CN103194037B - 一种可用于制备无机纤维保温材料的高fst特性改性酚醛树脂胶黏剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可用于制备无机纤维保温材料的高FST特性改性酚醛树脂胶黏剂及制备方法,高FST特性改性酚醛树脂胶黏剂包含A、B和C三个组分,其中A组分为酚醛树脂胶黏剂,B组分为多聚磷酸盐FST改性剂,C组分为多元醇交联剂,按它们的干物质含量的质量配比计算,A:B:C=100:1~20:0.5~5。相比于传统酚醛树脂胶黏剂,用本发明的改性胶黏剂制备纤维保温材料,所得的制品在具有优越的FST特性和隔热性能的同时,还具有更好的力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种可用于制备无机纤维保温材料的高FST特性(阻燃、低烟、低毒特性)改性酚醛胶黏剂及制备方法,涉及高分子化工领域。相比于传统酚醛树脂胶黏剂,用本发明的改性酚醛树脂胶黏剂制备纤维保温材料,所得的制品在具有优越的FST特性和隔热性能的同时,还具有更好的力学性能。
背景技术
无机纤维保温材料主要由岩棉、矿渣棉、玻璃棉、陶瓷纤维以及玄武岩纤维等无机纤维和胶黏剂为主要原材料构成,可制成板、筒、毡、管壳等形状的制品,广泛用于住宅建筑和热工设备管道的保温隔热,具有质量轻、隔热隔音、防火阻燃等优势,其制备工艺一般是在纤维材料表面喷撒适量胶黏剂,经挤压、初次干燥、加热压制固化干燥处理即可制成相应的制品。目前国内大量使用的纤维保温材料中以岩棉最具代表性,其使用的无机纤维主要为岩棉,使用的胶黏剂主要为水溶性酚醛树脂。
随着时代的发展和人民生活水平的提高,对纤维保温材料的性能也提出了越来越高的要求。特别在住宅建筑领域中,除了具备良好的隔热性能,高FST特性的产品已经成为纤维保温材料的发展趋势,其要求是制品遇火时不容易燃烧,即使高温着火后燃烧过程中产生的烟雾小,烟雾毒性小。如中国公安部发布的公消[2011]65号,《中华人民共和国公安部关于进一步明确民用建筑外纤维保温材料消防监督管理有关要求的通知》,其中就要求民用建筑外纤维保温材料的燃烧性能宜为A级不燃级别。虽然保温材料中的无机纤维均为防火级别为A级不燃级别的无机材料,具有很好的FST特性,但其使用的胶黏剂目前一般为有机物,其FST特性相比无机矿物纤维就差得多,目前主流使用的酚醛树脂胶黏剂的防火级别最多只能达到B1难燃级别,因此在保证保温材料其它性能如隔热性能基本不变的前提下,提高纤维保温材料的FST性能的关键的在于提高胶黏剂的FST特性,而有机胶黏剂的FST特性越好,其纤维保温材料的FST特性也越佳,通过改性提高胶黏剂的FST特性是提高纤维保温材料FST特性的主要方法。
此外,在目前建筑使用的外墙保温板中,除了FST特性和隔热性能,对保温材料的力学性能也提出了很高的要求,在标准GB/T-25975-2010《建筑外墙外保温用岩棉制品》要求的TR80级岩棉纤维保温材料的在垂直于板面方向的抗拉强度≥80KPa,否则抗拉强度过低需要锚栓和玻璃布固定,这将降低施工效率,增大了岩棉作为外墙保温使用的成本。该项性能指标的提出,对现有纤维保温材料常用的酚醛胶黏剂提出了更高的要求,据了解,目前国内生产的大量岩棉保温材料中,有大量的产品正因为力学性能差的原因而不适宜用于外墙保温中。而解决这个问题的基本思路是需要提高胶黏剂的粘结性能,这是因为在保证保温材料其它性能如FST特性不变的前提下,保温材料的力学性能很大程度上取决胶黏剂粘结纤维的粘结效果,提高纤维保温材料力学性能的可行途径是尽可能通过提高酚醛树脂胶黏剂的粘结效率来提高其粘结性能。
哈尔滨理工大学专利CN201010255197.5申请公开了一种水溶性酚醛树脂及制备方法,其制备工艺为:一、将酚加热使其融化,再升温至50℃-80℃,向反应体系中加入催化剂,保温0.5-2h;二、使反应体系以0.1℃/min-1℃/min的速率匀速升温,升温幅度为5℃-15℃,同时向反应体系中连续、缓慢、匀速的加入甲醛溶液,当升温结束时,使甲醛溶液加入完成;三、在该温度下保温10分钟,再继续升温,升温幅度为20℃-30℃;然后降温,降温幅度为5℃-20℃,在该温度下保温2小时;四、再降温至低于40℃,即得到低分子量水溶性酚醛树脂。按照该专利所述制备得到的低分子量水溶性树脂的游离甲醛含量低,水稀释倍数可达普通树脂的5-8倍,储存4个月后无分层析出现象,可应用于耐热材料和绝缘材料等领域。然而,由于该酚醛树脂胶黏剂未就FST特性和粘结性能进行改性,使用该酚醛树脂胶黏剂所制备的纤维保温材料的不能符合目前建筑住宅的使用指标要求。
因此,开发一种高FST特性改性酚醛树脂胶黏剂,使得所制备的纤维保温材料具有更高的FST特性的并兼具高力学性能和良好隔热性能是目前该行业迫切需要发展的目标。
发明内容
为克服上述技术难题,本发明在经过大量筛选试验后发现,向酚醛树脂胶黏剂中添加适量的FST改性剂多聚磷酸盐和多元醇交联剂可分别有效提高胶黏剂的FST特性和粘结性能,所制备得到的改性酚醛胶黏剂用于制备无机纤维保温材料,可大幅度提高其FST特性和力学性能,而其它性能基本保持不变。具体而言,使用上述改性酚醛胶黏剂配合合适的无机纤维(玄武岩纤维针刺毡)经过压制固化可以制备得到高FST特性(达到A级阻燃级别)、力学性能高(抗拉强度≥80KPa)和良好隔热性能的无机保温材料。
本发明的改性酚醛树脂胶黏剂包含A、B和C三个组分,其中,A组分为酚醛树脂胶黏剂,B组分为多聚磷酸盐FST改性剂,C组分为多元醇交联剂,按它们的干物质含量的质量配比计算,A:B:C=100:1~20:0.5~5,优选为A:B:C=100:3~15:1~4,更优选为A:B:C=100:6~10:1.5~3.5。
本发明所述的改性所需要的A组分酚醛树脂胶黏剂,其制备工艺主要是使用酚类单体和醛类单体在酸性或者碱性催化剂存在条件下下经过加热缩合而得,本发明所述的酚类单体选自苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚中的一种或多种,优选苯酚单体。本发明所述的醛类单体是选自甲醛、乙醛、多聚甲醛中的一种或多种,优选甲醛单体。本发明所述的催化剂优选碱性催化剂,碱性催化剂包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化坝、氢氧化镁中的一种或多种,优选氢氧化钡。为了得到其它方面的某些性能,酚醛树脂也可以加入其它单体如三聚氰胺、尿素进行改性,因此,本发明所选用的酚醛树脂胶黏剂的合成单体不仅仅限制于酚类单体和醛类单体,也可包含其它第三方共缩聚组分如三聚氰胺、尿素等。
更具体而言,本发明的酚醛树脂胶黏剂可以是热塑性酚醛树脂胶黏剂,也可以是热固性酚醛树脂胶黏剂,可以是水溶性酚醛树脂胶黏剂,也可以是醇溶性或者油溶性酚醛树脂胶黏剂,本发明的酚醛树脂胶黏剂优选热固性水溶性酚醛树脂胶黏剂。
再具体而言,本发明所述的热固性水溶性酚醛树脂胶黏剂优选具有优越水溶性的产品,其一般是以水溶液形式存在,其固含量(干物质含量)优选为20-80%,并且可以用去离子水稀释至固含量为2%以下能稳定存在而不发生沉淀、分层或者浑浊现象。
本发明的B组分FST改性剂,是一种多聚磷酸盐,多聚磷酸盐是一种氮磷系无机聚合物,它具有较高的含磷及含氮量高、热稳定性好、毒性小等优点,向酚醛树脂胶黏剂加入适量的多聚磷酸盐,可以在基本不降低其它性能的前提下,有效提高胶黏剂的FST特性,更重要的是,该胶黏剂可以和水溶性酚醛树脂胶黏剂完全相容,长时间存储而不生成分层沉淀,也不改变酚醛树脂胶黏剂的固化工艺性能,此外,试验结果还发现,本发明使用多聚磷酸铵作为FST改性剂时不仅仅能提高胶黏剂的FST特性,还能在一定程度上提高胶黏剂的粘结效果。本发明所述的B组分中所选用的多聚磷酸盐,选自多聚磷酸铵、多聚磷酸钠和多聚磷酸钾中的一种或多种,优选多聚磷酸铵。本发明的多聚磷酸盐优选可溶于水的多聚磷酸盐,本发明中所述的“可溶于水”的概念,是指该化合物25℃下在水中的溶解度大于1g。多聚磷酸盐的水溶性根据其分子量而定,分子量较小的可以溶于水,分子量较大的不易溶于水。本发明所述的多聚磷酸盐数均分子量优选为500-3500,次优选为800-2500,更优选1000-2000。
需要指出的是,纤维保温材料中的胶黏剂的胶含量对其FST特性和力学性能具有重要影响。为了兼顾FST特性,可以大幅度降低胶黏剂的含量,但这将导致保温制品的力学性能(如抗拉强度)变差;反之,提高纤维保温材料中胶黏剂的含量可以提高力学性能,但是会大大降低保温制品的FST特性,同时也会降低其隔热性能。所以胶黏剂的含量只能在其FST特性、隔热性能和力学性能中保持平衡中使用,传统纤维保温材料岩棉的胶黏剂的胶含量一般为2-3.0%,这虽然保证了FST特性可以达到A级,但却导致其力学性能非常差,不适合在现在建筑住宅使用。
本发明的C组分为一种多元醇交联剂,更具体而言,是产品至少含有2个羟基,并且可以溶于水的多元醇助剂,C组分的加入,可以和胶黏剂的相关组分和纤维的表面成分进行相互反应,提高胶黏剂和纤维的表面相容性,在纤维和胶黏剂界面起到一定程度的交联效果,更进一步促进酚醛树脂胶黏剂和纤维材料的粘结,在胶黏剂含量有限的情况下增加胶黏剂的利用效率,其实也就是相应地提高胶黏剂的粘结性能,使得纤维保温材料具有更好的力学性能。本发明的C组分交联剂包括但不限于甘油、新戊二醇、乙二醇、季戊四醇等,优选甘油和季戊四醇。
本发明中制备纤维保温材料所述的纤维,是指无机纤维,包括但不限于岩棉、矿渣棉、玻璃棉、陶瓷纤维以及玄武岩纤维等,其中玄武岩纤维是以纯天然的火山岩(玄武岩等)为唯一的原料,在1500℃的高温下,经过铂铑合金拉丝漏板拉制得到的纤维,用于制备保温材料,具有比岩棉高得多的力学性能,所以本发明的纤维材料优选玄武岩纤维。本发明使用的改性胶黏剂结合无机纤维所制备的纤维保温材料,可以用于住宅建筑外墙保温、内墙保温、工业隔音、管道保温等等各种应用中。
本发明所述的改性酚醛树脂胶黏剂,还可以根据本行业中普通技术人员所公知的相应知识,加入适量的助剂,如填料、憎水剂、表面活性剂,防尘油、染料等,它们的通常加入量为酚醛树脂胶黏剂干物质含量的0.5-2%。
本发明的有益效果:
1本发明使用水溶性多聚磷酸盐作为改性FST改性剂,可以和水溶性酚醛树脂胶黏剂完全相容,长时间存储而不生成分层沉淀,不改变酚醛树脂胶黏剂的固化工艺性能,在基本不降低酚醛胶黏剂其它性能的前提下,可以有效提高酚醛树脂胶黏剂的FST特性,从而使得所制备的纤维保温材料具有优越的FST特性。此外,试验结果还发现,本发明使用多聚磷酸铵作为FST改性剂时不仅仅能提高胶黏剂的FST特性,还能在一定程度上提高胶黏剂的粘结效果,增强纤维保温材料的力学性能;
2本发明向酚醛树脂胶黏剂中使用了多元醇作为交联剂,可以和胶黏剂的相关组分和纤维的表面成分进行相互反应,提高胶黏剂和纤维的表面相容性,在纤维和胶黏剂界面起到一定程度的交联效果,更进一步促进酚醛树脂胶黏剂和纤维材料的粘结,在胶黏剂含量有限的情况下增加胶黏剂的利用效率,实质也就是相应地提高胶黏剂的粘结性能,使得纤维保温材料具有更好的力学性能。
本发明还提供了一种制备本发明的改性酚醛树脂胶黏剂的具体制备方法,然而本发明的改性酚醛树脂胶黏剂不限于使用其它方法制备而得,制备改性酚醛树脂胶黏剂的步骤为:
1、首先是制备水溶性酚醛树脂胶黏剂。加热反应釜至30-50℃并保温,然后将100份酚类原料加热使其融化后投入反应釜中,同时启动反应釜搅拌,然后依次向反应釜加入1-20份碱性催化剂和50-150份质量分数为37%的甲醛水溶液,并逐渐升温至55-85℃并保温30min-120min;
2、向反应釜中分别连续、缓慢、均匀加入50-150份质量分数为37%的甲醛水溶液,滴加速度控制在2.5-3.5个小时内完成;
3、甲醛溶液滴加完毕后,保温30-90min,然后每隔20min测试水溶性酚醛树脂的固含量。当酚醛树脂的固含量达到50%时即可降温到35-40℃,然后依次加入B组分和C组分,均匀搅拌10-30min后过滤去除可能存在的少量不溶物,即得到改性酚醛树脂胶黏剂。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明,下述的多聚磷酸铵和多聚磷酸钠采购自常州诚致化工有限公司,其数均分子量为1200,玄武岩纤维针刺毡采购自浙江石金玄武岩纤维有限公司,岩棉(未添加胶黏剂)来自南京海瑞保温材料有限公司,水溶性酚醛胶黏剂(固含量为40.1%)采购自海门兴虹化工有限公司,其它原料均为商售得到。
测试指标及其相应标准方法说明:
1、酚醛树脂胶黏剂固含量根据GB-1725-1979进行测试;
2、纤维保温材料胶含量按公式(W2-W1)/W2×100%计算,其中W2为添加了胶黏剂然后完全固化干燥后纤维保温材料的重量,W1为干无机纤维(未添加任何胶黏剂)的重量;
3、纤维保温材料阻燃级别测试,根据GB 8624-2006和GBT 5464-2010建筑材料不燃性试验方法确定;
4、纤维保温材料的力学强度中垂直于板面方向的抗拉强度试验方法根据标准JG 149-2003测试;
5、纤维保温材料导热系数根据标准GB/T 10294-2008测试。
以下实施例和对比例中所述的“份”均是指重量份。
实施例1
1、制备改性酚醛树脂胶黏剂
(1)加热反应釜至45℃并保温,然后将100份酚类原料加热使其融化后投入反应釜中,同时启动反应釜搅拌,然后依次向反应釜加入8份氢氧化钡催化剂和130份质量分数为37%的甲醛水溶液,并逐渐升温至65℃并保温100min进行反应;
(2)向反应釜中分连续、缓慢、均匀滴加70份质量分数为37%的甲醛水溶液,滴加速度控制在3个小时内完成;
(3)甲醛溶液滴加完毕后,保温70min,然后每隔20min测试水溶性酚醛树脂的固含量,当酚醛树脂的固含量达到50%时即停止加热,开始降温到37℃,然后按干物质含量的质量配比计,A(酚醛树脂胶黏剂):B(多聚磷酸铵):C(甘油)=100:10:2的比例依次加入多聚磷酸铵和甘油,均匀搅拌20min后过滤去除可能存在的少量不溶物,得到改性酚醛树脂胶黏剂。
2、使用改性酚醛树脂胶黏剂-玄武岩纤维针刺毡制备无机纤维保温材料
取上述实施例1的改性胶黏剂100份,使用去离子水充分稀释至固含量为5%的均匀溶液,待用;整理裁剪玄武岩纤维针刺毡为长×宽×厚为500mm×500mm×30mm的规格,并称重,记录其重量为W1。然后将稀释后的改性酚醛树脂胶黏剂倒入喷雾器中向玄武岩纤维针刺毡进行喷雾施胶,当玄武岩纤维针刺毡完全被胶黏剂浸润后,将其放入辊压机中进行压缩数次挤出多余的胶黏剂,然后放入95-105℃的鼓风烘箱中进行加热初次干燥,待90%以上的水溶剂挥发去除后,将含有胶黏剂的针刺毡放入平板硫化机中进行加热压制固化干燥得到纤维保温材料,然后记录此时保温材料的重量为W2,胶含量按(W2-W1)/W2×100%来计算。
3、纤维保温材料样品测试
按照上述方法制备得到的纤维保温材料,根据要求进行纤维保温材料胶含量测试、阻燃级别测试、力学强度垂直于板面方向的抗拉强度测试和导热系数测试,测试结果见表1。
对比例1
1、未改性酚醛树脂胶黏剂的制备
本对比例所制备的未改性酚醛树脂胶黏剂工艺和实施例1相同,区别是不向该酚醛树脂胶黏剂加入B组分多聚磷酸铵和C组分甘油。
2、使用未改性酚醛树脂胶黏剂-玄武岩纤维针刺毡制备无机纤维保温材料
制备工艺和实施例1完全相同,区别是使用本对比例1制备的未改性的酚醛树脂胶黏剂。
3、纤维保温材料样品测试
按照上述方法制备得到的纤维保温材料,根据要求进行纤维保温材料胶含量测试、阻燃级别测试、力学强度垂直于板面方向的抗拉强度测试和导热系数测试,测试结果见表1。
实施例2
1、使用采购的水溶性酚醛胶黏剂作为A组分制备改性酚醛树脂胶黏剂
取从海门兴虹化工有限公司采购的水溶性酚醛树脂胶黏剂(固含量为40.1%)100份加入搅拌釜搅拌并升温到37℃,然后按干物质含量的质量配比计,A(酚醛树脂胶黏剂):B(多聚磷酸钠):C(季戊四醇)=100:7:4的比例依次加入多聚磷酸钠和季戊四醇,均匀搅拌20min后过滤去除可能存在的少量不溶物,得到改性酚醛树脂胶黏剂。
2、使用改性酚醛树脂胶黏剂-玄武岩纤维针刺毡制备无机纤维保温材料
制备工艺和实施例1完全相同,区别是使用本实施例2制备的改性酚醛树脂胶黏剂制备无机纤维保温材料,并且使用去离子水充分稀释至固含量为3.9%的均匀溶液。
3、纤维保温材料样品测试
按照上述方法制备得到的纤维保温材料,根据要求进行纤维保温材料胶含量测试、阻燃级别测试、力学强度垂直于板面方向的抗拉强度测试和导热系数测试,测试结果见表1。
对比例2
1、直接使用采购的水溶性酚醛树脂胶黏剂-玄武岩纤维针刺毡制备无机纤维保温材料
制备工艺和实施例2完全相同,区别是直接使用从海门兴虹化工有限公司采购的水溶性酚醛树脂胶黏剂。
2、纤维保温材料样品测试
按照上述方法制备得到的纤维保温材料,根据要求进行纤维保温材料胶含量测试、阻燃级别测试、力学强度垂直于板面方向的抗拉强度测试和导热系数测试,测试结果见表1。
实施例3
1、使用采购的水溶性酚醛胶黏剂作为A组分制备改性酚醛树脂胶黏剂
取从海门兴虹化工有限公司采购的水溶性酚醛树脂胶黏剂(固含量为40.1%)100份加入搅拌釜搅拌并升温到37℃,然后按干物质含量的质量配比计,A(酚醛树脂胶黏剂):B(多聚磷酸钠):C(季戊四醇)=100:15:3的比例依次加入多聚磷酸钠和季戊四醇,均匀搅拌20min后过滤去除可能存在的少量不溶物,得到改性酚醛树脂胶黏剂。
2、使用改性酚醛树脂胶黏剂-玄武岩纤维针刺毡制备无机纤维保温材料
制备工艺和实施例1完全相同,区别是胶黏剂使用本实施例3制备的改性酚醛树脂胶黏剂,并且使用去离子水充分稀释至固含量为5.6%的均匀溶液。
3、纤维保温材料样品测试
按照上述方法制备得到的纤维保温材料,根据要求进行纤维保温材料胶含量测试、阻燃级别测试、力学强度垂直于板面方向的抗拉强度测试和导热系数测试,测试结果见表1。
对比例3
1、直接使用采购的水溶性酚醛树脂胶黏剂制备无机纤维保温材料
制备工艺和实施例3完全相同,区别是胶黏剂直接使用从海门兴虹化工有限公司采购的水溶性酚醛树脂胶黏剂。
2、纤维保温材料样品测试
按照上述方法制备得到的纤维保温材料,根据要求进行纤维保温材料胶含量测试、阻燃级别测试、力学强度垂直于板面方向的抗拉强度测试和导热系数测试,测试结果见表1。
实施例4
使用和实施例1完全相同的改性树脂胶黏剂、无机纤维保温材料制备工艺和测试方法,唯一区别是本实施例是使用采购的岩棉替换实施例1的玄武岩纤维针刺毡作为纤维材料。
对比例4
使用和对比例1完全相同的树脂胶黏剂、无机纤维保温材料制备工艺和测试方法,唯一区别是本对比例是使用采购的岩棉替换对比例1的玄武岩纤维针刺毡作为纤维材料。
实施例5
1、使用采购的水溶性酚醛胶黏剂作为A组分制备改性酚醛树脂胶黏剂
取从海门兴虹化工有限公司采购的水溶性酚醛树脂胶黏剂(固含量为40.1%)100份加入搅拌釜搅拌并升温到37℃,然后按干物质含量的质量配比计,A(酚醛树脂胶黏剂):C(新戊二醇)=100:1.5的比例加入新戊二醇,均匀搅拌20min后过滤去除可能存在的少量不溶物,得到改性酚醛树脂胶黏剂。
2、使用改性酚醛树脂胶黏剂-岩棉制备无机纤维保温材料
制备工艺和实施例1完全相同,区别是使用采购的岩棉替换实施例1的玄武岩纤维针刺毡作为纤维材料,胶黏剂使用本实施例5制备的改性酚醛树脂胶黏剂,并且使用去离子水充分稀释至固含量为2.6%的均匀溶液。
3、纤维保温材料样品测试
按照上述方法制备得到的纤维保温材料,根据要求进行纤维保温材料胶含量测试、阻燃级别测试、力学强度垂直于板面方向的抗拉强度测试和导热系数测试,测试结果见表1。
对比例5
1、直接使用采购的水溶性酚醛树脂胶黏剂-岩棉制备无机纤维保温材料
制备工艺和实施例5完全相同,区别是直接使用从海门兴虹化工有限公司采购的水溶性酚醛树脂胶黏剂。
2、纤维保温材料样品测试
按照上述方法制备得到的纤维保温材料,根据要求进行纤维保温材料胶含量测试、阻燃级别测试、力学强度垂直于板面方向的抗拉强度测试和导热系数测试,测试结果见表1。
实施例6
1、使用采购的水溶性酚醛胶黏剂作为A组分制备改性酚醛树脂胶黏剂
取从海门兴虹化工有限公司采购的水溶性酚醛树脂胶黏剂(固含量为40.1%)100份加入搅拌釜搅拌并升温到37℃,然后按干物质含量的质量配比计,A(酚醛树脂胶黏剂):B(多聚磷酸铵)=100:6的比例加入多聚磷酸铵,均匀搅拌20min后过滤去除可能存在的少量不溶物,得到改性酚醛树脂胶黏剂。
2、使用改性酚醛树脂胶黏剂-岩棉制备无机纤维保温材料
制备工艺和实施例2完全相同,区别是使用采购的岩棉替换实施例2的玄武岩纤维针刺毡作为纤维材料,胶黏剂使用本实施例6制备的改性酚醛树脂胶黏剂。
3、纤维保温材料样品测试
按照上述方法制备得到的纤维保温材料,根据要求进行纤维保温材料胶含量测试、阻燃级别测试、力学强度垂直于板面方向的抗拉强度测试和导热系数测试,测试结果见表1。
对比例6
1、直接使用采购的水溶性酚醛树脂胶黏剂-岩棉制备无机纤维保温材料
制备工艺和实施例6完全相同,区别是直接使用从海门兴虹化工有限公司采购的水溶性酚醛树脂胶黏剂。
2、纤维保温材料样品测试
按照上述方法制备得到的纤维保温材料,根据要求进行纤维保温材料胶含量测试、阻燃级别测试、力学强度垂直于板面方向的抗拉强度测试和导热系数测试,测试结果见表1。
从下述表1的实施例和对比例实验结果中可以看出,本发明的改性酚醛树脂胶黏剂采用多聚磷酸盐和多元醇交联剂配合协同改性酚醛树脂胶黏剂,用于制备纤维保温材料制品,所得的制品在具有优越的FST特性和隔热性能的同时,还具有更好的力学性能。
表1实施例和对比例实验结果
Claims (8)
1.一种可用于制备无机纤维保温材料的高FST特性改性酚醛树脂胶黏剂,其特征在于其由A、B和C三个组分组成,其中A组分为酚醛树脂胶黏剂,B组分为多聚磷酸盐FST改性剂,C组分为多元醇交联剂,按它们的干物质含量的质量配比计算,A:B:C=100:1~20:0.5~5。
2.根据权利要求1所述的可用于制备无机纤维保温材料的高FST改性酚醛胶黏剂,其特征在于所述的无机纤维选自于矿渣棉、玻璃棉、陶瓷纤维、玄武岩纤维中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的可用于制备无机纤维保温材料的高FST改性酚醛胶黏剂,其特征在于A组分酚醛树脂胶黏剂为使用碱性催化剂制备得到的水溶性热固性酚醛树脂,所用的碱性催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化镁中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的可用于制备无机纤维保温材料的高FST改性酚醛胶黏剂,其特征在于B组分选自于一种或者多种可溶于水的多聚磷酸盐。
5.根据权利要求1所述的可用于制备无机纤维保温材料的高FST改性酚醛胶黏剂,其特征在于B组分多聚磷酸盐选自多聚磷酸铵、多聚磷酸钠和多聚磷酸钾中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的可用于制备无机纤维保温材料的高FST改性酚醛胶黏剂,其特征在于B组分多聚磷酸盐的数均分子量为500-3500。
7.根据权利要求1所述的可用于制备无机纤维保温材料的高FST改性酚醛胶黏剂,其特征在于C组分多元醇交联剂选自于甘油、新戊二醇、乙二醇、季戊四醇中的一种或多种。
8.一种根据权利要求1所述的可用于制备无机纤维保温材料的高FST特性改性酚醛树脂胶黏剂的制备方法,其特征在于:
(1)、加热反应釜至30-50℃并保温,然后将100份酚类原料加热使其融化后投入反应釜中,同时启动反应釜搅拌,然后依次向反应釜加入1-20份碱性催化剂和50-150份质量分数为37%的甲醛水溶液,并逐渐升温至55-85℃并保温30min-120min;
(2)、向反应釜中分别连续、缓慢、均匀加入50-150份质量分数为37%的甲醛水溶液,滴加速度控制在2.5-3.5个小时内完成;
(3)、甲醛溶液滴加完毕后,保温30-90min,然后每隔20min测试水溶性酚醛树脂的固含量,当酚醛树脂的固含量达到50%时即降温到35-40℃,然后依次加入B组分多聚磷酸盐和C组分多元醇交联剂,均匀搅拌10-30min后过滤去除可能存在的少量不溶物,即得到改性酚醛树脂胶黏剂。
Priority Applications (1)
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