CN102746612A - 一种无卤阻燃、增韧酚醛泡沫塑料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种无卤阻燃、增韧酚醛泡沫塑料的制备方法。首先称取100份的甲阶酚醛树脂，然后分别加入增韧剂，表面活性剂，固化剂，发泡剂以及无卤阻燃剂。快速搅拌均匀，将其倒入模具闭模，在60-100℃下发泡30-60min，从而得到阻燃增韧的酚醛泡沫塑料。制得的阻燃增韧酚醛泡沫塑料，阻燃效果好（氧指数高达40%），燃烧发烟量小，不产生有毒以及有腐蚀性的气体，且具有较好的力学性能。
Description
技术领域
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种无卤阻燃、增韧酚醛泡沫塑料的制备方法。
背景技术
酚醛泡沫塑料是由酚醛树脂通过发泡而得到的一种硬质热固性泡沫塑料。与聚苯乙烯泡沫和聚氨酯泡沫等材料相比, 酚醛泡沫具有耐热, 难燃, 自熄, 低烟雾,抗火焰穿透, 遇火无滴落物,尺寸稳定性好等优点,被广泛地用作隔热保温材料等。但是，酚醛泡沫也具有硬度高、脆性大等缺陷，这严重影响到酚醛泡沫塑料的应用与发展。因此需要对于酚醛泡沫塑料进行增韧处理。
为了改善酚醛树脂的韧性, 一般可以采用以下途径: ( 1) 在酚醛泡沫体系中加入增韧剂, 通过物理共混或使甲阶酚醛树脂与增韧剂进行化学反应, 形成柔韧性结构, 达到增韧的目的；( 2)用带有柔性链的物质改性苯酚，以此达到增韧的目的。然而，据文献报道[Fire Science and Technology,2006,25 (03):373-375]，酚醛泡沫塑料常用的增韧剂，如橡胶类增韧剂，热塑性树脂（如聚乙烯醇、聚乙二醇），以及小分子物质（如乙二醇）等都是可燃或易燃的，在酚醛泡沫塑料中加入这些增韧剂虽然提高了泡沫塑料的韧性，但会导致酚醛泡沫塑料的阻燃性能降低。
发明内容
本发明目的是提供一种无卤阻燃、增韧酚醛泡沫塑料的制备方法。
本发明提供的无卤阻燃、增韧酚醛泡沫塑料的制备方法，具体步骤如下：
首先称取100份的甲阶酚醛树脂，然后分别加入2-20份的增韧剂，1-15份的表面活性剂，5-20份复合酸，2-20份发泡剂以及1-10份阻燃剂，搅拌均匀，将其倒入模具闭模，在60-100℃下发泡30-60min，从而得到无卤阻燃、增韧的酚醛泡沫塑料。
本发明中，所用的增韧剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、丁腈橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶或乙二醇等中任一种。
本发明中，所述聚乙二醇的采用PEG400、PEG600或PEG800中任一种。
本发明中，所用的发泡剂为环戊烷、异戊烷、正戊烷、石油醚或二氯甲烷等中任一种。
本发明中，所用的表面活性剂为吐温（聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯）系列，OP（烷基酚与环氧乙烷缩聚物）系列、十二烷基苯磺酸钠或有机硅系列等中任一种。
本发明中，所采用的固化剂为对甲苯磺酸、磷酸和水的混合物，，对甲苯磺酸、磷酸和水的质量比为(0.5-1.5)：(0.5-1.5)：1。
本发明中，所采用的阻燃剂为三聚氰胺磷酸盐（MP）或三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）等中任一种。
本发明所制备的阻燃增韧酚醛泡沫塑料，阻燃效果好（氧指数高达40%），燃烧发烟量小，不产生有毒以及有腐蚀性的气体，且具有较好的力学性能。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明，而不是限制本发明的范围。
实施例1：
首先称取100份的甲阶酚醛树脂，然后分别加入5份的聚乙二醇400，6份的吐温-80，10份复合酸，8份环戊烷以及3份三聚氰胺磷酸盐。快速搅拌均匀，将其倒入模具闭模，在90℃下发泡60min，从而得到所需的无卤阻燃、增韧的酚醛泡沫塑料。
实施例2：
首先称取100份的甲阶酚醛树脂(与前面是同一种物质吗，“甲阶酚醋树脂”)，然后分别加入6份的聚乙二醇800，3份的OP-6，12份复合酸，10份石油醚以及3份三聚氰胺氰尿酸盐。快速搅拌均匀，将其倒入模具闭模，在60℃下发泡60min，从而得到所需的无卤阻燃、增韧的酚醛泡沫塑料。
实施例3：
首先称取100份的甲阶酚醛树脂，然后分别加入10份的天然橡胶，6份的十二烷基苯磺酸钠，10份复合酸，5份正戊烷以及5份三聚氰胺氰尿酸盐。快速搅拌均匀，将其倒入模具闭模，在75℃下发泡40min，从而得到所需的无卤阻燃、增韧的酚醛泡沫塑料。
实施例4：
首先称取100份的甲阶酚醛树脂，然后分别加入10份的聚乙二醇600，5份的吐温-40，6份复合酸，6份二氯甲烷以及5份三聚氰胺磷酸盐。快速搅拌均匀，将其倒入模具闭模，在60℃下发泡60min，从而得到所需的无卤阻燃、增韧的酚醛泡沫塑料。
实施例5：
首先称取100份的甲阶酚醛树脂，然后分别加入10份的聚乙二醇600，5份的OP-10，8份复合酸，10份异戊烷以及6份三聚氰胺磷酸盐。快速搅拌均匀，将其倒入模具闭模，在100℃下发泡60min，从而得到所需的无卤阻燃、增韧的酚醛泡沫塑料。
| 极限氧指数（LOI） | 弯曲强度 | |
| 实施例1 | 37.5% | 0.088 MPa |
| 实施例2 | 43.2% | 0.076 MPa |
| 实施例3 | 38% | 0.082 MPa |
| 实施例4 | 45% | 0.071 MPa |
| 实施例5 | 39.5% | 0.080 MPa |
Claims (7)
1.一种无卤阻燃、增韧酚醛泡沫塑料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
首先称取100份的甲阶酚醛树脂，然后分别加入2-20份的增韧剂，1-15份的表面活性剂，5-20份复合酸，2-20份发泡剂以及1-10份阻燃剂，搅拌均匀，将其倒入模具闭模，在60-100℃下发泡30-60min，从而得到无卤阻燃、增韧的酚醛泡沫塑料。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃、增韧酚醛泡沫塑料的制备方法，其特征在于所用的增韧剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、丁腈橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶或乙二醇中任一种。
3.根据权利要求2所述的无卤阻燃、增韧酚醛泡沫塑料的制备方法，其特征在于所述聚乙二醇的采用PEG400、PEG600或PEG800中任一种。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃、增韧酚醛泡沫塑料的制备方法，其特征在于所用的发泡剂为环戊烷、异戊烷、正戊烷、石油醚或二氯甲烷中任一种。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃、增韧酚醛泡沫塑料的制备方法，其特征在于所用的表面活性剂为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯系列，烷基酚与环氧乙烷缩聚物系列、十二烷基苯磺酸钠或有机硅系列中任一种。
6.根据权利要求1所述的无卤阻燃、增韧酚醛泡沫塑料的制备方法，其特征在于所采用的固化剂为对甲苯磺酸、磷酸和水的混合物，对甲苯磺酸、磷酸和水的质量比为(0.5-1.5)：(0.5-1.5)：1。
7.根据权利要求1所述的无卤阻燃、增韧酚醛泡沫塑料的制备方法，其特征在于所采用的阻燃剂为三聚氰胺磷酸盐或三聚氰胺氰尿酸盐中任一种。
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