一种聚苯并咪唑、羧基丁腈橡胶联合改性酚醛树脂泡沫及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚苯并咪唑、羧基丁腈橡胶联合改性酚醛树脂泡沫及其制备方法，其技术特征在于，以重量份计，由以下原料组成：改性酚醛树脂50～60份，改性聚苯并咪唑15‑20份，羧基丁腈橡胶10‑15份，吐温‑80 8‑12份，发泡剂10‑12份和固化剂5‑15份。本发明专利技术首先将聚苯并咪唑在碱性条件下引入烷基改性，然后将萘酚和苯酚的混合酚与甲醛反应得到改性酚醛树脂，最后将改性酚醛树脂、改性聚苯并咪唑和羧基丁腈橡胶共混，形成三元共混体系，最后固化脱模得到改性酚醛树脂泡沫。

Modified phenolic resin foam made of polyphenyl imidazole and carboxyl acrylonitrile butadiene rubber and preparation method thereof

The invention discloses a polybenzimidazole and carboxylated nitrile rubber modified phenolic resin foam and a preparation method thereof. The invention is characterized in that, by weight, is composed of the following raw materials: modified phenolic resin 50 ~ 60, modified polybenzimidazole 15 20, 10 15 carboxylated nitrile rubber Twain, 80 8 12 copies, 12 copies of the 10 foaming agent and curing agent 5 15. The present invention will first introduce alkyl polybenzimidazole under alkaline conditions modified, then the modified phenolic resin mixed phenol and formaldehyde reaction of naphthol and phenol, the modified phenolic resin, modified polybenzimidazole and carboxylated nitrile rubber blends, the formation of three yuan blends, last modified phenolic curing strippingget resin foam.

【技术实现步骤摘要】
一种聚苯并咪唑、羧基丁腈橡胶联合改性酚醛树脂泡沫及其制备方法
本专利技术涉及酚醛树脂
，具体说是一种聚苯并咪唑、羧基丁腈橡胶联合改性酚醛树脂泡沫。
技术介绍
传统的有机高分子泡沫包括聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等，这一类材料存在易燃、遇热易变形、多烟有毒、防火性能差等缺点。酚醛泡沫是一种新兴的高分子保温材料，与传统高分子泡沫相比，它具有热稳定性好、不易燃烧、保温性能好、易加工成型、尺寸稳定性好等优点，因此被广泛应用于船舶、建筑、航空航天等领域。但是，酚醛泡沫韧性较差，在使用过程中容易碎裂掉渣，通过增韧的方式可以提高酚醛泡沫的韧性，但是会使材料的防火性能下降。另外，当酚醛泡沫的使用温度超过160℃时，将会发生热降解，造成材料性能下降。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种聚苯并咪唑、羧基丁腈橡胶联合改性酚醛树脂泡沫。本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种聚苯并咪唑、羧基丁腈橡胶联合改性酚醛树脂泡沫，以重量份计，由以下原料组成：改性酚醛树脂50～60份，改性聚苯并咪唑15-20份，羧基丁腈橡胶10-15份，吐温-808-12份，发泡剂10-12份和固化剂5-15份；所述的发泡剂为正戊烷、正己烷、正庚烷或石油醚；所述的固化剂是对甲苯磺酸或樟脑磺酸；所述的改性聚苯并咪唑通过以下步骤制备得到：以重量份计，将聚苯并咪唑，氢化钠溶于N,N-二甲基甲酰胺中，降温至0-10℃，搅拌10-30分钟，加入1-溴代烷，升温至20-40℃，搅拌1-5小时，停止反应，将反应液加入乙醇中，析出产物，抽滤，将滤饼在30-70℃下真空干燥5-15小时得改性聚苯并咪唑；其中聚苯并咪唑、氢化钠、N,N-二甲基甲酰胺、1-溴代烷和乙醇的质量比为12-20：3-7：50-100：5-14：150-200；其中所述的1-溴代烷为1-溴代乙烷、1-溴代正丙烷或1-溴代正丁烷；所述改性酚醛树脂通过以下步骤制备得到：以重量份计，将苯酚、萘酚和甲醛溶液混合，加入碱性催化剂，搅拌条件下升温至70-90℃，反应4-6小时，停止加热，用盐酸水溶液调节反应液的pH＝6-8，反应液降温至40-60℃，真空蒸馏脱水，降温至10-30℃得改性酚醛树脂；其中苯酚、萘酚、甲醛溶液和碱性催化剂的质量比为100：10-20：100-200：1-2；所述的碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或氢氧化钡。优选的，碱性催化剂是氢氧化钾。优选的，发泡剂是正戊烷。优选的，固化剂是对甲苯磺酸。进一步优选的，一种聚苯并咪唑、羧基丁腈橡胶联合改性酚醛树脂泡沫，以重量份计，由以下原料组成：改性酚醛树脂55份，改性聚苯并咪唑18份，羧基丁腈橡胶12份，吐温-8010份，发泡剂11份和固化剂10份。本专利技术还包括一种聚苯并咪唑、羧基丁腈橡胶联合改性酚醛树脂泡沫的制备方法，包括以下步骤：①改性聚苯并咪唑的制备：以重量份计，将聚苯并咪唑，氢化钠溶于N,N-二甲基甲酰胺中，降温至0-10℃，搅拌10-30分钟，加入1-溴代烷，升温至20-40℃，搅拌1-5小时，停止反应，将反应液加入乙醇中，析出产物，抽滤，将滤饼在30-70℃下真空干燥5-15小时得改性聚苯并咪唑；其中聚苯并咪唑、氢化钠、N,N-二甲基甲酰胺、1-溴代烷和乙醇的质量比为12-20：3-7：50-100：5-14：150-200；其中所述的1-溴代烷为1-溴代乙烷或1-溴代正丙烷或1-溴代正丁烷；②将苯酚、萘酚和甲醛溶液混合，加入碱性催化剂，搅拌条件下升温至70-90℃，反应4-6小时，停止加热，用盐酸水溶液调节反应液的pH＝6-8，反应液降温至40-60℃，真空蒸馏脱水，降温至10-30℃得改性酚醛树脂；其中苯酚、萘酚、甲醛溶液和碱性催化剂的质量比为100：10-20：100-200：1-2；所述的碱性催化剂氢氧化钠或氢氧化钾或氢氧化钙或氢氧化钡；③将步骤②所得的改性酚醛树脂50～60份，步骤①所得的改性聚苯并咪唑15-20份，羧基丁腈橡胶10-15份，吐温-808-12份，发泡剂10-12份，固化剂5-15份混合，升温至20-40℃，搅拌20-40分钟，注入80-100℃的模具内，在80-100℃下固化40-80分钟，脱模得聚苯并咪唑、羧基丁腈橡胶联合改性酚醛树脂泡沫；所述的发泡剂是正戊烷或正己烷或正庚烷或石油醚；所述的固化剂是对甲苯磺酸或樟脑磺酸。优选的制备方法，包括以下步骤：①改性聚苯并咪唑的制备：以重量份计，将聚苯并咪唑，氢化钠溶于N,N-二甲基甲酰胺中，降温至0-10℃，搅拌10-30分钟，加入1-溴代正丙烷，升温至20-40℃，搅拌1-5小时，停止反应，将反应液加入乙醇中，析出产物，抽滤，将滤饼在30-70℃下真空干燥5-15小时得改性聚苯并咪唑；其中聚苯并咪唑、氢化钠、N,N-二甲基甲酰胺、1-溴代烷和乙醇的质量比为15：5：80：10：180；②将苯酚、萘酚和甲醛溶液混合，加入碱性催化剂，搅拌条件下升温至80℃，反应4-6小时，停止加热，用盐酸水溶液调节反应液的pH＝7，反应液降温至50℃，真空蒸馏脱水，降温至20℃得改性酚醛树脂；其中苯酚、萘酚、甲醛溶液和碱性催化剂的质量比为100：15：180：1.5；所述的碱性催化剂为氢氧化钾；③将步骤②所得的改性酚醛树脂55份，步骤①所得的改性聚苯并咪唑18份，羧基丁腈橡胶12份，吐温-8010份，正戊烷11份，对甲苯磺酸10份混合，升温至30℃，搅拌30分钟，注入90℃的模具内，在90℃下固化60分钟，脱模得聚苯并咪唑、羧基丁腈橡胶联合改性酚醛树脂泡沫。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术提出一种聚苯并咪唑、羧基丁腈橡胶联合改性酚醛树脂泡沫及其制备方法。本专利技术合成的酚醛树脂原料中含有萘酚，萘酚与苯酚混合后，与甲醛发生聚合反应，得到改性酚醛树脂，萘酚的刚性平面结构可以使酚醛树脂的韧性和耐热性能大大提高。聚苯并咪唑是一种性能优异的耐高温高分子材料，同时具有较好的防火阻燃性能，可用作增强塑料、泡沫材料等，聚苯并咪唑上的氮原子可以和酚醛树脂中的羟基形成氢键，从而提高了酚醛树脂的热稳定性，本专利技术通过对聚苯并咪唑进行改性，使其更适合于与酚醛树脂共混改性，以提高酚醛树脂的性能。此外，羧基丁腈橡胶是一种传统的酚醛树脂增韧剂，它和聚苯并咪唑、酚醛树脂形成三元共混体系，可以得到韧性好、耐高温、阻燃性能优异的酚醛泡沫。具体实施方式本专利技术的目的是提供一种聚苯并咪唑、羧基丁腈橡胶联合改性酚醛树脂泡沫，通过以下技术方案实现：一种聚苯并咪唑、羧基丁腈橡胶联合改性酚醛树脂泡沫，由以下原料组成：改性酚醛树脂50～60份，改性聚苯并咪唑15-20份，羧基丁腈橡胶10-15份，吐温-808-12份，发泡剂10-12份和固化剂5-15份；所述的发泡剂为正戊烷、正己烷、正庚烷或石油醚；所述的固化剂是对甲苯磺酸或樟脑磺酸；所述的改性聚苯并咪唑通过以下步骤制备得到：将聚苯并咪唑，氢化钠溶于N,N-二甲基甲酰胺中，降温至0-10℃，搅拌10-30分钟，加入1-溴代烷，升温至20-40℃，搅拌1-5小时，停止反应，将反应液加入乙醇中，析出产物，抽滤，将滤饼在30-70℃下真空干燥5-15小时得改性聚苯并咪唑；其中聚苯并咪唑、氢化钠、N,N-二甲基甲酰胺、1-溴代烷和乙醇的质量比为12-2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚苯并咪唑、羧基丁腈橡胶联合改性酚醛树脂泡沫，其特征在于：以重量份计，由以下原料组成：改性酚醛树脂50～60份，改性聚苯并咪唑15‑20份，羧基丁腈橡胶10‑15份，吐温‑808‑12份，发泡剂10‑12份和固化剂5‑15份；所述的发泡剂为正戊烷、正己烷、正庚烷或石油醚；所述的固化剂是对甲苯磺酸或樟脑磺酸；所述的改性聚苯并咪唑通过以下步骤制备得到：以重量份计，将聚苯并咪唑，氢化钠溶于N,N‑二甲基甲酰胺中，降温至0‑10℃，搅拌10‑30分钟，加入1‑溴代烷，升温至20‑40℃，搅拌1‑5小时，停止反应，将反应液加入乙醇中，析出产物，抽滤，将滤饼在30‑70℃下真空干燥5‑15小时得改性聚苯并咪唑；其中聚苯并咪唑、氢化钠、N,N‑二甲基甲酰胺、1‑溴代烷和乙醇的质量比为12‑20：3‑7：50‑100：5‑14：150‑200；其中所述的1‑溴代烷为1‑溴代乙烷、1‑溴代正丙烷或1‑溴代正丁烷；所述改性酚醛树脂通过以下步骤制备得到：以重量份计，将苯酚、萘酚和甲醛溶液混合，加入碱性催化剂，搅拌条件下升温至70‑90℃，反应4‑6小时，停止加热，用盐酸水溶液调节反应液的pH＝6‑8，反应液降温至40‑60℃，真空蒸馏脱水，降温至10‑30℃得改性酚醛树脂；其中苯酚、萘酚、甲醛溶液和碱性催化剂的质量比为100：10‑20：100‑200：1‑2；所述的碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或氢氧化钡。...

【技术特征摘要】
1.一种聚苯并咪唑、羧基丁腈橡胶联合改性酚醛树脂泡沫，其特征在于：以重量份计，由以下原料组成：改性酚醛树脂50～60份，改性聚苯并咪唑15-20份，羧基丁腈橡胶10-15份，吐温-808-12份，发泡剂10-12份和固化剂5-15份；所述的发泡剂为正戊烷、正己烷、正庚烷或石油醚；所述的固化剂是对甲苯磺酸或樟脑磺酸；所述的改性聚苯并咪唑通过以下步骤制备得到：以重量份计，将聚苯并咪唑，氢化钠溶于N,N-二甲基甲酰胺中，降温至0-10℃，搅拌10-30分钟，加入1-溴代烷，升温至20-40℃，搅拌1-5小时，停止反应，将反应液加入乙醇中，析出产物，抽滤，将滤饼在30-70℃下真空干燥5-15小时得改性聚苯并咪唑；其中聚苯并咪唑、氢化钠、N,N-二甲基甲酰胺、1-溴代烷和乙醇的质量比为12-20：3-7：50-100：5-14：150-200；其中所述的1-溴代烷为1-溴代乙烷、1-溴代正丙烷或1-溴代正丁烷；所述改性酚醛树脂通过以下步骤制备得到：以重量份计，将苯酚、萘酚和甲醛溶液混合，加入碱性催化剂，搅拌条件下升温至70-90℃，反应4-6小时，停止加热，用盐酸水溶液调节反应液的pH＝6-8，反应液降温至40-60℃，真空蒸馏脱水，降温至10-30℃得改性酚醛树脂；其中苯酚、萘酚、甲醛溶液和碱性催化剂的质量比为100：10-20：100-200：1-2；所述的碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或氢氧化钡。2.根据权利要求1所述的一种聚苯并咪唑、羧基丁腈橡胶联合改性酚醛树脂泡沫，其特征在于：所述的碱性催化剂是氢氧化钾。3.根据权利要求1所述的一种聚苯并咪唑、羧基丁腈橡胶联合改性酚醛树脂泡沫，其特征在于：所述的发泡剂是正戊烷。4.根据权利要求1所述的一种聚苯并咪唑、羧基丁腈橡胶联合改性酚醛树脂泡沫，其特征在于：所述的固化剂是对甲苯磺酸。5.根据权利要求1所述的一种聚苯并咪唑、羧基丁腈橡胶联合改性酚醛树脂泡沫，其特征在于：以重量份计，由以下原料组成：改性酚醛树脂55份，改性聚苯并咪唑18份，羧基丁腈橡胶12份，吐温-8010份，发泡剂11份和固化剂10份。6.权利要求1所述的一种聚苯并咪唑、羧基丁腈橡胶联合改性酚醛树脂泡沫的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：①改性聚苯并咪唑的制备：以重量份计，将聚苯并咪唑，氢化钠溶于N,N-二甲基甲酰胺中，降温至0-10℃，搅拌10-30分钟，加入1-溴代烷，升温至20-40℃，搅拌1-5小时，停止反应，将反应液加入乙醇中，析出产物...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彬，
申请(专利权)人：山东宇世巨化工有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37