一种酚醛树脂组合物及其制备的发泡材料制造技术

技术编号:7913978 阅读:292 留言:0更新日期:2012-10-24 23:21
本发明专利技术涉及一种酚醛树脂组合物及其制备的发泡材料。本发明专利技术的酚醛树脂组合物包含固态酚醛树脂和发泡树脂珠粒,所述发泡树脂珠粒所采用的发泡基础树脂包括丙烯均聚物和/或丙烯共聚物中的至少一种,且所述发泡基础树脂在0.45MPa负荷下热变形温度高于90℃。该组合物没有保存期短的问题。本发明专利技术的发泡材料包括交联酚醛树脂基体以及分散在其中的发泡树脂珠粒,并由所述酚醛树脂组合物制备而成。该发泡材料具有低的导热系数和优异的阻燃性能。由本发明专利技术的发泡材料制成的成型材料可以作为遇明火不燃烧的保温材料、隔音材料、减震材料、仿木材料等使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种酚醛树脂组合物,进一步讲,涉及一种由该酚醛树脂组合物制备的发泡材料。
技术介绍
因为建筑物能耗较高,在现在能源日趋紧张的情况下,对建筑物进行节能保温是一项必要的措施。酚醛泡沫保温材料阻燃效果好,在明火条件下不滴落、不燃烧、没有有毒有害气体放出,但是其脆性大、易粉化,使得运输和施工都有一定的难度,限制其应用。目前使用的方法是将酚醛泡沫和聚苯乙烯泡沫组成复合泡沫材料,制备出同时具 有酚醛的阻燃性和发泡聚苯乙烯的保温性能的保温材料。由于发泡聚苯乙烯珠粒的耐热温度低于90°C,所以目前在制备过程中,采用的酚醛树脂都是液态酚醛树脂,即采用将发泡聚苯乙烯珠粒和液态酚醛树脂混合的方法制备酚醛泡沫和聚苯乙烯泡沫组成的复合泡沫材料以及相应的板材。但是由于所得到的最终板材的结构以及制备过程的不易控制,使这一方法的应用受到限制,例如,这一方法得到的树脂板材结构不均匀,发泡聚苯乙烯珠粒的密度远远小于液体酚醛树脂,当酚醛树脂没有完全固化时,尤其是在酚醛树脂发泡阶段,发泡聚苯乙烯珠粒会上浮,高密度的酚醛树脂会下沉。将所制备的树脂板材剖开就会发现,板材上部的发泡聚苯乙烯珠粒多于下部,造成板材上部易碎。同时酚醛树脂的发泡并不均匀,板材顶部的膨胀相对于底部更加自由,造成板材上部的机械性能更差。而且由于发泡聚苯乙烯珠粒和液态酚醛树脂组合物的保存期短,限制了发泡聚苯乙烯珠粒和液态酚醛树脂组合物的产量,无法大批量的生产相应的树脂板材,造成树脂板材难以工业化生产。专利GB2013209为了克服最终树脂板材结构不均匀的缺点,对液态酚醛树脂及其固化剂和发泡剂等组分进行了严格的规定,使酚醛树脂的发泡或膨胀过程与其固化步骤分开,同时整个制备过程中对各个步骤的温度的控制十分严格,所以整个制备过程加热过程复杂,对于温度的限定很严格,但并没有解决发泡聚苯乙烯珠粒和液态酚醛树脂组合物的保存期短,无法大批量地生产相应树脂板材的缺点。
技术实现思路
为了全面地解决现有技术中存在的问题,本专利技术人通过系统地研究发现,在制备酚醛树脂/发泡树脂珠粒复合材料的过程中必须采用固态酚醛树脂,而且还必须保证在固态酚醛树脂的熔融过程中,树脂材料的发泡珠粒不软化塌泡。即将固态酚醛树脂和热变形温度在90°C以上的树脂发泡珠粒混合,并将酚醛树脂固化后,就可以制备出结构均匀、阻燃性能和保温性能优异的发泡材料。由于采用固态酚醛树脂而且发泡树脂珠粒的热变形温度高,所以本专利技术的酚醛树脂/发泡树脂珠粒组合物没有保存期短的问题,也不受固化条件的影响,制备工艺简单,易于工业化,便于推广应用,产品的成本不高,性能优异,可以作为遇明火不燃烧的隔音材料、减震材料、仿木材料等,尤其是可以作为各种高效安全的遇明火不燃烧的保温材料使用,例如可以作为建筑行业的遇明火不燃烧的、安全的保温板材使用。因此,本专利技术的第一个目的是提供一种酚醛树脂组合物,该组合物没有保存期短的问题。本专利技术的第二个目的是提供一种发泡材料及其制备方法,该发泡材料具有低的导热系数和优异的阻燃性能。本专利技术的第三个目的是提供一种成型材料,该成型材料可以作为遇明火不燃烧的保温材料、隔音材料、减震材料、仿木材料等使用。 本专利技术的酚醛树脂组合物,包含固态酚醛树脂和发泡树脂珠粒,所述发泡树脂珠粒所采用的发泡基础树脂包括丙烯均聚物和/或丙烯共聚物中的至少一种,且所述发泡基础树脂在0. 45MPa负荷下热变形温度高于90°C、优选高于100°C、更优选高于110°C。用作发泡基础树脂的高分子材料的热变形温度按照GB/T 1634-2004进行测试,测试所用负荷为0. 4510^,升温速率(120±10) V /h。固态酚醛树脂和发泡树脂珠粒的体积比为5 95 95 5,优选5 95 80 20,更优选 5 : 95 40 : 60。上述酚醛树脂是通过缩聚酚和醛来制备的。本专利技术对酚醛树脂的种类没有限制,可以为热固性酚醛树脂,也可以为热塑性酚醛树脂。用于制备所述酚醛树脂的酚类没有特别的限定,例如可以包括下列中的任何一种苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、邻乙基苯酚、间乙基苯酚、对乙基苯酚、邻丙基苯酚、间丙基苯酚、对丙基苯酚、对仲丁基苯酚、对叔丁基苯酚、对环己基苯酚、对氯苯酚、邻溴苯酚、间溴苯酚、对溴苯酚、a -萘酚、3 -萘酚、间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、2,2-双(4’ -羟基苯基)丙烷、双(羟基苯基)甲烷、双(羟基萘基)甲烷、四甲基联苯酚、联苯酚、三(羟基苯基)甲烷等。其中,优选苯酚。这些酚可以单独使用或者以其两种或更多种的任意组合形式使用。用于制备所述酚醛树脂的醛的种类也没有任何的限制,例如可以包括下列中的任何一种甲醛、多聚甲醛、三聚甲醛、乙醛、三聚乙醛、糠醛、苯甲醛等。这些醛可以单独使用或者以其两种或更多种的任意组合形式使用。本专利技术使用的固态酚醛树脂可以为粉状或颗粒状,可以为市售的粉状酚醛树脂,也可以将市售的固态酚醛树脂用工业上常用的任何粉碎设备粉碎后使用。本专利技术所采用的发泡基础树脂包括丙烯均聚物和/或丙烯共聚物中的至少一种,可只由丙烯均聚物构成,也可包括或只由具有50重量%或更高丙烯单体含量的共聚物构成,还可包括除丙烯均聚物或共聚物之外的均聚物或共聚物。特别可用的丙烯共聚物是丙烯和一种或多种非丙烯单体形成的共聚物。丙烯共聚物包括丙烯和烯烃单体的无规、嵌段和接枝共聚物,所述烯烃单体可选自乙烯、C3-C8 a -烯烃和C4-C10 二烯。丙烯共聚物也可包括丙烯和选自C3-C8 a -烯烃的a -烯烃的三聚物,其中所述三聚物的a-烯烃含量优选小于45重量%。C3-C8CI-烯烃的例子包括I-丁烯、异丁稀、1_戍稀、3_甲基-I- 丁稀、I-己稀、3,4_ 二甲基-I- 丁稀、I-庚稀、3_甲基-I-己烯等。C4-C10 二烯的例子包括1,3-丁二烯、1,4-戊二烯、异戊二烯、1,5-己二烯和2,3-二甲基己二烯等。上述发泡树脂珠粒的发泡倍率为0. 5 100倍,优选I 70倍,更优选为I 50倍。发泡树脂珠粒的发泡倍率b是通过将基础树脂的密度P !除以发泡树脂珠粒的表观密度P 2 Cb=P1ZP2)得到的。发泡树脂珠粒的表观密度P 2测定如下将大约5g发泡树脂珠粒在大气中在23°C静置48小时,取一个量筒,将发泡树脂珠粒在23°C浸没于该量筒中的水中。从该体积的增量确定发泡树脂珠粒的表观体积(V)。将珠粒的质量(m)除以其表观体积就可以得到表观密度(P 2=m/v)。本专利技术的发泡树脂珠粒的制备方法没有任何限制,只要满足发泡倍率的要求就可以,例如可以采用挤出发泡或者釜式发泡工艺进行制备。其中采用挤出发泡工艺制备发泡树脂珠粒的方法可以采用如专利CN1188264C,CN1861368A,CN101352923B所述方法进行。具体方法包括将一种或多种基础树脂(例如一种或多种聚丙烯)和发泡剂混合均匀后,通过挤出系统熔融挤出,挤出过程中保证挤出系统的温度和压力条件足以维持树脂和发泡剂在挤出过程中为均相熔融状态或熔融分散体,然 后混合均匀的树脂和发泡剂经挤出机口模挤出发泡并切粒,最终制得发泡树脂珠粒。所使用的发泡剂可以是物理发泡剂或者化学发泡剂。物理发泡剂可以以气体、超临界流体或者液体的形式注入到基础树脂中。考虑到发泡剂的毒性、蒸气压分布、处理本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种酚醛树脂组合物,包含固态酚醛树脂和发泡树脂珠粒,所述发泡树脂珠粒所采用的发泡基础树脂包括丙烯均聚物和/或丙烯共聚物中的至少一种,且所述发泡基础树脂在0.45MPa负荷下热变形温度高于90℃、优选高于100℃、更优选高于110℃。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张晓红王亚乔金樑张师军吕明福戚桂村蔡传伦宋志海吕立新赖金梅高建明李秉海张红彬
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司北京化工研究院
类型:发明
国别省市:

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