本發(fā)明涉及一種樹脂泡沫制備方法，特別是涉及一種氰酸酯基樹脂改性的酚醛樹脂泡沫制備方法。

背景技術(shù)：

酚醛泡沫塑料是一種新型難燃、防火低煙保溫材料，它是由酚醛樹脂加入阻燃劑、抑煙劑、發(fā)泡劑、固化劑及其它助劑制成的閉孔硬質(zhì)泡沫塑料。它最突出的特點(diǎn)是難燃、低煙、抗高溫歧變。酚醛泡沫原料來源豐富，價(jià)格低廉，而且生產(chǎn)加工簡單，產(chǎn)品用途廣泛。但酚醛泡沫韌性較差、泡體的開孔率較高，這些缺點(diǎn)限制了它的應(yīng)用。

氰酸酯基酚醛樹脂是以線型酚醛樹脂為骨架，酚羥基被氰酸酯官能團(tuán)所替代而形成的酚醛樹脂衍生物，在熱和催化劑作用下發(fā)生三環(huán)化反應(yīng)，生成含有三嗪環(huán)的高交聯(lián)密度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)大分子。其固化反應(yīng)為自固化體系，固化時(shí)無揮發(fā)性小分子產(chǎn)生、收縮率低。具有優(yōu)良的耐熱性、突出的熱和熱氧化穩(wěn)定性，而且具有良好的力學(xué)性能。

中國專利CN 105601856A公開了一種異氰酸酯改性酚醛樹脂泡沫的制備方法，該發(fā)明在酚醛樹脂發(fā)泡過程中引入了異氰酸酯，通過酚醛樹脂與異氰酸酯發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成一種阻燃結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)酚醛樹脂泡沫相比，阻燃性能大大提高。但該發(fā)明工藝難度較高，反應(yīng)難控制，且制備得到的產(chǎn)品強(qiáng)度較低。中國專利CN 103724931A公開了一種氰酸酯基酚醛樹脂與雙馬炔丙基酚醛樹脂復(fù)合材料，該發(fā)明是將酚醛型氰酸酯與雙馬炔丙基酚醛樹脂在一定溫度下攪拌均勻，得到樹脂預(yù)浸料，再將其涂覆與石英纖維布上，進(jìn)行固化，所得的酚醛樹脂材料閉孔率高、在高溫下依然可以擁有較好的力學(xué)性能。中國專利CN 104327451A公開了一種芳烴聚酯多元醇作為增韌劑改性酚醛泡沫及其制備方法，該發(fā)明在酚醛樹脂發(fā)泡過程中加入了芳烴聚酯多元醇作為內(nèi)增韌劑改性酚醛樹脂，酚醛泡沫韌性有明顯的改善，綜合力學(xué)性能良好，發(fā)泡速率易控制，但導(dǎo)熱系數(shù)較高，限制了其應(yīng)用范圍，目前所涉及的專利領(lǐng)域中還沒有對氰酸酯基酚醛樹脂改性酚醛泡沫進(jìn)行探究，基于氰酸酯基酚醛樹脂的各種優(yōu)越性能，本發(fā)明涉及一種氰酸酯基酚醛樹脂改性的可發(fā)性酚醛樹脂泡沫及制備方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種氰酸酯基樹脂改性的酚醛樹脂泡沫制備方法，本發(fā)明通過混雜固化的方法，在傳統(tǒng)酚醛樹脂發(fā)泡過程中加入氰酸酯基酚醛樹脂作為改性劑，得到一種酚醛樹脂泡沫復(fù)合材料，改善了傳統(tǒng)酚醛樹脂開孔率高、韌性差、粉化程度低等特點(diǎn)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種氰酸酯基樹脂改性的酚醛樹脂泡沫制備方法，由下述方法制備：

（1）可發(fā)性酚醛樹脂的制備方法：

(1-1)按以下組分及重量份含量備料：苯酚100、多聚甲醛40-60、催化劑A1、PH調(diào)節(jié)劑，

(1-2)將水浴溫度設(shè)置在60℃，按配比將融化的苯酚加入到裝有溫度計(jì)和磁力轉(zhuǎn)子的三口燒瓶中，再加入催化劑A（苯酚加入量的1%）攪拌均勻，約5min，使苯酚被活化，再分批量加入多聚甲醛，控制半小時(shí)內(nèi)加完，全部加完后保溫半小時(shí)使多聚甲醛充分反應(yīng)；充分反應(yīng)后逐漸升高溫度到90℃，恒溫反應(yīng)約一個(gè)半小時(shí)，使用PH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)PH到7-8，將合成好的酚醛樹脂冷卻24h可得基礎(chǔ)可發(fā)性酚醛樹脂；

（2）氰酸酯基酚醛樹脂和可發(fā)性酚醛樹脂的混合發(fā)泡：

(2-1)按以下組分及重量份含量備料：可發(fā)性酚醛樹脂100、氰酸酯基酚醛樹脂10-40、催化劑B4-12、發(fā)泡劑5-10、表面活性劑8-10；

(2-2)將可發(fā)性酚醛樹脂加入表面活性劑、發(fā)泡劑快速攪拌均勻，再加氰酸酯基酚醛樹脂均勻攪拌20-30秒，后加入催化劑B進(jìn)行繼續(xù)攪拌均勻；倒入模具放入70℃烘箱中約十分鐘后取出，得到氰酸酯基酚醛樹脂改性的酚醛泡沫。

所述的氰酸酯基樹脂改性的酚醛樹脂泡沫制備方法，所用催化劑A為氫氧化鈉。

所述的氰酸酯基樹脂改性的酚醛樹脂泡沫制備方法，所用PH調(diào)節(jié)劑為乙酸。

所述的氰酸酯基樹脂改性的酚醛樹脂泡沫制備方法，所用催化劑B為有機(jī)酸類，通常為草酸、己二酸、甲苯磺酸、苯磺酸中的一種，優(yōu)選為苯磺酸或甲苯磺酸。

所述的氰酸酯基樹脂改性的酚醛樹脂泡沫制備方法，所用發(fā)泡劑為正戊烷或異戊烷中的一種或幾種。

所述的氰酸酯基樹脂改性的酚醛樹脂泡沫制備方法，所用表面活性劑為非離子型表面活性劑，優(yōu)選為吐溫-80或司盤的一種。

所述的氰酸酯基樹脂改性的酚醛樹脂泡沫制備方法，所用氰酸酯基酚醛樹脂為市售型號PT-15或PT-30中的一種。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是：

本發(fā)明由氰酸酯基熱塑性酚醛樹脂作為改性劑在可發(fā)性酚醛樹脂在發(fā)泡過程中添加，因此耐熱性能優(yōu)良，吸水率低，自身具有內(nèi)增韌效果，含水率低，有利于提高閉孔率，且具有優(yōu)異的力學(xué)性能，經(jīng)過改性的酚醛樹脂泡沫具有導(dǎo)熱系數(shù)低、耐熱性好、閉孔率高、尺寸穩(wěn)定性好及力學(xué)性能優(yōu)良等特點(diǎn)?？蓮V泛應(yīng)用于建筑絕熱、保溫、防火內(nèi)外墻板、中央空調(diào)風(fēng)管保溫材料以及航空航天等領(lǐng)域。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

下面結(jié)合具體實(shí)施實(shí)例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，并非對保護(hù)范圍的限制。同時(shí)下述實(shí)施實(shí)例中所述實(shí)驗(yàn)方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法；所述試劑和材料，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑獲得。

實(shí)施例1

本發(fā)明為一種氰酸酯基樹脂改性的酚醛樹脂泡沫及制備方法，包括以下步驟：

（1）將水浴溫度設(shè)置在60℃左右，將100份苯酚加入到裝有溫度計(jì)和磁力轉(zhuǎn)子的三口燒瓶中，再加入1份氫氧化鈉攪拌均勻，約5min，使苯酚被活化，再分批量加入40份多聚甲醛，控制半小時(shí)內(nèi)加完，全部加完后保溫半小時(shí)使多聚甲醛充分反應(yīng)。充分反應(yīng)后逐漸升高溫度到90℃，恒溫反應(yīng)約一個(gè)半小時(shí)，使用乙酸調(diào)節(jié)PH到7-8，將合成好的酚醛樹脂冷卻24h可得基礎(chǔ)可發(fā)性酚醛樹脂。

（2）向100份上述得到的可發(fā)性酚醛樹脂中加入司盤10份、正戊烷8份快速攪拌均勻，再加入20份氰酸酯基酚醛樹脂均勻攪拌20-30秒，后加入8份苯磺酸進(jìn)行繼續(xù)攪拌均勻。倒入模具放入70℃烘箱中約十分鐘后取出，得到氰酸酯基酚醛樹脂改性的酚醛泡沫。

實(shí)施例2

本發(fā)明為一種氰酸酯基樹脂改性的酚醛樹脂泡沫及制備方法，包括以下步驟：

（1）將水浴溫度設(shè)置在60℃左右，將100份苯酚加入到裝有溫度計(jì)和磁力轉(zhuǎn)子的三口燒瓶中，再加入1份氫氧化鈉攪拌均勻，約5min，使苯酚被活化，再分批量加入50份多聚甲醛，控制半小時(shí)內(nèi)加完，全部加完后保溫半小時(shí)使多聚甲醛充分反應(yīng)。充分反應(yīng)后逐漸升高溫度到90℃，恒溫反應(yīng)約一個(gè)半小時(shí)，使用乙酸調(diào)節(jié)PH到7-8，將合成好的酚醛樹脂冷卻24h可得基礎(chǔ)可發(fā)性酚醛樹脂。

（2）向100份上述得到的可發(fā)性酚醛樹脂中加入吐溫-80 8份、正戊烷10份快速攪拌均勻，再加入30份氰酸酯基酚醛樹脂均勻攪拌40-50秒，后加入10份甲苯磺酸進(jìn)行繼續(xù)攪拌均勻。倒入模具放入70℃烘箱中約十分鐘后取出，得到氰酸酯基酚醛樹脂改性的酚醛泡沫。

實(shí)施例3

本發(fā)明為一種氰酸酯基樹脂改性的酚醛樹脂泡沫及制備方法，包括以下步驟：

（1）將水浴溫度設(shè)置在60℃左右，將100份苯酚加入到裝有溫度計(jì)和磁力轉(zhuǎn)子的三口燒瓶中，再加入1份氫氧化鈉攪拌均勻，約5min，使苯酚被活化，再分批量加入45份多聚甲醛，控制半小時(shí)內(nèi)加完，全部加完后保溫半小時(shí)使多聚甲醛充分反應(yīng)。充分反應(yīng)后逐漸升高溫度到90℃，恒溫反應(yīng)約一個(gè)半小時(shí)，使用乙酸調(diào)節(jié)PH到7-8，將合成好的酚醛樹脂冷卻24h可得基礎(chǔ)可發(fā)性酚醛樹脂。

（2）向100份上述得到的可發(fā)性酚醛樹脂中加入吐溫-80 10份、正戊烷88份快速攪拌均勻，再加入40份氰酸酯基酚醛樹脂均勻攪拌20-30秒，后加入10份苯磺酸進(jìn)行繼續(xù)攪拌均勻。倒入模具放入70℃烘箱中約十分鐘后取出，得到氰酸酯基酚醛樹脂改性的酚醛泡沫。

實(shí)施例4

本發(fā)明為一種氰酸酯基樹脂改性的酚醛樹脂泡沫及制備方法，包括以下步驟：

（1）將水浴溫度設(shè)置在60℃左右，將100份苯酚加入到裝有溫度計(jì)和磁力轉(zhuǎn)子的三口燒瓶中，再加入1份氫氧化鈉攪拌均勻，約5min，使苯酚被活化，再分批量加入55份多聚甲醛，控制半小時(shí)內(nèi)加完，全部加完后保溫半小時(shí)使多聚甲醛充分反應(yīng)。充分反應(yīng)后逐漸升高溫度到90℃，恒溫反應(yīng)約一個(gè)半小時(shí)，使用乙酸調(diào)節(jié)PH到7-8，將合成好的酚醛樹脂冷卻24h可得基礎(chǔ)可發(fā)性酚醛樹脂。

（2）向100份可發(fā)性酚醛樹脂中加入吐溫-80 10份、異戊烷8份快速攪拌均勻，再加入40份氰酸酯基酚醛樹脂均勻攪拌20-30秒，后加入30份甲苯磺酸進(jìn)行繼續(xù)攪拌均勻。倒入模具放入70℃烘箱中約十分鐘后取出，得到氰酸酯基酚醛樹脂改性的酚醛泡沫。

下表是各實(shí)施例與傳統(tǒng)酚醛泡沫的性能比較：

本發(fā)明所生產(chǎn)的酚醛樹脂泡沫，在傳統(tǒng)的酚醛樹脂發(fā)泡過程中進(jìn)行改進(jìn)，制備了氰酸酯基酚醛樹脂改性的酚醛樹脂泡沫，由于氰酸酯基酚醛樹脂自身吸水率低，本身具有內(nèi)增塑作用，另一方面含水率低，有利于提高閉孔率，氰酸酯基酚醛樹脂的加入使體系耐熱性良好，經(jīng)實(shí)驗(yàn)整個(gè)體系相容性良好，易于工業(yè)化，應(yīng)用十分廣泛，整個(gè)工藝過程無有毒溶劑釋放，是一種無毒無污染的環(huán)境友好型材料。