一种阻燃硼改性酚醛泡沫保温材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107129658A(43)申请公布日2017.09.05(21)申请号201710320856.0(22)申请日2017.05.09(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人张超灿黄亮樊晓强苏恒(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人王守仁(51)Int.Cl.C08L61/14(2006.01)C08K3/34(2006.01)C08K3/30(2006.01)C08G8/28(2006.01)C08J9/14(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种阻燃硼改性酚醛泡沫保温材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种阻燃硼改性酚醛泡沫保温材料的制备方法，具体是：先将苯酚和固体甲醛反应生成羟甲基苯酚，然后羟甲基苯酚和硼酸缩合生成保留了酚羟基的硼酚醛树脂，加入酸缓吸功能的硅灰石和各种添加剂发泡，得到阻燃硼改性酚醛泡沫保温材料。本发明提高了树脂的阻燃性，硼元素形成的化学键具有柔性，因此树脂的机械性能也得到提高；硼酚醛泡沫中酚羟基的存在也提升了其阻燃性能，同时硅灰石的加入增加了泡沫的强度，后期和酸反应，减少了酸的含量，降低了泡沫的腐蚀性。同时本发明制得的硼酚醛泡沫材料冲击强度在硼含量为10％时达到了8.1KJ/m2，残炭率达到了69.4％，阻燃性得到了提高。CN107129658ACN107129658A权利要求书1/1页1.一种阻燃硼改性酚醛泡沫保温材料的制备方法，其特征是先将苯酚和固体甲醛反应生成羟甲基苯酚，然后羟甲基苯酚和硼酸缩合生成保留了酚羟基的硼酚醛树脂，加入酸缓吸功能的硅灰石和各种添加剂发泡，得到阻燃硼改性酚醛泡沫保温材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)含酚羟基硼酚醛树脂的合成：将苯酚和甲醛按照基团数比1：1.05～1:1.2加入到三口烧瓶中，加热到60-65℃进行合成反应，分三次加入体积浓度为30％NaOH溶液，每次间隔1h，反应3h后，向三口瓶中加入硼酸，并将温度升到100℃-120℃继续反应2-3h，最后得到含酚羟基硼酚醛树脂；(2)硼改性酚醛泡沫材料的制备：取一定量步骤(1)中所得的含酚羟基硼酚醛树脂，依次加入功能填料、乳化剂、发泡剂、固化剂，混合均匀后，倒入模具中固化成型，得到硼改性酚醛泡沫材料。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述的功能填料是具有酸缓吸能力的硅灰石，目数为200～600目。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述的甲醛为固体甲醛。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述的乳化剂，采用脂肪醇聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚和吐温系列中的一种，或多种。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述的发泡剂，采用石油醚、正戊烷、正己烷、己烷、环戊烷、氯仿、三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、四氯化碳等中的一种或多种。7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述的固化剂由无机酸和有机酸共同组成的混合酸，二者质量比为6：4或7：3。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述的无机酸采用甲基磺酸，所述的有机酸采用磷酸。9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述的固化成型工艺，其技术参数为：所述质量配比为含酚羟基硼酚醛树脂：填料：乳化剂：发泡剂：固化剂＝(0.2-0.3)：(0.6-1)：(0.02-0.05)：(0.12-0.16)。10.权利要求1至9中任一所述方法制备的阻燃硼改性酚醛泡沫保温材料，其特征在于该材料冲击强度在硼含量为10％时，达到了8.1KJ/m2，残炭率达到了69.4％。2CN107129658A说明书1/4页一种阻燃硼改性酚醛泡沫保温材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及的是硼酚醛泡沫制备的一种方法，具体是合成了保留有酚羟基的硼酚醛树脂，同时添加了具有酸缓吸能力的硅灰石，制备了阻燃性能优异泡沫保温材料，属于泡沫塑料技术领域。背景技术[0002]酚醛树脂作为人类最早合成的树脂品种，具有优异的综合性能，原料成本低廉，工艺流程简单而被广泛使用。进几年来，酚醛泡沫保温材料因其良好的阻燃性适用于建筑行业。随着发展，目前普通酚醛树脂也难以满足适用于化学化工、建筑行业对阻燃性能的高要求。[0003]硼酚醛树脂中含有的硼氧键键能(774.04kJ/mol)是远大于碳氧键的键能(334.02kJ/mol)，同时硼氧键的柔顺型也较好，硼酸在高温下会转变成紧密的玻璃态结构，附着在材料表面，阻断了材料和空气的接触而防止进一步燃烧。硼酚醛树脂具有优异的阻燃性能，在很多领域使用。[0004]目前，制备硼改性酚醛树脂的方法主要有两种：①苯酚和硼酸先反应生成硼酸苯酯，硼酸苯酯再与