CN102585272A - 一种超低密度高韧性高弹性密胺泡沫的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超低密度高韧性高弹性三聚氰胺甲醛泡沫的生产方法。它是以三聚氰胺甲醛树脂或改性后的三聚氰胺甲醛树脂为基料，加入乳化剂、发泡剂、固化剂、具有增强马拉高尼效应的分子；乳化均匀后，在微波炉中加热经过一定时间后固化，加工成型。在微波发泡过程中，具有增强马拉高尼效应的分子的加入，不仅可以很大程度上减少发泡剂的用量，而且可以大范围的调节泡沫的孔径和棱的长径比，从而使三聚氰胺泡沫各方面的性能得到大幅度的提高。

Description

一种超低密度高韧性高弹性密胺泡沫的生产方法

技术领域

本发明公开了一种超低密度高韧性高弹性密胺泡沫的生产方法。通过改善泡沫的结构提高其韧性和弹性，同时使泡沫密度降低并减少发泡剂的用量。

背景技术

近年来，随着社会的发展与人们安全意识的提高，具有低密度、低导热性、高阻燃性、良好隔音性、耐酸碱和介电性的三聚氰胺甲醛泡沫得到快速发展。另外三聚氰胺甲醛泡沫残余游离甲醛含量低，因此，其应用范围越来越广。

    最早研究三聚氰胺甲醛泡沫塑料的是德国的BASF公司，并在1982年获得美国专利US4334971。与此同时世界很多国家也开始进行三聚氰胺甲醛泡沫的研究，美国、日本、法国、中国等国家也相继研制出不同的生产方法。到目前为止，在全球约有近百项关于三聚氰胺甲醛泡沫和三聚氰胺甲醛纤维的专利。

    通过人们近三十年的努力，三聚氰胺甲醛泡沫虽然在韧性弹性方面有了很大的提高，但是其存在脆性大容易掉粉末，压缩回弹性差这个难题。众多专利中绝大部分是通过改变树脂的化学结构来改善泡沫的性能，很少有通过改善泡沫孔径和孔棱长径比来改善泡沫的性能的。只有US4540717提及泡沫棱的长径比对泡沫性能的影响，却没有提出控制长径比的有效方法。

发明内容

本发明的基本思路是通过在树脂中加入其它分子，增强马拉高尼效应，使泡沫在发泡过程中更加稳定均匀，避免出现大孔，使制得的泡沫孔径均匀，长径比分布窄，且可以通过加入不同的具有增强马拉高尼效应的分子和用量从而控制其孔棱的长径比和孔径的尺寸。针对三聚氰胺甲醛泡沫现有技术的不足，本发明的目的旨在公开一种通过调整泡沫结构从而提高泡沫整体韧性和弹性，同时减少发泡剂用量的方法。

本发明提供的三聚氰胺泡沫生产方法主要通过以下步骤实现的：

1） 以三聚氰胺甲醛树脂或改性的三聚氰胺甲醛树脂为基料，加入占树脂重量份1～10%的乳化剂、占树脂重量份的1～10%的发泡剂、占树脂1～15%重量份的固化剂、以及占树脂0.2～15重量份的具有增强马拉高尼效应的分子，进行搅拌乳化；

2） 将搅拌均匀的混合物放入微波炉内15～120秒，进行发泡；

3） 将发泡好的泡沫放入恒温设备维持温度在200～220℃下恒温熟化，切割成型。

具有增强马拉高尼效应的分子是在树脂发泡前与乳化剂、固化剂、发泡剂同时加入的。

所述三聚氰胺甲醛树脂为以摩尔比为1:1到1:3的三聚氰胺与甲醛合成的树脂；所述改性的三聚氰胺甲醛树脂为经过占三聚氰胺重量份的1~10%的聚乙烯醇、聚乙二醇或醇胺改性的三聚氰胺甲醛树脂。

所述三聚氰胺甲醛树脂或经过改性的三聚氰胺甲醛树脂，其粘度在500~10000cp。

所述乳化剂为水包油型表面活性剂。优选的，所述乳化剂为：十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、OP-10、吐温-80、吐温-60或司盘-80的其中一种或几种种的混合物。

所述发泡剂为沸点在20～100℃之间的小分子；优选的，所述发泡剂为：氟氯烃、二氯甲烷、乙醚、戊烷、己烷、石油醚或庚烷中一种或及种的混合物。

所述固化剂为水溶性酸。优选的，所述固化剂为：甲酸、乙酸、丙酸、丙烯酸、丙二酸、丁二酸、乙酸酐、苯磺酸、硫酸酸、磷酸或盐酸中一种或几种的混合物。

所述具有增强马拉高尼效应的分子为：硅油L-580，硅油L-600，硅油B-8110，硅油B-8123，十二醇，十六醇或十八醇中的一种或几种的混合物。 

步骤2）的发泡时间为15 ~120秒。

步骤3）的恒温时间为3~5小时。

本发明的有益效果是，所得的产品孔径大小分布均匀，避免的了大孔的出现，使泡沫棱的长径比更大，从整体上提高了泡沫的韧性弹性，降低了泡沫的表观密度。

具体实施方式：

为了更好的理解本发明的技术方案，以下通过具体的实施例进一步详细论述。

实施例1：

       100g粘度为1500cp的三聚氰胺甲醛树脂，1.5g十二烷基磺酸钠，8g戊烷，2.0g十二醇，5g甲酸，将转速调节到1500转/分，搅拌3分钟后，将混合物放入微波炉发泡1分钟，即得到白色泡沫，200℃熟化3小时，得到产品的压缩强度0.005MP，回弹率15%，拉伸强度0.0652MP。

实施例2：

       100g粘度为800cp的三聚氰胺甲醛树脂，2.0g十二烷基磺酸钠，3g硅油L-580，5g戊烷，5g甲酸，搅拌至混合均匀，将混合物放入微波炉发泡30秒，得到白色泡沫。220℃熟化3小时，得到产品的密度8g/L，压缩强度0.015MP，回弹率23%，拉伸强度0.0824MP。

实施例3：

       100g粘度为2000cp的改性三聚氰胺甲醛树脂，2gOp-10，8g正己烷，3g硅油L-600，5g乙酸，转速2000转/分，120秒后，将混合物放入微波炉发泡90秒，得到白色泡沫，180℃熟化4小时，得到产品的压缩强度0.046MP，拉伸强度0.0125MP，回弹率47%。

实施例4：

       100g粘度为2000cp的改性三聚氰胺甲醛树脂，2g吐温80，9g石油醚，3g十八醇，5g甲酸，转速2000转/分，120秒后，将混合物放入微波炉中发泡60秒，得到白色泡沫，200℃熟化3小时得到产品的压缩强度0.0521MP，回弹率46%，拉伸强度0.0783MPa。

实施例5：

       100g粘度为2000cp的改性三聚氰胺甲醛树脂，2g十二烷基磺酸钠,4g石油醚，2g硅油L-600，5g甲酸，搅拌均匀后，将混合物放入微波炉发泡45秒，得到细腻均匀白色泡沫，210℃熟化3.5小时，得到产品的表观密度3.5g/L，拉伸强度0.0574MPa，回弹率51%。

实施例6：

       100g粘度为2000cp的改性三聚氰胺甲醛树脂，2gOp-10，10g石油醚，2g硅油B-8110，5g甲酸，搅拌均匀后，将混合物放入微波炉发泡100秒，得到细腻均匀的白色泡沫，210℃熟化3小时后得到产品的表观密度为3g/L,拉伸强度为0.0732MP，压缩强度为0.032MPa，回弹率63%。

Claims (12)

1.一种超低密度高韧性高弹性三聚氰胺甲醛泡沫的生产方法，其特征在于通过以下步骤实现的：

1） 以三聚氰胺甲醛树脂或改性的三聚氰胺甲醛树脂为基料，加入占树脂重量份1~10%的乳化剂，占树脂重量份1~10%的发泡剂、占树脂1~15%重量份的固化剂、以及占树脂0.2~15重量份的具有增强马拉高尼效应的分子，进行搅拌乳化；

2） 将搅拌均匀的混合物放入微波炉内15~120秒，进行发泡；

3） 将发泡好的泡沫放入恒温设备维持温度在200~220℃下恒温熟化，切割成型。

2.如权利要求1所述的超低密度高韧性高弹性三聚氰胺甲醛泡沫的生产方法，其特征是，所述三聚氰胺甲醛树脂为以摩尔比为1:1到1:3的三聚氰胺与甲醛合成的树脂；所述改性的三聚氰胺甲醛树脂为经过占三聚氰胺重量份的1~10%的聚乙烯醇、聚乙二醇或醇胺改性的三聚氰胺甲醛树脂。

3.如权利要求1所述的超低密度高韧性高弹性三聚氰胺甲醛泡沫生产方法，其特征是，所述三聚氰胺甲醛树脂或经过改性的三聚氰胺甲醛树脂，其粘度在500~10000cp。

4.如权利要求1所述的超低密度高韧性高弹性三聚氰胺甲醛泡沫生产方法，其特征是，所述乳化剂为水包油型表面活性剂。

5.如权利要求4所述的超低密度高韧性高弹性三聚氰胺甲醛泡沫生产方法，其特征是，所述乳化剂为：十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、OP-10、吐温-80、吐温-60或司盘-80的其中一种或几种种的混合物。

6.如权利要求1所述的超低密度高韧性高弹性三聚氰胺甲醛泡沫生产方法，其特征是，所述发泡剂为沸点在20～100℃之间的小分子。

7.如权利要求6所述的超低密度高韧性高弹性三聚氰胺甲醛泡沫生产方法，其特征是，所述发泡剂为：氟氯烃、二氯甲烷、乙醚、戊烷、己烷、石油醚或庚烷中一种或及种的混合物。

8.如权利要求1所述的超低密度高韧性高弹性三聚氰胺甲醛泡沫生产方法，其特征是，所述固化剂为水溶性酸。

9.如权利要求8所述的超低密度高韧性高弹性三聚氰胺甲醛泡沫生产方法，其特征是，所述固化剂为：甲酸、乙酸、丙酸、丙烯酸、丙二酸、丁二酸、乙酸酐、苯磺酸、硫酸酸、磷酸或盐酸中一种或几种的混合物。

10.如权利要求1所述的超低密度高韧性高弹性三聚氰胺甲醛泡沫生产方法，其特征是，所述具有增强马拉高尼效应的分子为：硅油L-580，硅油L-600，硅油B-8110，硅油B-8123，十二醇，十六醇或十八醇中的一种或几种的混合物。 

11.如权利要求1所述的超低密度高韧性高弹性三聚氰胺甲醛泡沫生产方法，其特征是，步骤2）的发泡时间为15 ~120秒。

12.如权利要求1所述的超低密度高韧性高弹性三聚氰胺甲醛泡沫生产方法，其特征是，步骤3）的恒温时间为3~5小时。