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一种建筑保温用中性低导热酚醛泡沫材料及制备方法与流程

时间:2022-01-23 阅读: 作者:专利查询

一种建筑保温用中性低导热酚醛泡沫材料及制备方法与流程

1.本发明涉及酚醛树脂技术领域,更具体地说,特别涉及一种建筑保温用中性低导热酚醛泡沫材料及制备方法。


背景技术:

2.酚醛泡沫保温隔热材料是由酚醛树脂加入乳化剂、发泡剂、固化剂及其它助剂制成的闭孔硬质泡沫塑料,是一种高效保温隔热兼顾难燃防火的性能优异的材料。它克服了常见泡沫塑料的易燃、多烟、遇热变形等缺点,属热固性材料。
3.酚醛泡沫在上世纪90年代以来得到很大发展,首先受到英、美等国家军方重视,将其用于航天航空、国防军工领域,后又被应用于民用飞机、船舶、车站、油井等防火要求严格的场所,并逐步推向医院、体育设施和大楼住宅等公共与民用建筑领域。目前已经广泛应用于建筑的保温隔热、中央空调通风管道、各种管道或设备的保温隔热等等领域。由于酚醛泡沫体含有酸固化催化剂,酸性较低,一旦暴露于潮湿环境或雨水淋湿,酸可能从泡沫中释放出来。当金属材料与酚醛泡沫体接触时,金属可能容易受到腐蚀。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种减弱酚醛泡沫材料对金属材料的腐蚀程度建筑保温用中性低导热酚醛泡沫材料及制备方法。
5.为了达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:一种建筑保温用中性低导热酚醛泡沫材料,其发泡原料包括硼改性热固性酚醛树脂、发泡剂、表面活性剂、酸固化催化剂、阻燃剂和酸性中和剂。
6.优选地,按重量份数计,所述发泡原料中包括硼改性热固性酚醛树脂100份、表面活性剂3~6份、发泡剂5~20份、阻燃剂3~6份、酸固化催化剂5~15份、酸性中和剂3~6份。
7.优选地,所述阻燃剂为聚磷酸铵、氰尿酸三聚氰胺、磷酸锌、二氧化硅气凝胶、磷酸三(1-氯-2-丙基)酯、空心玻璃微珠中的一种或多种。
8.优选地,所述酸性中和剂为磷酸氢二钠、酒石酸氢钾、edta2na、丙酸钙、碳酸钙中的一种或多种。
9.优选地,所述硼改性热固性酚醛树脂的含水量为3~10%,粘度为3000~10000mpa
·
s。
10.优选地,所述酸固化催化剂为酸与醇的混合物,其中,所述酸为硫酸、磷酸、二甲基苯磺酸和苯酚磺酸中的一种或多种;所述醇为乙二醇、一缩二乙二醇、丙三醇和二丙二醇中的一种或多种。
11.优选地,所述发泡剂为二氯甲烷、环戊烷、正戊烷、正己烷、正丁烷、异戊烷和石油醚中的一种或多种。
12.优选地,所述表面活性剂为聚硅氧烷、蓖麻油聚氧乙烯醚、聚氧丙烯、聚三梨酯、硅烷偶联剂中的一种或多种。
13.建筑保温用中性低导热酚醛泡沫材料的制备方法,步骤如下:将硼改性热固性酚醛树脂、发泡剂、表面活性剂、酸固化催化剂、阻燃剂和酸性中和剂混合后搅拌均匀后进行发泡固化,即得中性低导热酚醛泡沫材料。
14.优选地,所述发泡固化温度为60~80℃,发泡固化时间为5~30min。
15.与现有技术相比,本发明的优点在于:该中性低导热酚醛泡沫材料的发泡原料中包含酸性中和剂碱性盐物质有助于中和酸固化催化剂,同时低水分含量的树脂能够减少酸固化催化剂的添加量,进而降低酚醛泡沫在使用过程中的酸释放量,减弱酚醛泡沫对金属材料的腐蚀程度;与现有技术中仅添加无机填料的酚醛泡沫材料相比,本发明中性酚醛泡沫材料发泡原料中无机填料和酸固化催化剂的添加量小,并且具有较低的导热系数,同时超低导热的气凝胶或其他物质的加入,克服无机填料对于酚醛泡沫材料导热系数的消极影响。
具体实施方式
16.下面结合图表对本发明的优选实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
17.一种建筑保温用中性低导热酚醛泡沫材料,其发泡原料包括硼改性热固性酚醛树脂、发泡剂、表面活性剂、酸固化催化剂、阻燃剂和酸性中和剂,硼改性酚醛树脂主要是通过b-o键连接苯环,c-c键键能为347kj.mol-1,而b-o键键能为523kj.mol-1。因此,硼改性酚醛树脂本身具有很好的耐热性能,同时阻燃剂的加入更能提高其阻燃隔热性,酸性中和剂的加入能够提高泡沫的ph值,减少泡沫对墙体及金属物的腐蚀性。
18.阻燃剂为聚磷酸铵、氰尿酸三聚氰胺、磷酸锌、二氧化硅气凝胶、磷酸三(1-氯-2-丙基)酯、空心玻璃微珠中的一种或多种。
19.酸性中和剂为磷酸氢二钠、酒石酸氢钾、edta2na、丙酸钙、碳酸钙中的一种或多种。
20.硼改性热固性酚醛树脂的含水量为3~10%,粘度为3000~10000mpa
·
s。
21.酸固化催化剂为酸与醇的混合物,其中,酸为硫酸、磷酸、二甲基苯磺酸和苯酚磺酸中的一种或多种;醇为乙二醇、一缩二乙二醇、丙三醇和二丙二醇中的一种或多种。
22.发泡剂为二氯甲烷、环戊烷、正戊烷、正己烷、正丁烷、异戊烷和石油醚中的一种或多种。
23.表面活性剂为聚硅氧烷、蓖麻油聚氧乙烯醚、聚氧丙烯、聚三梨酯、硅烷偶联剂中的一种或多种。
24.实施例一将硼改性热固性酚醛树脂100份(粘度7000 mpa
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s,水含量5%)、蓖麻油聚氧乙烯醚5份、环戊烷/二氯甲烷(重量比5:3)8 份、丙烯钙3份、二甲基苯磺酸/硫酸(重量比6:4)10份,将以上材料混合均匀通过混合浇注机,喷出至连续的铝箔上,进入层压机发泡、固化,形成泡沫产品,在70℃下对泡沫材料进行发泡和固化20min。
25.实施例二将硼改性热固性酚醛树脂(粘度7000 mpa
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s,水含量5%)、蓖麻油聚氧乙烯醚5份、环戊烷/二氯甲烷(重量比5:3)8 份、丙酸钙3份、二甲基苯磺酸/硫酸(重量比6:4)10份,二
氧化硅气凝胶3份,将以上材料混合均匀通过混合浇注机,喷出至连续的铝箔上,进入层压机发泡、固化,形成泡沫产品,在70℃下对泡沫材料进行发泡和固化20min;以上与实施例一的区别在于组分的添加量:加入二氧化硅气凝胶3份。
26.实施例三将硼改性热固性酚醛树脂(粘度7000 mpa
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s,水含量5%)、蓖麻油聚氧乙烯醚5份、环戊烷/二氯甲烷(重量比5:3)8 份、丙酸钙3份、二甲基苯磺酸/硫酸(重量比6:4)15份,二氧化硅气凝胶3份,将以上材料混合均匀通过混合浇注机,喷出至连续的铝箔上,进入层压机发泡、固化,形成泡沫产品,在70℃下对泡沫材料进行发泡和固化20min;以上与实施例2的区别在于组分的添加量:甲基苯磺酸/硫酸(重量比6:4)为15份。
27.实施例四将硼改性热固性酚醛树脂100份(粘度7000 mpa
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s,水含量5%)、蓖麻油聚氧乙烯醚5份、环戊烷/二氯甲烷(重量比5:3)8 份、丙酸钙3份、二甲基苯磺酸/硫酸(重量比6:4)10份,二氧化硅气凝胶5份,将以上材料混合均匀通过混合浇注机,喷出至连续的铝箔上,进入层压机发泡、固化,形成泡沫产品,在70℃下对泡沫材料进行发泡和固化20min;以上与实施例2的区别在于组分的添加量:二氧化硅气凝胶5份。
28.实施例五将硼改性热固性酚醛树脂100份(粘度7000 mpa
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s,水含量5%)、蓖麻油聚氧乙烯醚5份、环戊烷/二氯甲烷(重量比5:3)8 份、丙酸钙5份、二甲基苯磺酸/硫酸(重量比6:4)10份,二氧化硅气凝胶5份,将以上材料混合均匀通过混合浇注机,喷出至连续的铝箔上,进入层压机发泡、固化,形成泡沫产品,在70℃下对泡沫材料进行发泡和固化20min 。
29.以上与实施例4的区别在于组分的添加量:丙酸钙5份。
30.实施例所得中性酚醛泡沫材料的性能检测:1)泡沫体密度:根据gb/t 6343测定建筑领域的热绝缘产品表观密度。
31.2)导热系数:将长30cm、宽30cm,厚1 ~4 .5cm的泡沫试样放置在导热系数测定仪的35℃的热板和15℃的低温板之间进行测量。根据gb/t 10294/iso 8032:1991,酚醛泡沫板的热性能通过防护热板装置测定。
32.3)ph:将5g酚醛泡沫体研磨成粉状通过60目筛子,放入500ml锥形瓶中,加入蒸馏水 250ml并密封,煮沸1小时后冷却在23
±
2℃下,测定水溶液的ph值。
33.实施例所得性能检测结果见下表:由上表数据可知:随着碱性盐丙酸钙的量的增加,ph 值成变大趋势,但是量的增大,同时会照成导热系数的增大,随着二氧化硅气凝胶的加入,在对ph 值几乎不影响的情况下,导热系数成变小趋势。
34.虽然结合图表描述了本发明的实施方式,但是专利所有者可以在所附权利要求的
范围之内做出各种变形或修改,只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围,都应当在本发明的保护范围之内。