CN102532800A - 一种生物质酚醛泡沫及其制备方法 - Google Patents

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叶军平
张金萍
杜孟浩
胡立松
熊军
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Abstract

本发明公开了一种生物质酚醛泡沫及其制备方法，所述生物质酚醛泡沫的原料配方中各组分的重量份数如下：农林废弃物苯酚液化物树脂100份，表面活性剂1-8份，固化剂8-20份，发泡剂5-20份，按照所述的原料配方用量，室温下充分搅拌，在25-75℃环境中发泡10-120分钟，得到生物质酚醛泡沫保温材料。本发明的农林废弃物是可再生资源，利用液化剂苯酚将农林废弃物液化，替代苯酚与甲醛进行树脂化反应制备生物质可发泡酚醛树脂，既解决了农林废弃物的高值化利用，又替代部分石油化工原料，降低原材料成本，将产生巨大的社会经济效益和生态环保效益，符合国家产业政策，其制备过程工艺简单，产品性能优越且是环境友好性产品。

Description

一种生物质酚醛泡沫及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料及其合成方法，尤其涉及一种由农林废弃物苯酚液化物树脂制备的生物质酚醛泡沫材料及其制备方法。
背景技术
酚醛泡沫是由酚醛树脂发泡成型的一种常用保温材料，它具有导热系数低、绝热性能好、吸水率低、防水防潮、抗腐抗老化、加工性能好、施工方便等特点，在建筑、空调、工业保温中得到广泛应用。但是目前的酚醛树脂是以苯酚、甲醛为主要原料合成制得的，苯酚是石油基化工产品，成本高且消耗大量，为不可再生石油资源；此外传统的酚醛泡沫原材料生产面临原材料价格的挑战。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用成本低、为可再生资源的农林废弃物苯酚液化物作原料制备生物质酚醛泡沫。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种生物质酚醛泡沫，所述生物质酚醛泡沫的原料配方中各组分的重量份数如下：农林废弃物苯酚液化物树脂100份，表面活性剂1-8份，固化剂8-20份，发泡剂5-20份。
本发明的有益效果为：该方法中的农林废弃物是可再生资源，利用液化剂苯酚将农林废弃物液化，替代苯酚与甲醛进行树脂化反应制备生物质可发泡酚醛树脂，既解决了农林废弃物的高值化利用，又替代部分石油化工原料，降低原材料成本，将产生巨大的社会经济效益和生态环保效益，符合国家产业政策，其制备过程工艺简单，产品性能优越且是环境友好型产品。
环境友好型产品是指生物质酚醛泡沫在废弃后可以用特定的微生物降解。
本发明所述的农林废弃物苯酚液化物树脂的粘度为2000-4000mPa.s，固含量为75-84％。
本发明所述的表面活性剂为吐温-80、硅油或吐温-80与硅油的复配体系。
本发明所述的固化剂为有机酸或无机酸，或有机酸与无机酸的混合物。
本发明所述固化剂至少是甲苯磺酸、二甲苯磺酸、磷酸、草酸、盐酸及硫酸中的一种。
本发明所述的发泡剂为烷烃类溶剂。
本发明所述的发泡剂优选为正戊烷、异戊烷、正己烷、异丁烷、环己烷中的至少一种。本发明所述的生物质酚醛泡沫的制备步骤为：按照所述的原料配方用量，室温下充分搅拌，在25-75℃环境中发泡10-120分钟，得到生物质酚醛泡沫保温材料。测定该保温材料的性能指标达到石化水平，密度为20.78-81.51kg/m3，压缩强度为18-57N/cm2。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明，但并不影响本发明的保护范围。
实施例1
取农林生物质酚醛树脂100重量份，吐温-80 2份、正戊烷6份、对甲苯磺酸5份、磷酸5份，在室温20℃中搅拌20秒，放入70℃环境中发泡，30分钟后得到固化生物质酚醛泡沫塑料，测定该保温材料的性能指标：密度为42.24kg/m3，压缩强度为36N/cm2。
实施例2
取农林生物质酚醛树脂100重量份，吐温-80 5份、正戊烷10份、对甲苯磺酸7份、磷酸5份，在室温20℃中搅拌20秒，放入50℃环境中发泡，60分钟后得到固化生物质酚醛泡沫塑料，测定该保温材料的性能指标：密度为52.33kg/m3，压缩强度为40N/cm2。
实施例3
取农林生物质酚醛树脂100重量份，硅油7份、异戊烷12份、二甲苯磺酸7份、磷酸8份，在室温20℃中搅拌20秒，放入60℃环境中发泡，120分钟后得到固化生物质酚醛泡沫塑料，测定该保温材料的性能指标：密度为32.13kg/m3，压缩强度为30N/cm2。
实施例4
取农林生物质酚醛树脂100重量份，吐温-80 3份、异戊烷5份、对甲苯磺酸5份、盐酸5份，在室温30℃中搅拌20秒，放入40℃环境中发泡，100分钟后得到固化生物质酚醛泡沫塑料，测定该保温材料的性能指标：密度为40kg/m3，压缩强度为38N/cm2。
实施例5
取农林生物质酚醛树脂100重量份，硅油3份、环己烷10份、二甲苯磺酸7份、草酸7份，在室温10℃中搅拌20秒，放入70℃环境中发泡，60分钟后得到固化生物质酚醛泡沫塑料，测定该保温材料的性能指标：密度为33.24kg/m3，压缩强度为39N/cm2。

Claims (10)

1.一种生物质酚醛泡沫，其特征在于，所述生物质酚醛泡沫的原料配方中各组分的重量份数如下：农林废弃物苯酚液化物树脂100份，表面活性剂1-8份，固化剂8-20份，发泡剂5-20份。
2.根据权利要求1所述的生物质酚醛泡沫，其特征在于，所述的农林废弃物苯酚液化物树脂是利用苯酚将农林废弃物液化，液化产物与甲醛在催化剂作用下树脂化得到的高分子材料。
3.根据权利要求1或2所述的生物质酚醛泡沫，其特征在于，所述农林废弃物苯酚液化物树脂的粘度为2000-4000mPa.s，固含量为75-84％。
4.根据权利要求1所述的生物质酚醛泡沫，其特征在于，所述表面活性剂为吐温-80、硅油或吐温-80与硅油的复配体系。
5.根据权利要求1所述的生物质酚醛泡沫，其特征在于，所述固化剂为有机酸、无机酸或有机酸与无机酸的混合物。
6.根据权利要求5所述的生物质酚醛泡沫，其特征在于，所述固化剂至少是甲苯磺酸、二甲苯磺酸、磷酸、草酸、盐酸及硫酸中的一种。
7.根据权利要求1所述的生物质酚醛泡沫，其特征在于，所述发泡剂为烷烃类溶剂。
8.根据权利要求7所述的生物质酚醛泡沫，其特征在于，所述的发泡剂为正戊烷、异戊烷、正己烷、异丁烷、环己烷中的至少一种。
9.一种权利要求1所述的生物质酚醛泡沫的制备方法，其特征在于，所述的制备步骤为：称取各原料，在室温下充分搅拌，在25-75℃环境中发泡10-120分钟，得到生物质酚醛泡沫保温材料。
10.根据权利要求9所述的生物质酚醛泡沫的制备方法，其特征在于，所述室温为10-35℃。
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