專利名稱：：酚醛泡沫雙金屬面彩鋼夾芯板及其連續(xù)化生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種彩鋼夾芯板及其生產(chǎn)工藝，尤其涉及一種酚醛泡沫雙金屬面彩鋼夾芯板及其連續(xù)化生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
：酚醛泡沫是由酚醛樹脂通過發(fā)泡而得到的一種泡沫塑料，與早期占市場主導(dǎo)地位的聚苯乙烯泡沬、聚氯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等材料相比，在阻燃方面它具有特殊的優(yōu)良性能，其重量輕、剛性大、尺寸穩(wěn)定性好、耐化學(xué)腐蝕性強、耐熱性好、難燃、自熄、低煙霧、耐火焰穿透、遇火無灑落物、價格低廉，是電器、儀表、建筑、石油化工等行業(yè)較為理想的絕緣隔熱保溫材料，因而受到人們的廣泛重視。目前，酚醛泡沬已成為泡沫塑料中發(fā)展最快的品種之一，消費量不斷增長，應(yīng)用范圍不斷擴大，國內(nèi)外研究和開發(fā)都相當(dāng)活躍。然而，酚醛泡沫最大的弱點是脆性大，開孔率高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種韌性好的酚醛泡沫雙金屬面彩鋼夾芯板及其連續(xù)化生產(chǎn)工藝。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種酚醛泡沫雙金屬面彩鋼夾芯板，由上、下金屬面彩鋼板和中間的酚醛泡沫夾芯板組成，其特征是所述酚醛泡沫夾芯板的組成配方如下酚醛樹脂100均化劑2-8發(fā)泡劑3-9催化劑1-5穩(wěn)定劑0.5-L5固化劑20-30以上配方中皆為重量份。根據(jù)所述的酚醛泡沫雙金屬面彩鋼夾芯板，其特征是所述酚醛泡沬夾芯板的組成配方如下酚醛樹脂100均化劑5發(fā)泡劑6催化劑3穩(wěn)定劑1固化劑25以上配方中皆為重量份。一種酚醛泡沬雙金屬面彩鋼夾芯板生產(chǎn)工藝，其特征是包括如下步驟首先制備酚醛樹脂，在帶有攪拌器、回流冷凝器、溫度計的反應(yīng)器中，按照苯酚甲醛=1:1.0-4.8的比例加入苯酚、37%的甲醛溶液及20%的氫氧化鋇水溶液開始攪拌，升溫至85'C，該溫度下反應(yīng)4-5小時，加入鹽酸水溶液調(diào)PH值到6.8-7為止，升溫至10(TC回流，加入草酸，再減壓濃縮脫水，取樣使出料粘度為2500—3000mPa"25-C)，此為反應(yīng)終點，冷卻出料，即得酚醛樹脂；'然后根據(jù)上述酚醛泡沬夾芯板組成配方，將酚醛樹脂、均化劑、發(fā)泡劑、催化劑、穩(wěn)定劑按照各自比例在反應(yīng)罐中加熱攪拌，然后加入固化劑，通過混合倉進行混合調(diào)試，形成混合原液，即得酚醛泡沫夾芯板組成原料，混合原液通過槍口噴到彩鋼板中，在30-6(TC的成壓機中發(fā)生聚合反應(yīng)。連續(xù)化酚醛泡沫雙金屬面彩鋼夾芯板材屬高分子有機硬質(zhì)泡沫金屬合成產(chǎn)品，是由熱固性酚醛樹脂發(fā)泡與彩鋼板經(jīng)壓型而成，它具有輕質(zhì)、防火、遇明火不燃燒、無煙、無毒、無滴落、使用溫度范圍廣(-196+200°C)、低溫環(huán)境下不收縮、不脆化等優(yōu)點，尤其是韌性好。具體實施方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步描述實施例一-.一種酚醛泡沫雙金屬面彩鋼夾芯板，由上、下金屬面彩鋼板和中間的酚醛泡沫夾芯板組成，酚醛泡沫夾芯板的組成配方如下酚醛樹脂100均化劑2發(fā)泡劑3催化劑1穩(wěn)定劑0.5固化劑20以上配方中皆為重量份。一種酚醛泡沫雙金屬面彩鋼夾芯板生產(chǎn)工藝，包括如下步驟首先制備酚醛樹脂，在帶有攪拌器、回流冷凝器、溫度計的反應(yīng)器中，按照苯酚甲醛=1:1.0-4.8的比例加入苯酚、37%的甲醛溶液及20%的氫氧化鋇水溶液開始攪拌，升溫至85'C，該溫度下反應(yīng)4-5小時，加入鹽酸水溶液調(diào)PH值到6.8-7為止，升溫至10(TC回流，加入草酸，再減壓濃縮脫水，取樣使出料粘度為2500—3000mPa'(25。C)，此為反應(yīng)終點，冷卻出料，即得酚醛樹脂；然后根據(jù)上述酚醛泡沫夾芯板組成配方，將酚醛樹脂、均化劑、發(fā)泡劑、催化劑、穩(wěn)定劑按照各自比例在反應(yīng)罐中加熱攪拌，然后加入固化劑，通過混合倉進行混合調(diào)試，形成混合原液，即得酚醛泡沫夾芯板組成原料，混合原液通過槍口噴到彩鋼板中，在30-60。C的成壓機中發(fā)生聚合反應(yīng)。實施例二一種酚醛泡沬雙金屬面彩鋼夾芯板，由上、下金屬面彩鋼板和中間的酚醛泡沫夾芯板組成，酚醛泡沫夾芯板的組成配方如下酚醛樹脂100均化劑8發(fā)泡劑9催化劑5穩(wěn)定劑1.5固化劑30以上配方中皆為重量份。酚醛泡沫雙金屬面彩鋼夾芯板生產(chǎn)工藝同實施例一。實施例三一種酚醛泡沫雙金屬面彩鋼夾芯板，由上、下金屬面彩鋼板和中間的酚醛泡沬夾芯板組成，酚醛泡沫夾芯板的組成配方如下酚醛樹脂100均化劑5發(fā)泡劑6催化劑3穩(wěn)定劑1固化劑25以上配方中皆為重量份。酚醛泡沫雙金屬面彩鋼夾芯板生產(chǎn)工藝同實施例一。上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明請求保護的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。樹脂粘度對發(fā)泡條件及發(fā)泡質(zhì)量影響很大，粘度太大，發(fā)泡時各組分不易混合均勻，且由于流動性差，導(dǎo)致沖膜困難，粘度過低時易于逃逸，并出現(xiàn)氣泡、塌泡現(xiàn)象，故粘度應(yīng)控制在2500—3000mPa'(25°C)之間。樹脂中的水含量過高時，發(fā)泡及熟化過程中由于水蒸氣而引起起泡速度慢，發(fā)泡倍率小，反之，降低水含量由于樹脂粘度增高，導(dǎo)致發(fā)泡操作困難，研究發(fā)現(xiàn)水量應(yīng)控制在約5%左右。上、下彩鋼板分別通過上、下放巻機的放巻，根據(jù)不同客戶需要的不同板型經(jīng)過不同的上、下壓機壓花，酚醛樹脂與固化劑分別在不同的反應(yīng)罐中進行加溫攪拌，通過樹脂泵的作用以2-6:1的比例于攪拌頭混合噴出在已經(jīng)壓成型的下彩巻上，然后上、下彩巻外緣對齊進入30-6(TC的成型機中，經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)與上、下彩巻經(jīng)高強度壓型粘合在一起通過壓型機，根據(jù)客戶要求不同的尺寸，再由切割機進行切割，成為成品。連續(xù)化生產(chǎn)酚醛泡沫雙金屬面彩鋼夾芯板屬于新型建筑材料行業(yè)，是國家大力發(fā)展節(jié)能、環(huán)保政策重點扶持的項目，主要應(yīng)用于冷庫的保冷以及石油化工等工業(yè)管道和設(shè)備的保溫、建筑隔墻、外墻復(fù)合板、吊頂天花板、吸音板等。連續(xù)化酚醛泡沫雙金屬面彩鋼夾芯板材屬高分子有機硬質(zhì)泡沫金屬合成產(chǎn)品，是由熱固性酚醛樹脂發(fā)泡與彩鋼板經(jīng)壓型而成，它具有輕質(zhì)、防火、遇明火不燃燒、無煙、無毒、無滴落、使用溫度范圍廣(-196+200°C)、低溫環(huán)境下不收縮、不脆化，是暖通制冷工程理想的絕熱材料。由于酚醛泡沫閉孔率高，則導(dǎo)熱系數(shù)低，隔熱性能好，并具有抗水性和水蒸氣滲透性，是理想的保溫節(jié)能材料。由于酚醛具有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，所以尺寸穩(wěn)定，變化率<1%，且化學(xué)成分穩(wěn)定，防腐抗老化，特別是能耐有機溶液、強酸、弱堿腐蝕。在生產(chǎn)工藝發(fā)泡中不用氟利昂做發(fā)泡劑，符合國際環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，且其分子結(jié)構(gòu)中含有氫、氧、碳元素，高溫分解時，溢出的氣體無毒、無味，對人體、環(huán)境均無害，符合國家綠色環(huán)保要求。因此，酚醛泡沬雙金屬面彩鋼夾芯板是最理想的防火、絕熱、節(jié)能、美觀的環(huán)保綠色保溫材料酚醛泡沫與通常的高分子樹脂依靠加入阻燃劑得到的材料有本質(zhì)的不同，在火中不燃燒，不熔化，也不會散發(fā)有毒煙霧，并具有質(zhì)輕、無毒、無腐蝕、保溫、節(jié)能、隔音、價廉等優(yōu)點，且不用氟利昂發(fā)泡，無環(huán)境污染、加工性好、施工方便，其綜合性能是目前各種保溫材料無法比擬的，解決了其它有機材料防火性能不理想，而無機材料吸水率大、容易"結(jié)露"、施工時皮膚刺癢等問題。以下就酚醛泡沫制備中所用到的發(fā)泡助劑、發(fā)泡機理和泡沫增韌進行介紹。一、發(fā)泡助劑1、催化劑/固化劑酚醛泡沫一般是在室溫或低熱條件下制備，因此需以酸作催化劑，當(dāng)酸作催化劑時，酸能加速樹脂分子間的縮聚反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量促使發(fā)泡劑急劇氣化，而使乳化樹脂膨起，同時樹脂固化。反應(yīng)的催化劑也是樹脂的固化劑。在環(huán)境溫度下固化劑的類型和數(shù)量對獲得優(yōu)質(zhì)泡沫是極其重要的。固化劑的選擇應(yīng)使聚合物的固化速度與發(fā)泡速度匹配。因此，要求所用的固化劑能夠使固化速度在很寬的范圍內(nèi)變化，固化反應(yīng)本身又能在比較低的溫度下進行。固化劑分無機酸和有機酸，無機酸如硫酸、鹽酸、磷酸等。有機酸有草酸、已二酸、苯硝酸、酚硝酸、甲苯磺酸，苯磺酸，石油磺酸等。無機酸價格低，但固化速度太快，對金屬有很強的腐蝕作用，因此防腐成為酚醛泡沫使用中的一大難題。研究表明，可利用甲醇、乙醇、丙醇等稀釋無機酸達到緩蝕，也可加入抗腐蝕劑如氧化鈣、氧化鐵、碳酸鈣、無水硼砂、堿金屬和堿土金屬碳酸鹽及鋅、鋁等。有人已考慮用堿中和劑來處理泡沫，但這種方法的有效性尚末得到證實。有關(guān)這方面的研究還在進行中。文獻曾報導(dǎo)，使用酸性的萘磺酸酚醛既起催化作用又參與酚醛的縮合反應(yīng)，降低了酸的滲透性，對金屬的腐蝕性也就很小。文獻中還提到其它降低泡沫材料腐蝕性方法，如以鹽酸作固化劑時首先用真空法除去成型產(chǎn)品中易揮發(fā)物，再用Nft除去殘存的酸或在80—130。C條件下熱處理，或在樹脂配方添加中和劑等，這些方法使生產(chǎn)工藝復(fù)雜化，并增加成本?，F(xiàn)在采用芳族磺酸為基礎(chǔ)的固化劑很普遍。這是因為它腐蝕性小，并具有增塑作用。還有將有機酸和無機酸混合使用。為保證分散均勻，使用時應(yīng)將固態(tài)有機磺酸配成高濃度的水溶液，一般溶液的濃度在40—65%為宜。2、.發(fā)泡劑發(fā)泡劑是塑料發(fā)泡成型中發(fā)泡動力的來源塑料發(fā)泡方法一般分為機械發(fā)泡、物理發(fā)泡和化學(xué)發(fā)泡。機械發(fā)泡是借助于機械的強烈攪拌，使氣體均勻地混入樹脂中形成氣泡。物理發(fā)泡則是借助于溶解在樹脂中的發(fā)泡劑物理狀態(tài)的改變，形成大量的氣泡。以上兩種發(fā)泡完全是物理過程，沒有發(fā)生任何化學(xué)變化?；瘜W(xué)發(fā)泡是發(fā)泡過程中使化學(xué)發(fā)泡劑發(fā)生化學(xué)變化，從而分解并產(chǎn)生大量氣體，使發(fā)泡過程進行。發(fā)泡劑的種類和用量對發(fā)泡效果具有重要影響。它直接影響泡沫密度，進而影響到產(chǎn)物的物理、機械性能。此外，使用發(fā)泡劑使泡沫具有大量球狀微孔，泡沫耐燃性及韌性提高。根據(jù)酚醛樹脂發(fā)泡反應(yīng)機理，大多數(shù)以物理發(fā)泡方法進行。物理發(fā)泡劑分惰性氣體和低沸點液體兩類。酚醛泡沫常用的發(fā)泡劑為各種沸點在30—60'C之間的揮發(fā)性液體，如氟利昂、氯化烴、正戊垸等。現(xiàn)在的科研和工廠生產(chǎn)中使用的發(fā)泡劑絕大多數(shù)仍然是氟氯烴化合物，其中以氟利昂一11與氟利昂-21的l:4(mol)混和物使用最廣泛。氟氯烴發(fā)泡劑效果非常好，但氟氯烴會破壞大氣的臭氧層，所以已限制使用且開始選擇代用品。在近期的專利中為減少對大氣臭氧層的危害，選擇了危害小的氟氯烴，如CF32CF2CHC12、HCF2CF2CEt，被稱為不耗臭載的發(fā)泡劑。還有人采用減少氟化物發(fā)泡劑的使用量，加入部分代用品，如F-ll和戊垸混合使用。在新的代用品中最有前途的當(dāng)屬惰性氣體發(fā)泡劑二氧化碳、氮氣等。它們無毒、無污染，臭氧消耗系數(shù)(ODP)為零，溫室效應(yīng)系數(shù)(GwP)很小，不燃，價廉易得，是氟利昂替代品研究的熱點，但難度較高?？上驳氖怯形墨I報道，日本的Asahi化工公10司的研究者用C02代替氟氯烴作生產(chǎn)酚醛泡沬材料的發(fā)泡劑，效果良好。它們由酚醛共聚樹脂(含有羥甲基脲)與發(fā)泡劑C02及催化劑混合物制得的酚醒泡沫材料。其密閉氣孔含量為96.0%，氣孔直徑為190um,熱導(dǎo)率(JISA1412)為0.0231Kcal/m.h.。C，0)2含量為5.2%，脆度(JISA9511)為11%。氯化烴中以二氯甲烷最常用，其化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定、發(fā)氣量也高于氟氯烴，故近年已有許多廠家用之代替氟氯烴或二者并用。在塑料發(fā)泡工業(yè)中有選用低沸點脂肪族垸烴G4-G7混合物如正戊烷作為發(fā)泡劑，但其效果不理想，還有易燃的危險。有時通過幾種發(fā)泡劑并用的辦法來解決發(fā)泡劑汽化溫度與樹脂固化反應(yīng)速度相匹配的問題，這樣發(fā)泡劑在汽化時，樹脂已具有了適當(dāng)?shù)恼扯?，從而有利于泡孔結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定?；瘜W(xué)發(fā)泡劑也有應(yīng)用，如發(fā)泡劑H(N，N—二亞硝基五次甲基四胺)，它遇酸會強烈分解，釋放出氮氣，從而使樹脂發(fā)泡。3、表面活性劑表面活性劑的分子中含有親水結(jié)構(gòu)和疏水結(jié)構(gòu)，具有界面走向和降低液體樹脂的表面張力的作用，使泡沫塑料中親水性和疏水性相差很大的原料乳化成為均勻體系，各組分充分接觸，使各種反應(yīng)能較平衡地進行。表面活性劑的用量雖小，只為樹脂的2—6%，但它對發(fā)泡工藝和產(chǎn)品性能影響很大。它可以保證發(fā)泡過程中各組份充分混合均勻，形成均勾微細(xì)多泡孔結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定的閉孔率，還可以加快反應(yīng)過程，縮短固化時間，對泡沫制品的抗壓強度，泡孔尺寸等均有較大的影響。泡沫塑料發(fā)泡成型通常分三個階段。第一階段是在發(fā)泡基體的熔體或液體中形成大量均勻細(xì)密的氣泡核，然后再膨脹成具有要求泡體結(jié)構(gòu)的泡體，最后通過加熱，固化定型，得到泡沫塑料制品。發(fā)泡第一階段是要制得以發(fā)泡劑為分散相、樹脂為連續(xù)相的乳狀液，在樹脂中形成大量分布均勻、粒徑微小的發(fā)泡劑液滴(氣泡核)。如單純以高速攪拌將發(fā)泡劑分散到樹脂中，這種分散體系極不穩(wěn)定，容易破壞。表面活性劑能降低界面張力，使分散體系在熱力學(xué)上穩(wěn)定。這時表面活性劑起到了乳化劑或勻泡劑的作用。當(dāng)在高速攪拌下，往酚醛樹脂與發(fā)泡劑的乳狀液中加入固化劑時，酚醛發(fā)泡成型進入了第二階段。在固化劑作用下甲階樹脂發(fā)生縮合反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為乙階樹脂階段，最后固化為丙階樹脂，同時樹脂縮合釋放出的大量反應(yīng)熱使發(fā)泡劑液滴氣化，發(fā)泡料在變稠的同時，體積迅速增大，原先的乳狀液已轉(zhuǎn)變成泡沫，此泡沬是不穩(wěn)定的，已形成的氣泡可以繼續(xù)膨脹，也可能合并、塌陷或破裂。在酚醛泡沫沒有固化定型前表面活性劑起著穩(wěn)定泡沫的作用。酚醛泡沫塑料各組分之間的相容性較差，所以選用表面活性劑更要考慮其乳化性能。良好的乳化性能可以提高各組分混合的均勻程度，有利于形成均勻微細(xì)的泡孔結(jié)構(gòu)，而且可以加快反應(yīng)過程，縮短固化時間。此外表面活性劑還必須對固化劑的強酸性保持穩(wěn)定。盡管能用于酚醛泡沫塑料的表面活性劑種類很多，但非離子型表面活性劑效果最好，較常用的有①脂肪醇聚氧乙烯、聚氧丙烯醚類；②烷基酚聚氧乙烯醚類，如壬基酚與環(huán)氧乙烷的加成物；③聚硅氧垸、聚氧乙烯、聚氧丙烯的嵌段共聚物，這類表面活性劑不僅有良好的泡沫穩(wěn)定性能，而且有極強的乳化作用。近年來也有研究者采用多種表面活性劑混合物來得到具有特定性能的泡沫，如池田義宏等用硅酮與十二垸基苯磺酸鈉混合的表面活性劑制成高吸水性泡沫。二、泡沬增韌研究酚醛樹脂結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)是酚羥基和亞甲基易氧化。其泡沫延伸率低，質(zhì)脆，硬度大，不耐彎曲。這大大限制了酚醛泡沬的應(yīng)用，所以對泡沬的增韌是十分必要的。酚醛泡沫的增韌，可以通過以下幾種途徑實現(xiàn)①在體系加入外增韌劑，通過共混的方式達到增韌的目的；②通過甲階酚醛樹脂與增韌劑的化學(xué)反應(yīng)，達到增韌的目的；③用部分帶有韌性鏈的改性苯酚代替苯酚合成樹脂。1、加入外增韌劑這一改性方式要求樹脂和增韌體系須具有一定的混溶性，才能改善其脆性，提高韌性和抗壓性能，可根據(jù)溶解度參數(shù)5預(yù)測有機化合物之間的混溶性。這種改性方式的實施一般是按如下步驟進行。首先合成普通的甲階酚醛樹脂，然后在體系內(nèi)加入改性劑，脫水，發(fā)泡。這類改性劑常用的有三類。第一類是橡膠彈性體改性劑。橡膠增韌酚醛樹脂屬物理摻混改性，但由于彈性體通常帶有活性的端基(如羧基、羥基等)和雙鍵，能與甲階酚醛樹脂中的羥甲基發(fā)生不同程度的接?；蚯抖喂簿鄯磻?yīng)。在樹脂固化及發(fā)泡過程中這些橡膠類彈性體段一般能從基體中析出，在物理上形成海島兩相結(jié)構(gòu)。這種橡膠增韌的熱固性樹脂及泡沫的斷裂韌性比起未增韌的樹脂及泡沫有較大幅度的提高。常用的橡膠有丁腈、丁苯、天然橡膠和端羧基丁腈橡膠及其他含有活性基團的橡膠。增韌的效果還與共混比例等有關(guān)，橡膠量太少達不到效果，但若橡膠含量較高，影響耐熱性，同時也會影響酚醛橡膠間的相容性。橡膠的加入量一般宜控制在5-20%之間。第二類是熱塑性樹脂。用于酚醛泡沫改性的有聚乙烯醇，聚乙二醇等。聚乙烯醇分子中的羥基有可能與酚醛縮聚物中的羥甲基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成接枝共聚物。聚乙烯醇改性酚醛樹脂可提高泡沫的壓縮強度。據(jù)文獻報道，泡沫壓縮強度與聚乙烯醇的加入量有關(guān)。加入聚乙烯醇的量太少，壓縮強度提高不明顯；加入過多量的聚乙烯醇會導(dǎo)致粘鍋，使反應(yīng)難以繼續(xù)進行。聚乙烯醇的加入量為苯酚重量的l.5—3%較為合適。聚乙二醇也是酚醛樹脂有效的增韌劑。聚乙二醇中的一0H可能與樹脂中的一0H結(jié)合，但在堿性條件下反應(yīng)較困難。聚乙二醇中的一OH與樹脂中的一OH也可能形成部分氫鍵，使樹脂中導(dǎo)入長的柔性醚鏈，從而起到增韌的效果。葛東彪等人用不同分子量的聚乙二醇系列來增韌泡沫，發(fā)現(xiàn)改性效果隨著聚乙二醇分子量的增大而增大，分子量為1000時達到峰值，而后隨著聚乙二醇分子量的增大減小。所給出的結(jié)論是先隨著分子量的增大，酚醛樹脂中導(dǎo)入的聚醚柔性鏈比較長，有利于拉伸強度和斷裂伸長率增大；但聚乙二醇分子量大于1000時，由于加人聚乙二醇的質(zhì)量是一定的，其分子鏈兩端羥基所占的比例相對減小，使得羥基和酚醛樹脂的羥甲基反應(yīng)的機率減小，影響了聚乙二醇的改性效果。分子量適中的聚乙二醇1000和800改性的泡沬韌性最好。聚乙二醇增韌改性的酚醛泡沫與純酚醛泡沫相比，不僅尺寸穩(wěn)定性好、壓縮強度高、表觀密度適中，而且泡孔閉孔率較高、大小均勻、致密，且易加工切割，斷面無或少碎屑。此外氯化聚乙烯(CPE)、聚氯乙烯(PVC)增韌樹脂及泡沫也有報道。第三類是小分子物質(zhì)如乙二醇。乙二醇增韌泡沫是合成酚醛樹脂后，按一定比例加入乙二醇混合均勻，依次加入穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑、均泡劑，攪拌均勻，然后加入固化劑，劇烈攪拌，迅速倒入準(zhǔn)備好的模具中團模發(fā)泡，待其固化完全后脫模即可。有人根據(jù)純酚醛泡沫與乙二醇改性酚醛泡沫(乙二醇含量為苯酚量15%)的紅外光譜圖的差別，推測乙二醇可能在酸催化作用下，部分或全部生成了甘油醇類的衍生物，參與了主反應(yīng)。乙二醇的加入能在一定程度上改善酚醛泡沫的性能，提高其壓縮強度，改善其脆性，而又不太多地?fù)p失其阻燃性，最佳用量為10—15份/100份樹脂。此時其氧指數(shù)為37—38，壓縮強度為0.40MPa，密度為O.059g/cm3，如表1所示。表l泡沫性能與乙二醇加入量<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>添加短切玻纖也是外增韌的一種方法。短切玻纖屬于無機材料，常溫下無色、無味、無毒，易與酚醛樹脂混勻。短切玻纖經(jīng)用偶聯(lián)劑處理后，與酚醛樹脂共混，然后發(fā)泡制成酚醛泡沫塑料。短切玻纖含量對改性酚醛泡沫塑料主要性能的影響見表2。表2短切破纖含量與酚醛泡沬性能<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>由表2可知，隨著短切玻纖含量的增加，酚醛泡沫塑料的壓縮強度明顯提高，容重增加，脆性降低，氧指數(shù)升高，但共混物的粘度隨著短切玻纖含量的增加而升高，使發(fā)泡工藝難以控制，因此短切玻纖的含量一般控制在10%以下。文獻也報道了鄰苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲苯酯等有機物質(zhì)用于泡沫增韌。2、化學(xué)增韌甲階酚醛樹脂化學(xué)增韌改性方法是在合成甲階樹脂時加入改性劑，通過酚羥基和羥甲基的化學(xué)反應(yīng)接枝上柔性鏈，從而得到內(nèi)增韌的改性甲階樹脂，這種改性方法較共混方法的效果要好。聚氨酯改性酚醛泡沫是一種很好的化學(xué)增靭方法，在日本、美國已進行了系列研究，取得了較好的成果。從采用的方法看有如下2種方式①以糠醇樹脂、芳胺多元醇等作為聚氨酯組分中的多羥基化合物，將酚醛樹脂、多異氰酸酯(MDI、PAPI)和上述各種多元醇混合，加入發(fā)泡劑等助劑進行復(fù)合發(fā)泡。②聚醚、聚酯多元醇和異氰酸酯合成末端為一NC0基團的預(yù)聚體，再與酚醛樹脂、發(fā)泡助劑混合，進行復(fù)合發(fā)泡。在聚氨酯改性酚醛泡沫制備過程中，無論采用何種改性方法，其反應(yīng)機理是一致的。主要有兩種反應(yīng)發(fā)生，①異氰酸酯基團和組分中的多羥基化合物的羥基進行交聯(lián)或擴鏈反應(yīng)；②異氰酸酯基團和甲階酚醛樹脂中的羥甲基進行交聯(lián)反應(yīng)。兩種反應(yīng)的結(jié)果是在酚醛剛性分子結(jié)構(gòu)中引入了柔韌性鏈段，從根本上改變了酚醛樹脂的剛性分子結(jié)構(gòu)，從而提高了泡沫制品的韌性，降低了脆性；同時引入了聚氨酯的特性，如提高閉孔率，降低吸水性，加快固化反應(yīng)速度，成型快，也提高了制品的強度。以TDI與分子量為1000的聚乙二醇反應(yīng)，合成帶有一NC0基團的預(yù)聚體改性酚醛泡沫，其性能如表3所示。表3TDI改性聚乙二醇增韌酚醛泡沫性能<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>3、用部分帶有韌性鏈的改性苯酚代替苯酚合成樹脂第三類改性方法是用含有與苯酚相類似官能團的韌性物質(zhì)部分代替苯酚與甲醛縮合，從而達到增韌的目的。有文獻報道用間苯二酚、鄰甲酚、對甲酚、對苯二酚等改性。加入量控制在O.2—10%，可降低泡沫脆性，提高制品的強度和韌性。垸基酚和腰果殼油改性也都有報道。腰果殼油主要結(jié)構(gòu)是在苯酚的間位上帶一個15個碳的單烯或雙烯烴長鏈，因此腰果殼油既有酚類化合物的特征，又有脂肪族化合物的柔性，用其改性酚醛泡沫，韌性有明顯改善。用桐油和亞麻油改性苯酚也有人嘗試，桐油中的共軛三烯在酸催化下與苯酚發(fā)生陽離子烷基化反應(yīng)，其中殘留的雙鍵由于空阻效應(yīng)，參加反應(yīng)的機率很小。反應(yīng)產(chǎn)物在堿催化下進一步與甲醛反應(yīng)，生成了桐油改性甲階酚醛樹脂。亞麻油是十八碳三烯酸甘油脂，其分子結(jié)構(gòu)中都有三個雙鍵。在催化劑的作用下，苯酚的鄰、對位上的碳原子在亞麻油的雙鍵上發(fā)生烷基化反應(yīng)，合成改性酚，然后改性酚與甲醛共聚，柔順的烷基鏈將脆性的酚醛分子鏈連結(jié)起未，有效地改善了酚醛泡沫脆性。權(quán)利要求1、一種酚醛泡沫雙金屬面彩鋼夾芯板，由上、下金屬面彩鋼板和中間的酚醛泡沫夾芯板組成，其特征是所述酚醛泡沫夾芯板的組成配方如下酚醛樹脂100均化劑2-8發(fā)泡劑3-9催化劑1-5穩(wěn)定劑0.5-1.5固化劑20-30以上配方中皆為重量份。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的酚醛泡沫雙金屬面彩鋼夾芯板，其特征是所述酚醛泡沬夾芯板的組成配方如下酚醛樹脂100均化劑5發(fā)泡劑6催化劑3穩(wěn)定劑1固化劑25以上配方中皆為重量份。3、權(quán)利要求1所述的酚醛泡沬雙金屬面彩鋼夾芯板生產(chǎn)工藝，其特征是:包括如下步驟首先制備酚醛樹脂，在帶有攪拌器、回流冷凝器、溫度計的反應(yīng)器中，按照苯酚甲醛二l:1.0-4.8的比例加入苯酚、37%的甲醛溶液及20%的氫氧化鋇水溶液開始攪拌，升溫至85'C，該溫度下反應(yīng)4-5小時，加入鹽酸水溶液調(diào)PH值到6.8-7為止，升溫至10(TC回流，加入草酸，再減壓濃縮脫水，取樣使出料粘度為2500—3000mPa'(25°C)，此為反應(yīng)終點，冷卻出料，即得酚醛樹脂；然后根據(jù)權(quán)利要求1所述酚醛泡沫夾芯板組成配方，將酚醛樹脂、均化劑、發(fā)泡劑、催化劑、穩(wěn)定劑按照各自比例在反應(yīng)罐中加熱攪拌，然后加入固化劑，通過混合倉進行混合調(diào)試，形成混合原液，即得酚醛泡沫夾芯板組成原料，混合原液通過槍口噴到彩鋼板中，在30-6(TC的成壓機中發(fā)生聚合反應(yīng)。全文摘要一種韌性好的酚醛泡沫雙金屬面彩鋼夾芯板，由上、下金屬面彩鋼板和中間的酚醛泡沫夾芯板組成，酚醛泡沫夾芯板的組成配方為(配方中皆用重量份表示)酚醛樹脂100、均化劑2-8、發(fā)泡劑3-9、催化劑1-5、穩(wěn)定劑0.5-1.5、固化劑20-30，其生產(chǎn)工藝包括如下步驟首先在反應(yīng)器中加入苯酚、37％的甲醛溶液及20％的氫氧化鋇水溶液開始攪拌，升溫至85℃，該溫度下反應(yīng)4-5小時，加入鹽酸水溶液調(diào)pH值到6.8-7為止，升溫至100℃回流，加入草酸，再減壓濃縮脫水，取樣使出料粘度為2500-3000MPa·(25℃)，此為反應(yīng)終點，冷卻出料，即得酚醛樹脂。文檔編號C08L61/10GK101602275SQ200910015329公開日2009年12月16日申請日期2009年5月18日優(yōu)先權(quán)日2009年5月18日發(fā)明者孫助海申請人:孫助海