本發(fā)明涉及一種增強蜜胺泡綿的改性方法,屬于高分子復合材料的技術領域。
背景技術:
蜜胺泡綿是一種阻燃性良好、導熱系數(shù)低、隔熱、隔聲性能良好的高分子泡沫材料。蜜胺泡綿應用廣泛,在飛機、高速列車、汽車等交通工具制造中,常填充于機艙、車廂等夾層結構中對艙體內進行保溫、隔音和隔熱,建筑業(yè)中蜜胺泡綿板主要作為大樓的隔熱隔聲層。
在蜜胺泡綿生產(chǎn)過程中,通常以甲醛和三聚氰胺作為原料直接合成,但為了優(yōu)質的多孔結構,所合成蜜胺樹脂粘度不能太高,否則不利于發(fā)泡工藝。同時,在控制粘度時,蜜胺樹脂交聯(lián)度也較低,游離羥基和伯仲氨基較多。在后續(xù)受熱時,泡綿會進行二次交聯(lián),交聯(lián)度提高,脫水失重,體積收縮。因此研發(fā)一種熱不收縮的泡綿十分必要。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的缺陷,提供一種“熱不收縮”的增強蜜胺泡綿改性方法,得到的蜜胺泡綿在熱處理后體積可發(fā)生極小收縮,且隔熱、回彈性好。
一種增強蜜胺泡綿的制備方法,包括如下步驟:
步驟1:熱固性樹脂處理:使用濃度為0.1~10wt%的熱固性樹脂溶液,對已經(jīng)發(fā)泡成型的蜜胺泡綿進行1-10次的浸漬或者噴淋處理,然后對蜜胺泡綿干燥;
步驟2:固化劑處理:將步驟1中干燥后的蜜胺泡綿采用濃度濃度為0.05-5wt%固化劑溶液進行1-10次的浸漬或者噴淋處理,得到待熱處理的蜜胺泡綿前體;
步驟3:熱固化工藝:在100~200℃溫度下,將待熱處理的蜜胺泡綿前體放入熱烘干裝置中進行0.1-10h的熱固化處理;
步驟4:熱熟化工藝:將步驟3中處理后的蜜胺泡綿置于60~150℃的熱處理裝置中進行熱熟化1-20h。
進一步地,還包括步驟5:將經(jīng)過步驟4處理后得到的蜜胺泡綿,再執(zhí)行步驟3一次。
進一步地,還包括步驟6:將經(jīng)過步驟5處理后得到的蜜胺泡綿,在100~200℃下再執(zhí)行步驟4一次。
進一步地,根據(jù)性能要求,繼續(xù)重復執(zhí)行步驟1至步驟6處理,得到符合要求的增強蜜胺泡綿。
進一步地,步驟1所述的熱固性樹脂為酚醛樹脂、雙酚A環(huán)氧樹脂、脲醛-醇酸樹脂中的至少一種;步驟2所述的固化劑為無機堿固化劑、無機鹽固化劑、無機酸固化劑、有機酸固化劑、有機胺固化劑中的至少一種;所述的固化劑溶液的溶劑為水或者有機溶劑。
進一步地,步驟1所述的干燥是置于真空烘箱中進行干燥,真空度≤0.1Mpa。
進一步地,步驟3中所述的熱烘干裝置為熱風烘箱或者微波加熱爐;步驟4中所述的熱處理裝置為熱風烘箱或者微波加熱爐。
進一步地,所述的脲醛-醇酸樹脂中的醇酸為二元醇-二元酸、三元醇-二元酸或者四元醇-二元酸中的一種;所述的無機堿固化劑為氫氧化鈉,氫氧化鉀中的至少一種,所述的無機鹽固化劑為氯化銨、碳酸鈉中的至少一種,所述的有機胺固化劑為烏洛托品、乙二胺、苯胺中的至少一種,所述的無機酸固化劑為鹽酸,所述的有機酸固化劑為甲酸、乙酸、丙烯酸、苯甲酸中的至少一種;所述的有機溶劑為乙醇、氯仿、乙二胺、丙酮、甲酸、乙酸中的至少一種。
進一步地,所述的二元醇-二元酸為二甘醇-馬來酸、二甘醇-延胡索酸中的一種,所述的三元醇-二元酸為甘油-乙二酸、甘油-馬來酸、甘油-延胡索酸中的一種。
本發(fā)明的有益效果:(1)本發(fā)明使用的樹脂為酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、脲醛樹脂等熱固性樹脂,經(jīng)處理后蜜胺泡綿熱收縮性顯著降低,回彈性提高,強度增大;(2)生產(chǎn)工藝簡單,便于大規(guī)模機械化生產(chǎn)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例3得到的增強蜜胺泡綿中酚醛樹脂附著微觀圖。
圖中,灰色箭頭指示的是附著在蜜胺泡綿表面的酚醛樹脂。
具體實施方式
下面結合具體實施例,進一步闡明本發(fā)明。
實施例1
一種增強蜜胺泡綿的制備方法,包括如下步驟:
步驟1:熱固性樹脂處理:使用濃度為0.1wt%的酚醛樹脂熱固性樹脂溶液,對已經(jīng)發(fā)泡成型的蜜胺泡綿進行1次的浸漬處理,然后置于真空度≤0.1Mpa的真空烘箱中對蜜胺泡綿干燥;
步驟2:固化劑處理:將步驟1中干燥后的蜜胺泡綿采用濃度為0.05wt%固化劑氫氧化鈉-水溶液進行1次的浸漬處理,得到待熱處理的蜜胺泡綿前體;
步驟3:熱固化工藝:在100℃溫度下,將待熱處理的蜜胺泡綿前體放入熱烘干裝置中進行0.1h的熱固化處理;
步驟4:熱熟化工藝:將步驟3中處理后的蜜胺泡綿置于60℃的熱處理裝置中進行熱熟化1h。
實施例2
一種增強蜜胺泡綿的制備方法,包括如下步驟:
步驟1:熱固性樹脂處理:使用濃度為10wt%的熱固性酚醛樹脂溶液,對已經(jīng)發(fā)泡成型的蜜胺泡綿進行10次的噴淋處理,然后置于真空度≤0.1Mpa的真空烘箱中對蜜胺泡綿干燥;
步驟2:固化劑處理:將步驟1中干燥后的蜜胺泡綿采用濃度為5wt%固化劑氫氧化鈉-水溶液進行10次的浸漬噴淋處理,得到待熱處理的蜜胺泡綿前體;
步驟3:熱固化工藝:在200℃溫度下,將待熱處理的蜜胺泡綿前體放入熱烘干裝置中進行10h的熱固化處理;
步驟4:熱熟化工藝:將步驟3中處理后的蜜胺泡綿置于150℃的熱處理裝置中進行熱熟化20h。
實施例3
一種增強蜜胺泡綿的制備方法,包括如下步驟:
步驟1:熱固性樹脂處理:使用濃度為5wt%的熱固性酚醛樹脂溶液,對已經(jīng)發(fā)泡成型的蜜胺泡綿進行5次噴淋處理,然后置于真空度≤0.1Mpa的真空烘箱中對蜜胺泡綿干燥;
步驟2:固化劑處理:將步驟1中干燥后的蜜胺泡綿采用濃度為2.5wt%固化劑氫氧化鈉-水溶液進行5次噴淋處理,得到待熱處理的蜜胺泡綿前體;
步驟3:熱固化工藝:在150℃溫度下,將待熱處理的蜜胺泡綿前體放入熱烘干裝置中進行5h的熱固化處理;
步驟4:熱熟化工藝:將步驟3中處理后的蜜胺泡綿置于105℃的熱處理裝置中進行熱熟化10h。
實施例4
一種增強蜜胺泡綿的制備方法,包括如下步驟:
步驟1:熱固性樹脂處理:使用濃度為0.1wt%的熱固性酚醛樹脂溶液,對已經(jīng)發(fā)泡成型的蜜胺泡綿進行10次浸漬處理,然后置于真空度≤0.1Mpa的真空烘箱中對蜜胺泡綿干燥;
步驟2:固化劑處理:將步驟1中干燥后的蜜胺泡綿采用濃度為2.5wt%固化劑烏洛托品-乙醇溶液進行1次浸漬或者噴淋處理,得到待熱處理的蜜胺泡綿前體;
步驟3:熱固化工藝:在100℃溫度下,將待熱處理的蜜胺泡綿前體放入熱烘干裝置中進行10h的熱固化處理;
步驟4:熱熟化工藝:將步驟3中處理后的蜜胺泡綿置于60℃的熱處理裝置中進行熱熟化20h。
實施例5
一種增強蜜胺泡綿的制備方法,包括如下步驟:
步驟1:熱固性樹脂處理:使用濃度為10wt%的熱固性脲醛-醇酸樹脂溶液,對已經(jīng)發(fā)泡成型的蜜胺泡綿進行1次噴淋處理,然后置于真空度≤0.1Mpa的真空烘箱中對蜜胺泡綿干燥,所述的脲醛-醇酸樹脂中的醇酸為甘油-乙二酸;
步驟2:固化劑處理:將步驟1中干燥后的蜜胺泡綿采用濃度為2.5wt%固化劑烏洛托品-乙醇溶液進行10次浸漬處理,然后再次干燥,得到待熱處理的蜜胺泡綿前體;
步驟3:熱固化工藝:在200℃溫度下,將待熱處理的蜜胺泡綿前體放入熱烘干裝置中進行0.1h的熱固化處理;
步驟4:熱熟化工藝:將步驟3中處理后的蜜胺泡綿置于150℃的熱處理裝置中進行熱熟化1h。
實施例6
一種增強蜜胺泡綿的制備方法,包括如下步驟:
步驟1:熱固性樹脂處理:使用濃度為5wt%的熱固性雙酚A環(huán)氧樹脂溶液,對已經(jīng)發(fā)泡成型的蜜胺泡綿進行1次浸漬處理,然后置于真空度≤0.1Mpa的真空烘箱中對蜜胺泡綿干燥;
步驟2:固化劑處理:將步驟1中干燥后的蜜胺泡綿采用濃度為0.05wt%固化劑烏洛托品-丙酮溶液進行5次浸漬處理,得到待熱處理的蜜胺泡綿前體;
步驟3:熱固化工藝:在100℃溫度下,將待熱處理的蜜胺泡綿前體放入熱烘干裝置中進行5h的熱固化處理;
步驟4:熱熟化工藝:將步驟3中處理后的蜜胺泡綿置于105℃的熱處理裝置中進行熱熟化20h。
實施例7
一種增強蜜胺泡綿的制備方法,包括如下步驟:
步驟1:熱固性樹脂處理:使用濃度為5wt%的熱固性雙酚A環(huán)氧樹脂溶液,對已經(jīng)發(fā)泡成型的蜜胺泡綿進行10次噴淋處理,然后置于真空度≤0.1Mpa的真空烘箱中對蜜胺泡綿干燥;
步驟2:固化劑處理:將步驟1中干燥后的蜜胺泡綿采用濃度為5wt%固化劑烏洛托品-乙醇溶液進行5次浸漬噴淋處理,得到待熱處理的蜜胺泡綿前體;
步驟3:熱固化工藝:在200℃溫度下,將待熱處理的蜜胺泡綿前體放入熱烘干裝置中進行5h的熱固化處理;
步驟4:熱熟化工藝:將步驟3中處理后的蜜胺泡綿置于150℃的熱處理裝置中進行熱熟化10h。
實施例8
一種增強蜜胺泡綿的制備方法,包括如下步驟:
步驟1:熱固性樹脂處理:使用濃度為5wt%的熱固性雙酚A環(huán)氧樹脂溶液,對已經(jīng)發(fā)泡成型的蜜胺泡綿進行3次浸漬處理,然后置于真空度≤0.1Mpa的真空烘箱中對蜜胺泡綿干燥;
步驟2:固化劑處理:將步驟1中干燥后的蜜胺泡綿采用濃度為2.5wt%固化劑烏洛托品-乙醇溶液進行3次浸漬處理,得到待熱處理的蜜胺泡綿前體;
步驟3:熱固化工藝:在150℃溫度下,將待熱處理的蜜胺泡綿前體放入熱烘干裝置中進行0.1h的熱固化處理;
步驟4:熱熟化工藝:將步驟3中處理后的蜜胺泡綿置于105℃的熱處理裝置中進行熱熟化1h。
實施例9
一種增強蜜胺泡綿的制備方法,包括如下步驟:
步驟1:熱固性樹脂處理:使用濃度為5wt%的熱固性酚醛樹脂溶液,對已經(jīng)發(fā)泡成型的蜜胺泡綿進行4次噴淋處理,然后置于真空度≤0.1Mpa的真空烘箱中對蜜胺泡綿干燥;
步驟2:固化劑處理:將步驟1中干燥后的蜜胺泡綿采用濃度為2.5wt%固化劑烏洛托品-乙醇溶液進行4次噴淋處理,得到待熱處理的蜜胺泡綿前體;
步驟3:熱固化工藝:在150℃溫度下,將待熱處理的蜜胺泡綿前體放入熱烘干裝置中進行10h的熱固化處理;
步驟4:熱熟化工藝:將步驟3中處理后的蜜胺泡綿置于60℃的熱處理裝置中進行熱熟化10h。
實施例10
一種增強蜜胺泡綿的制備方法,包括如下步驟:
步驟1:熱固性樹脂處理:使用濃度為5wt%的熱固性酚醛樹脂溶液,對已經(jīng)發(fā)泡成型的蜜胺泡綿進行6次浸漬處理,然后置于真空度≤0.1Mpa的真空烘箱中對蜜胺泡綿干燥;
步驟2:固化劑處理:將步驟1中干燥后的蜜胺泡綿采用濃度為2.5wt%固化劑乙二胺-乙醇溶液進行6次噴淋處理,得到待熱處理的蜜胺泡綿前體;
步驟3:熱固化工藝:在150℃溫度下,將待熱處理的蜜胺泡綿前體放入熱烘干裝置中進行5h的熱固化處理;
步驟4:熱熟化工藝:將步驟3中處理后的蜜胺泡綿置于150℃的熱處理裝置中進行熱熟化10h;
步驟5:將經(jīng)過步驟4處理后得到的蜜胺泡綿,在100℃溫度下再執(zhí)行步驟3一次。
實施例11
一種增強蜜胺泡綿的制備方法,包括如下步驟:
步驟1:熱固性樹脂處理:使用濃度為5wt%的熱固性酚醛樹脂樹脂溶液,對已經(jīng)發(fā)泡成型的蜜胺泡綿進行7次噴淋處理,然后置于真空度≤0.1Mpa的真空烘箱中對蜜胺泡綿干燥;
步驟2:固化劑處理:將步驟1中干燥后的蜜胺泡綿采用濃度為2.5wt%固化劑乙二胺-氯仿溶液進行7次浸漬處理,得到待熱處理的蜜胺泡綿前體;
步驟3:熱固化工藝:在150℃溫度下,將待熱處理的蜜胺泡綿前體放入熱烘干裝置中進行5h的熱固化處理;
步驟4:熱熟化工藝:將步驟3中處理后的蜜胺泡綿置于150℃的熱處理裝置中進行熱熟化10h;
步驟5:將經(jīng)過步驟4處理后得到的蜜胺泡綿,再執(zhí)行步驟3一次;
步驟6:將經(jīng)過步驟5處理后得到的蜜胺泡綿,在100℃溫度下再執(zhí)行步驟4一次。
實施例12
一種增強蜜胺泡綿的制備方法,包括如下步驟:
步驟1:熱固性樹脂處理:使用濃度為5wt%的熱固性酚醛樹脂溶液,對已經(jīng)發(fā)泡成型的蜜胺泡綿進行3次噴淋處理,然后置于真空度≤0.1Mpa的真空烘箱中對蜜胺泡綿干燥;
步驟2:固化劑處理:將步驟1中干燥后的蜜胺泡綿采用濃度為2.5wt%固化劑乙二胺-丙酮溶液進行4次噴淋處理,得到待熱處理的蜜胺泡綿前體;
步驟3:熱固化工藝:在150℃溫度下,將待熱處理的蜜胺泡綿前體放入熱烘干裝置中進行5h的熱固化處理;
步驟4:熱熟化工藝:將步驟3中處理后的蜜胺泡綿置于150℃的熱處理裝置中進行熱熟化10h;
步驟5:將經(jīng)過步驟4處理后得到的蜜胺泡綿,在100℃溫度下再執(zhí)行步驟3一次;
步驟6:將經(jīng)過步驟5處理后得到的蜜胺泡綿,在200℃溫度下再執(zhí)行步驟4一次。
實施例13
一種增強蜜胺泡綿的制備方法,包括如下步驟:
步驟1:熱固性樹脂處理:使用濃度為5wt%的熱固性酚醛樹脂溶液,對已經(jīng)發(fā)泡成型的蜜胺泡綿進行3次噴淋處理,然后置于真空度≤0.1Mpa的真空烘箱中對蜜胺泡綿干燥;
步驟2:固化劑處理:將步驟1中干燥后的蜜胺泡綿采用濃度為2.5wt%固化劑乙二胺-丙酮溶液進行6次浸漬處理,得到待熱處理的蜜胺泡綿前體;
步驟3:熱固化工藝:在150℃溫度下,將待熱處理的蜜胺泡綿前體放入熱烘干裝置中進行5h的熱固化處理。
步驟4:熱熟化工藝:將步驟3中處理后的蜜胺泡綿置于150℃的熱處理裝置中進行熱熟化10h;
步驟5:將經(jīng)過步驟4處理后得到的蜜胺泡綿,在200℃溫度下再執(zhí)行步驟3一次。
步驟6:將經(jīng)過步驟5處理后得到的蜜胺泡綿,在150℃溫度下再執(zhí)行步驟4一次。
實施例14
一種增強蜜胺泡綿的制備方法,包括如下步驟:
步驟1:熱固性樹脂處理:使用濃度為5wt%的熱固性酚醛樹脂溶液,對已經(jīng)發(fā)泡成型的蜜胺泡綿進行4次浸漬處理,然后置于真空度≤0.1Mpa的真空烘箱中對蜜胺泡綿干燥;
步驟2:固化劑處理:將步驟1中干燥后的蜜胺泡綿采用濃度為2.5wt%固化劑乙二胺-氯仿溶液進行6次浸漬處理,得到待熱處理的蜜胺泡綿前體;
步驟3:熱固化工藝:在150℃溫度下,將待熱處理的蜜胺泡綿前體放入熱烘干裝置中進行5h的熱固化處理;
步驟4:熱熟化工藝:將步驟3中處理后的蜜胺泡綿置于150℃的熱處理裝置中進行熱熟化10h;
步驟5:將經(jīng)過步驟4處理后得到的蜜胺泡綿,再執(zhí)行步驟3一次。
步驟6:將經(jīng)過步驟5處理后得到的蜜胺泡綿,在150℃溫度下再執(zhí)行步驟4一次。
再將步驟6處理后得到的增強蜜胺泡綿,重復執(zhí)行步驟1至步驟6處理一次。
本發(fā)明所述的熱固性樹脂溶液的溶劑由水基溶劑、水乳液和有機溶劑配合而成,水基溶劑包括純水、10~70wt%乙醇、10~60wt%丙二醇、1~5wt%乙酸、1~5wt%甲酸;水乳液包括純水、總和占5~10wt%的丙酮、油酸和硬脂酸、1~2wt%表面活性劑,所述表面活性劑包括十二烷基磺酸鈉,氨基磺酸鈉,氨基苯磺酸鈉;有機溶劑包括乙醇,丙二醇,甘露醇,丙酮,氯仿,乙酸,甲酸。
對以上所述實施例1-14得到的增強蜜胺泡綿進行熱收縮率測量得到如下數(shù)據(jù):
由以上數(shù)據(jù)可見,實施例1-14得到的增強蜜胺泡綿與對照例普通商用蜜胺泡綿相比,熱收縮率明顯降低,而且,如圖1所示,熱固性樹脂涂層的附著方式是附著在蜜胺泡綿的表面,所以熱固性樹脂處理對蜜胺泡綿的孔隙率基本沒有影響。因此本發(fā)明的制備方法,在保證商用蜜胺泡綿對于孔隙率、表觀密度等性能的要求基礎上,可大大降低熱收縮率。
本發(fā)明可根據(jù)對增強蜜胺泡綿的性能要求不同,對各個步驟進行再次重復處理,且重復處理時的溫度、時間或者次數(shù)可根據(jù)實際情況在設計要求范圍內進行調整。
本發(fā)明可以根據(jù)實際需求不同,通過調整熱固性樹脂溶液的浸漬或者噴淋的次數(shù),來控制蜜胺泡綿的容重,進而控制蜜胺泡綿的成品強度。其中,在實際生產(chǎn)中,浸漬或者噴淋1~3次,適宜于自動化連續(xù)生產(chǎn);浸漬或者噴淋4~6次,適于間歇性生產(chǎn);浸漬或者噴淋7~10次,適于特殊要求的間歇性生產(chǎn)。
總之,通過本發(fā)明得到的增強型蜜胺泡綿外觀優(yōu)良,熱收縮率極小,孔隙率高,無塌陷,回彈率高,粉化率低,適于大規(guī)模生產(chǎn)應用和推廣。
上述實施例僅用于解釋說明本發(fā)明的發(fā)明構思,而非對本發(fā)明權利保護的限定,凡利用此構思對本發(fā)明進行非實質性的改動,均應落入本發(fā)明的保護范圍。