耐高温酚醛泡沫复合保温材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑保温板材技术领域，特别涉及耐高温酚醛泡沫复合保温材料及其制备方法；该复合保温材料是由以下原料按重量份配比而成：酚醛树脂70‑90份、膨胀石墨8‑10份、岩棉2‑4份、中空玻璃微珠2‑3份、发泡剂11‑13份、表面活性剂6‑9份、固化剂10‑13份、硅烷偶联剂2‑4份和聚苯乙烯3‑6份，所述酚醛树脂为热固性酚醛树脂，该热固性酚醛树脂为淡黄色粉状体，游离酚的质量分数≤2％。本发明专利技术的目的在于提供耐高温酚醛泡沫复合保温材料及其制备方法，具有难燃、保温、抗高温歧变以及较高的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
耐高温酚醛泡沫复合保温材料及其制备方法
本专利技术涉及建筑保温板材
，特别涉及耐高温酚醛泡沫复合保温材料及其制备方法。
技术介绍
随着能源日益紧缺和环保压力的不断增大，世界各国都开始力推开发可再生能源，其中太阳能为利用和开发最广、发展前景最好的可再生能源，现已广泛应用于各行各业，太阳能热水器行业就是其中之一。我国蕴藏着丰富的太阳能资源，太阳能利用前景广阔，目前已是世界上太阳能热水器的第一使用国和生产国。保温材料一般是指导热系数小于或等于0.12的材料。传统的保温隔热材料是以提高气相空隙率，降低导热系数和传导系数为主。纤维类保温材料在使用环境中要使对流传热和辐射传热升高，必须要有较厚的覆层；而型材类无机保温材料要进行拼装施工，存在接缝多、有损美观、防水性差、使用寿命短等缺陷。为此，人们一直在寻求与研究一种能大大提高保温材料隔热反射性能的新型材料。酚醛泡沫能够较好地解决上述问题，提高平板太阳能的性能与质量。酚醛泡沫简称PF，是以酚醛树脂和乳化剂、固化剂、发泡剂及其它助剂等多种物质，经科学配方发泡固化而成的闭孔型硬质泡沫塑料。由于其极低的导热系数，保温性能好，被誉为保温之王。国外生产的酚醛板具有较好的保温性能，但是国内目前推广力度小，生产技术也较为落后，其保温性能略差于国外产品。国内生产的酚醛板存在着易粉化、机械强度低、脆性、无延伸性和吸水率高等弱点。在我国，酚醛泡沫塑料目前已经在中央空调系统、轻质保温彩钢板、房屋隔热材料、石油化工管道等领域成功应用。但是，目前国内传统的酚醛泡沫保温材料存在着许多缺点，例如：质脆、破孔、易粉化或者易开裂、易掉渣等缺点。所以，就目前现状而言，酚醛泡沫的改性研究是目前急需解决的问题。为此，提出耐高温酚醛泡沫复合保温材料及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供耐高温酚醛泡沫复合保温材料及其制备方法，具有难燃、保温、抗高温歧变以及较高的力学性能。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：耐高温酚醛泡沫复合保温材料，该复合保温材料是由以下原料按重量份配比而成：酚醛树脂70-90份、膨胀石墨8-10份、岩棉2-4份、中空玻璃微珠2-3份、发泡剂11-13份、表面活性剂6-9份、固化剂10-13份、硅烷偶联剂2-4份和聚苯乙烯3-6份，所述酚醛树脂为热固性酚醛树脂，该热固性酚醛树脂为淡黄色粉状体，游离酚的质量分数≤2％。具体的，所述膨胀石墨为300目的可膨胀石墨。进一步的，本专利技术涉及的膨胀石墨采用300目的可膨胀石墨，其膨胀容积为100ml/g，具有较高的阻燃性能，膨胀石墨因其受热膨胀后体积变大，变成插层结构，配合中空玻璃微珠的使用，中空玻璃微珠，一方面具有滚珠轴承效应，能提高流动性，能降低树脂混合物的黏度和内应力，另一方面具有各向同性和高填充量的特性，使制品尺寸的稳定性非常高，能够减少收缩和翘曲，提高了力学强度性能；通过添加岩棉，不仅进一步提高了本耐高温酚醛泡沫复合保温材料的绝热性能，还因为膨胀石墨、岩棉和中空玻璃微珠均为多孔连接结构，使得当热量通过时，由于流阻的作用产生摩擦，使热量充分为膨胀石墨、岩棉和中空玻璃微珠所吸收，阴碍了热量的传递，具有较高的保温性能。具体的，所述岩棉的导热系数为0.032～0.040W/(m·K)，纤维直径为5.5-5.7μm，有机含量为2.5-2.9。具体的，所述中空玻璃微珠为粉煤灰提取物，其堆积密度≥720kg/m3，二氧化硅含量≥50％，三氧化二铝含量≥25％。具体的，所述发泡剂由质量比为10:1的石油醚和正戊烷组成。具体的，所述表面活性剂为硅氧烷系表面活性剂。具体的，所述固化剂由质量比为5:3的六次甲基四和硼酸组成。具体的，所述硅烷偶联剂为甲基丙烯酰氧烷基类硅烷偶联剂或环氧烃基类硅烷偶联剂。耐高温酚醛泡沫复合保温材料的制备方法，包括以下步骤：S1：按各组份备好原料；S2：将膨胀石墨、岩棉和中空玻璃微珠混合，搅拌均匀，得到混合物A；S3：将酚醛树脂、发泡剂和表面活性剂混合，搅拌均匀，得到混合物B；S4：将混合物A、混合物B、硅烷偶联剂和聚苯乙烯混合，搅拌均匀，然后加入固化剂，此混合过程使混合物A、混合物B、硅烷偶联剂和聚苯乙烯能够充分接触，此混合效果通过使用泵循环搅拌装置实现，得到混合物C；S5：将混合物C移入预热至40℃-50℃温度的模具中，首先在60-75℃温度下固化40min-60min，然后在100℃-120℃温度下固化40min-60min，获得耐高温酚醛泡沫复合保温材料。进一步的，本专利技术涉及的耐高温酚醛泡沫复合保温材料的制备方法中，首先将作为填料成分的膨胀石墨、岩棉和中空玻璃微珠进行混合，不仅可以作为阻燃成分对耐高温酚醛泡沫复合保温材料起着阻燃作用，并且还能够作为保温成分对耐高温酚醛泡沫复合保温材料起着保温作用，还能够一定程度上增强耐高温酚醛泡沫复合保温材料的力学强度，将混合物A、混合物B、硅烷偶联剂和聚苯乙烯充分混合，分散的混合物A被混合物B包围并相互隔离，使得混合物A和混合物B紧密结合为一体，组成耐高温酚醛泡沫复合保温材料；随后将混合物C移入预热至40℃-50℃温度的模具中，能够减少混合物C与模具之间的收缩应力，并且还能提高混合物C的固化反应速率，使其受热均匀固化；通过低温和低温两次固化，相较于传统的一次加热固化，利用固化温度和固化时间，能够较好的提高耐高温酚醛泡沫复合保温材料的性能。本专利技术的有益效果为：本专利技术的耐高温酚醛泡沫复合保温材料具有难燃、保温、抗高温歧变以及较高的力学性能，制备方法简单，原材料易得，具有广阔的市场前景。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1耐高温酚醛泡沫复合保温材料，该复合保温材料是由以下原料按重量份配比而成：酚醛树脂70份、膨胀石墨8份、岩棉2份、中空玻璃微珠2份、发泡剂11份、表面活性剂6份、固化剂10份、硅烷偶联剂2份和聚苯乙烯3份，所述酚醛树脂为热固性酚醛树脂，该热固性酚醛树脂为淡黄色粉状体，游离酚的质量分数≤2％。具体的，所述膨胀石墨为300目的可膨胀石墨；所述岩棉的导热系数为0.032～0.040W/(m·K)，纤维直径为5.5-5.7μm，有机含量为2.5-2.9；所述中空玻璃微珠为粉煤灰提取物，其堆积密度≥720kg/m3，二氧化硅含量≥50％，三氧化二铝含量≥25％；所述发泡剂由质量比为10:1的石油醚和正戊烷组成；所述表面活性剂为硅氧烷系表面活性剂；所述固化剂由质量比为5:3的六次甲基四和硼酸组成；所述硅烷偶联剂为甲基丙烯酰氧烷基类硅烷偶联剂。耐高温酚醛泡沫复合保温材料的制备方法，包括以下步骤：S1：按各组份备好原料；S2：将膨胀石墨、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.耐高温酚醛泡沫复合保温材料，其特征在于，该复合保温材料是由以下原料按重量份配比而成：酚醛树脂70-90份、膨胀石墨8-10份、岩棉2-4份、中空玻璃微珠2-3份、发泡剂11-13份、表面活性剂6-9份、固化剂10-13份、硅烷偶联剂2-4份和聚苯乙烯3-6份，所述酚醛树脂为热固性酚醛树脂，该热固性酚醛树脂为淡黄色粉状体，游离酚的质量分数≤2％。/n

【技术特征摘要】
1.耐高温酚醛泡沫复合保温材料，其特征在于，该复合保温材料是由以下原料按重量份配比而成：酚醛树脂70-90份、膨胀石墨8-10份、岩棉2-4份、中空玻璃微珠2-3份、发泡剂11-13份、表面活性剂6-9份、固化剂10-13份、硅烷偶联剂2-4份和聚苯乙烯3-6份，所述酚醛树脂为热固性酚醛树脂，该热固性酚醛树脂为淡黄色粉状体，游离酚的质量分数≤2％。


2.根据权利要求1所述的耐高温酚醛泡沫复合保温材料，其特征在于，所述膨胀石墨为300目的可膨胀石墨。


3.根据权利要求1所述的耐高温酚醛泡沫复合保温材料，其特征在于，所述岩棉的导热系数为0.032～0.040W/(m·K)，纤维直径为5.5-5.7μm，有机含量为2.5-2.9。


4.根据权利要求1所述的耐高温酚醛泡沫复合保温材料，其特征在于，所述中空玻璃微珠为粉煤灰提取物，其堆积密度≥720kg/m3，二氧化硅含量≥50％，三氧化二铝含量≥25％。


5.根据权利要求1所述的耐高温酚醛泡沫复合保温材料，其特征在于，所述发泡剂由质量比为10:1的石油醚和正戊烷组成。


6.根据权利要求1所述的耐高温酚醛...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丹，刘柱，刘学，董丽敏，
申请(专利权)人：滦县盛泽保温科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13