，在堿性條件下與甲醛生成一種熱固性改性酚醛樹脂，然后按如上配比配制發(fā)泡材料即可。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是：

1.本發(fā)明提供了一種選用雙酚醚化合物改性苯酚后再與甲醛反應(yīng)，在堿性條件下生成一種新型的熱固性改性酚醛樹脂的制備方法。主要因?yàn)榉辑h(huán)的鍵能較高，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，且提高了酚醛樹脂的含碳量，增加了酚醛樹脂分子鏈的長(zhǎng)度，故所制得的酚醛泡沫韌性大大提高，同時(shí)改善了酚醛泡沫的殘?zhí)柯屎蜔岱纸夥逯禍囟鹊染C合性能。

2.本發(fā)明通過在酚環(huán)上引進(jìn)芳基使之成為芳基醚，從而改性苯酚與甲醛反應(yīng)，在酚醛樹脂中引入了大量碳原子及苯環(huán)，改變了樹脂間僅有亞甲基連接的結(jié)構(gòu)。改性泡沫的韌性得到了大大的提高，同時(shí)燃燒后的殘?zhí)悸始拔室驳玫搅烁纳啤?/p>

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

以下通過具體實(shí)施方式的描述對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但這并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的基本思想，可以做出各種修改或改進(jìn)，但是只要不脫離本發(fā)明的基本思想，均在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。

實(shí)施例1

將雙酚醚化合物與苯酚按照65:100的份數(shù)比加入到帶有回流冷凝管的500ml三口燒瓶中，攪拌升溫至115℃，繼續(xù)反應(yīng)兩小時(shí)；室溫冷卻至100℃后加入55份甲醛溶液和1份氫氧化鈉催化劑，80～100℃下攪拌反應(yīng)2小時(shí)后，真空脫水；當(dāng)樹脂凝膠時(shí)間達(dá)到120～175s時(shí)停止反應(yīng)，即可得到黃色的粘稠固體樹脂。取樣后加入乙醇溶液進(jìn)行攪拌溶解，得到改性酚醛樹脂溶液，將所得的改性酚醛樹脂溶液與吐溫-80、正戊烷按照100：4：8的份數(shù)比進(jìn)行充分均勻混合，攪拌3分鐘，再將12份對(duì)甲基苯磺酸加入攪拌15秒，然后將混合好的物料轉(zhuǎn)移到模具中，在70℃烘箱下反應(yīng)10分鐘后進(jìn)行脫模、拆模，即可得到需要的酚醛泡沫。

實(shí)施例2

將雙酚醚化合物與苯酚按照70:95的份數(shù)比加入到帶有回流冷凝管的500ml三口燒瓶中，攪拌升溫至115℃，繼續(xù)反應(yīng)兩小時(shí)；室溫冷卻至100℃后加入55份甲醛溶液和1份氫氧化鈉催化劑，80～100℃下攪拌反應(yīng)2小時(shí)后，真空脫水；當(dāng)樹脂凝膠時(shí)間達(dá)到120～175s時(shí)停止反應(yīng)，即可得到黃色的粘稠固體樹脂。取樣后加入乙醇溶液進(jìn)行攪拌溶解，得到改性酚醛樹脂溶液，將所得的改性酚醛樹脂溶液與吐溫-80、正戊烷按照100：4：8的份數(shù)比進(jìn)行充分均勻混合，攪拌3分鐘，再將12份對(duì)甲基苯磺酸加入攪拌15秒，然后將混合好的物料轉(zhuǎn)移到模具中，在70℃烘箱下反應(yīng)10分鐘后進(jìn)行脫模、拆模，即可得到需要的酚醛泡沫。

實(shí)施例3

將雙酚醚化合物與苯酚按照80:90的份數(shù)比加入到帶有回流冷凝管的500ml三口燒瓶中，攪拌升溫至115℃，繼續(xù)反應(yīng)兩小時(shí)；室溫冷卻至100℃后加入60份甲醛溶液和1份氫氧化鈉催化劑，80～100℃下攪拌反應(yīng)2小時(shí)后，真空脫水；當(dāng)樹脂凝膠時(shí)間達(dá)到120～175s時(shí)停止反應(yīng)，即可得到黃色的粘稠固體樹脂。取樣后加入乙醇溶液進(jìn)行攪拌溶解，得到改性酚醛樹脂溶液，將所得的改性酚醛樹脂溶液與吐溫-80、正戊烷按照100：4：8的份數(shù)比進(jìn)行充分均勻混合，攪拌3分鐘，再將13份對(duì)甲基苯磺酸加入攪拌15秒，然后將混合好的物料轉(zhuǎn)移到模具中，在70℃烘箱下反應(yīng)10分鐘后進(jìn)行脫模、拆模，即可得到需要的酚醛泡沫。

實(shí)施例4

將雙酚醚化合物與苯酚按照85:80的份數(shù)比加入到帶有回流冷凝管的500ml三口燒瓶中，攪拌升溫至115℃，繼續(xù)反應(yīng)兩小時(shí)；室溫冷卻至100℃后加入50份甲醛溶液和1份氫氧化鈉催化劑，80～100℃下攪拌反應(yīng)2小時(shí)后，真空脫水；當(dāng)樹脂凝膠時(shí)間達(dá)到120～175s時(shí)停止反應(yīng)，即可得到黃色的粘稠固體樹脂。取樣后加入乙醇溶液進(jìn)行攪拌溶解，得到改性酚醛樹脂溶液，將所得的改性酚醛樹脂溶液與吐溫-80、正戊烷按照100：4：9的份數(shù)比進(jìn)行充分均勻混合，攪拌3分鐘，再將13份對(duì)甲基苯磺酸加入攪拌15秒，然后將混合好的物料轉(zhuǎn)移到模具中，在70℃烘箱下反應(yīng)10分鐘后進(jìn)行脫模、拆模，即可得到需要的酚醛泡沫。

本發(fā)明實(shí)施例1至4所制備的酚醛泡沫與普通酚醛泡沫的性能對(duì)比如下表：

由上表可見，雙酚醚化合物改性的酚醛泡沫的彎曲形變比基礎(chǔ)泡沫提高了4倍。這是因?yàn)樵诜尤渲幸肓私Y(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定的芳基，提高了材料的韌性，同時(shí)增加了分子鏈的長(zhǎng)度，增加了體系的空間位阻，降低了酚醛樹脂的網(wǎng)絡(luò)致密性，使酚醛樹脂不易斷裂。苯環(huán)的增加改變了酚醛樹脂之間僅有亞甲基相連的情況，因此在酚醛樹脂中引入芳基來改性酚醛樹脂可改善泡沫質(zhì)脆、易粉化的缺點(diǎn)，提高材料的韌性。

雙酚醚化合物改性的酚醛泡沫與普通酚醛泡沫的殘?zhí)柯式Y(jié)果比較可看出，提升較高的碳原子含量，使得改性后的酚醛泡沫比普通酚醛泡沫殘?zhí)柯侍嵘舜蠹s8～9個(gè)百分點(diǎn)。苯環(huán)類甲基衍生物、酚類及其甲基衍生物等的揮發(fā)量都有所減少，大大提高了樹脂的殘?zhí)柯省ｋp酚醚化合物改性酚醛泡沫熱分解峰值溫度高達(dá)500.2℃，較普通酚醛泡沫提高了近85℃，耐穩(wěn)定性顯著提高。

綜上所述，本發(fā)明由雙酚醚化合物改性苯酚與甲醛生成的酚醛樹脂，使酚醛泡沫韌性有很大提高，殘?zhí)柯省岱纸夥逯禍囟染懈纳?，產(chǎn)品的綜合性能得到了提升。