CN104723629A - 一种酚醛泡沫夹芯板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种酚醛泡沫夹芯板的制备方法，采用碱酸碱工艺，按重量份，将醛类和水，用碱调节pH至7～10，加尿素，在60~100℃下反应10~90min；用酸调pH至4～7，加入尿素，60~100℃下反应10~90min；用碱调节pH至7～10，加入尿素，60~100℃下反应10~90min，冷却至室温后出料得到脲醛树脂胶黏剂；采用人工辊涂的方式，将添加了固化剂的脲醛树脂胶黏剂涂布于的木质板材上，按照木质平板、酚醛泡沫板、木质平板的顺序叠放，冷压工艺参数为压力为0~1MPa及时间为1~120h。本发明可作为新型轻质建筑材料使用，拓宽了酚醛泡沫材料复合材领域的应用。
Description
技术领域
本发明属于复合材料领域，涉及一种应用于工业与民用建筑的酚醛泡沫夹芯复合板材料及其制备工艺。
背景技术
酚醛泡沫塑料属闭孔型热固性硬质泡沫塑料，它作为第三代保温材料，具有轻质高强、耐火焰穿透、遇火难燃、无熔融滴落物、低烟低毒和绝热保温等诸多优点，是所有保温材料中综合性能最好的。近年来，酚醛泡沫市场地位逐步提升，酚醛泡沫材料及其复合板材广泛应用于建筑、管道保温、交通运输、室内装饰装修等行业。目前，酚醛泡沫复合技术领域研究重点主要是在彩钢酚醛泡沫夹芯板复合技术改良（ZL 201320697469.6、ZL 201320048659.9、ZL 201110308365.7）、无机材料与酚醛泡沫的一次成型技术（ZL 201310486490.6）等。在传统保温材料聚氨酯泡沫材料研究领域，也有涉及竹木胶合板与泡沫材料复合技术（ZL 201110178205.5）的研究。综合考虑酚醛泡沫复合材料应用领域及市场现状，为拓宽其作为新型轻质建筑材料的应用范围，亟需开展新产品的研发。
发明内容
解决的技术问题：为了丰富酚醛泡沫夹芯复合板材种类，拓宽其市场应用范围，解决现有酚醛泡沫夹芯板表板与芯层泡沫粘接不牢，在生产成品后进行二次加工时，易脱离，易剥离的现象。本发明提供一种酚醛泡沫夹芯板的制备方法，首先制备脲醛树脂胶黏剂，再选用木质平板与酚醛泡沫板通过脲醛树脂胶黏剂二次复合，制备所得的酚醛泡沫夹芯复合板表板与芯层泡沫粘接性好，复合板材具有保温性好、质轻高强、隔音减噪等优点。
技术方案：一种酚醛泡沫夹芯板的制备方法，包括两个步骤：1）脲醛树脂胶黏剂的制备：Ⅰ.采用碱酸碱工艺，按重量份，将50份醛类和1~10份水，用碱调节pH至7～10，加10~50份尿素，在60~100℃下反应10~90min；Ⅱ.用酸调pH至4～7，加入10~50份尿素，60~100℃下反应10~90min；Ⅲ.用碱调节pH至7～10，加入10~50份尿素，60~100℃下反应10~90min，冷却至室温后出料得到脲醛树脂胶黏剂；2）酚醛泡沫夹芯板的粘合：采用人工辊涂的方式，将添加了固化剂的脲醛树脂胶黏剂涂布于的木质板材上，上胶量按20~200g/m2单面计，按照木质平板、酚醛泡沫板、木质平板的顺序叠放，冷压工艺参数为压力为0~1MPa及时间为1~120h。
所述醛类为甲醛、多聚甲醛、乙二醛中的一种或者任意几种的任意比混合物。
所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、三乙醇胺或者六次甲基四胺中的一种；酸为甲酸、乙酸、氯化铵或者硫酸铵中的一种。
所述木质板材为纤维板、木胶合板、刨花板、竹木复合板或细木工板的任一种，厚度为2~20mm。
所述固化剂为磷酸、硫酸、盐酸、氯化铵、磷酸氢钠、磷酸二氢钠中的一种或任两种，混合比例为任意比，添加量不超过脲醛树脂胶黏剂质量的10%。
所述酚醛泡沫板厚度为20~100mm。
有益效果：1. 本发明采用木质平板作为表板和底板，与酚醛泡沫复合制备夹芯板材，克服了泡沫表面易粉化的缺点，同时木质板材对于泡沫材料力学性能有很大的增强效果，两种材料优势互补。可作为新型轻质建筑材料使用，拓宽了酚醛泡沫材料复合材领域的应用。
2. 所述酚醛泡沫夹芯复合板制备技术为室温条件下二次复合成型，耗能小，操作简便可行，适于进行规模扩大化工业生产。
附图说明
图1为本发明采用室温冷压制备的酚醛泡沫夹芯复合板材剖面图。
图2为本发明采用室温冷压制备的酚醛泡沫夹芯复合板材。
图中1、酚醛泡沫；2、上层木质板材；3、脲醛树脂胶黏剂；4、下层木质板材。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
下面给出实施例以对本发明作进一步说明，但以下实施例并非是对本发明保护范围的限制说明，该领域技术人员根据本发明内容作出一些非本质性的改进和调整仍属本发明保护范围。
实施例1：
1）脲醛树脂胶黏剂的制备：按重量份，Ⅰ.采用碱酸碱工艺，将45份甲醛、5份乙二醛和5份水，用氢氧化钠调节pH至8，加30份尿素，在80℃下反应40min；Ⅱ.用甲酸调pH至5，加入30份尿素， 80℃下反应40min；Ⅲ.用氢氧化钠调节pH至8，加入30份尿素， 80℃下反应40min，冷却出料得到脲醛树脂胶黏剂；2）酚醛泡沫夹芯板的粘合：采用人工辊涂的方式，将添加5wt%的氯化铵与硫酸的混合固化剂（氯化铵、硫酸和水的混合比例为5:2:3）的脲醛树脂胶黏剂涂布于刨花板上（上胶量按100g/m2单面计），按照刨花板、酚醛泡沫板、刨花板的顺序叠放，在室温及压力为0.1MPa下加压48h即制得刨花板与酚醛泡沫夹芯复合板，性能结果见附表。
实施例2 ：
1）脲醛树脂胶黏剂的制备：按重量份，Ⅰ.采用碱酸碱工艺，将50份多聚甲醛和1份水，用三乙醇胺调节pH至7，加10份尿素，在60℃下反应10min；Ⅱ.用氯化铵调pH至4，加入10份尿素， 60℃下反应10min；Ⅲ.用三乙醇胺调节pH至7，加入10份尿素， 60℃下反应10min，冷却出料得到脲醛树脂胶黏剂；2）酚醛泡沫夹芯板的粘合：采用人工辊涂的方式，不添加固化剂的情况下将脲醛树脂胶黏剂涂布于竹木复合板上（上胶量按200g/m2单面计），按照竹木复合板、酚醛泡沫板、竹木复合板的顺序叠放，在室温及压力为0MPa下加压1h即制得竹木复合板与酚醛泡沫夹芯复合板，性能结果见附表。
实施例3：
1）脲醛树脂胶黏剂的制备：按重量份，Ⅰ.采用碱酸碱工艺，将50份乙二醛和5份水，用氨水调节pH至8，加15份尿素，在90℃下反应60min；Ⅱ.用甲酸调pH至5，加入30份尿素，60℃下反应40min；Ⅲ.用氨水调节pH至10，加入30份尿素，80℃下反应20min，冷却出料得到脲醛树脂胶黏剂；2）酚醛泡沫夹芯板的粘合：采用人工辊涂的方式，将添加3wt%的氯化铵固化剂的脲醛树脂胶黏剂涂布于纤维板上（上胶量按200g/m2单面计），按照纤维板、酚醛泡沫板、纤维板的顺序叠放，在室温及压力为0.05MPa下加压24h即制得纤维板与酚醛泡沫夹芯复合板，性能结果见附表。
实施例4：
1）脲醛树脂胶黏剂的制备：按重量份，Ⅰ.采用碱酸碱工艺，将50份甲醛和10份水，用氢氧化钾调节pH至8，加30份尿素，在80℃下反应40min；Ⅱ.用乙酸调pH至5，加入15份尿素， 80℃下反应40min；Ⅲ.用氢氧化钾调节pH至8，加入15份尿素， 80℃下反应40min，冷却出料得到脲醛树脂胶黏剂；2）酚醛泡沫夹芯板的粘合：采用人工辊涂的方式，将添加5wt%的磷酸氢钠与盐酸的混合固化剂（磷酸氢钠与盐酸的混合比例为7:3）的脲醛树脂胶黏剂涂布于木胶合板上（上胶量按20g/m2单面计），按照木胶合板、酚醛泡沫板、木胶合板的顺序叠放，在室温及压力为0.5MPa下加压96h即制得木胶合板与酚醛泡沫夹芯复合板，性能结果见附表。
实施例5：
1）脲醛树脂胶黏剂的制备：按重量份，Ⅰ.采用碱酸碱工艺，将50份多聚甲醛和2份水，用六次甲基四胺调节pH至10，加50份尿素，在100℃下反应90min；Ⅱ.用硫酸铵调pH至7，加入50份尿素， 100℃下反应90min；Ⅲ.用六次甲基四胺调节pH至10，加入50份尿素， 100℃下反应90min，冷却出料得到脲醛树脂胶黏剂；2）酚醛泡沫夹芯板的粘合：采用人工辊涂的方式，将添加10wt%的磷酸二氢钠与磷酸的混合固化剂（磷酸二氢钠与磷酸的混合比例为7:3）的脲醛树脂胶黏剂涂布于细木工板上（上胶量按50g/m2单面计），按照细木工板、酚醛泡沫板、细木工板的顺序叠放，在室温及压力为1MPa下加压120h即制得细木工板与酚醛泡沫夹芯复合板，性能结果见附表。
实施例6：
1）脲醛树脂胶黏剂的制备：按重量份，Ⅰ.采用碱酸碱工艺，将45份多聚甲醛、5份乙二醛和8份水，用氨水调节pH至8，加40份尿素，在60℃下反应80min；Ⅱ.用甲酸调pH至5，加入30份尿素， 80℃下反应60min；Ⅲ.用氨水调节pH至10，加入10份尿素，70℃下反应60min，冷却出料得到脲醛树脂胶黏剂；2）酚醛泡沫夹芯板的粘合：采用人工辊涂的方式，将添加1wt%的磷酸固化剂的脲醛树脂胶黏剂涂布于纤维板上（上胶量按150g/m2单面计），按照纤维板、酚醛泡沫板、纤维板的顺序叠放，在室温及压力为0.01MPa下加压12h即制得纤维板与酚醛泡沫夹芯复合板，性能结果见附表。
附表：复合夹芯板力学性能测试结果
| 粘接强度/MPa | 弯曲强度/MPa | 压缩强度/MPa | |
| 实施例1 | 0.12 | 2.03 | 0.21 |
| 实施例2 | -- | -- | -- |
| 实施例3 | 0.10 | 1.92 | 0.23 |
| 实施例4 | -- | -- | -- |
| 实施例5 | -- | -- | -- |
| 实施例6 | 0.05 | 1.24 | 0.16 |
附：--因胶层粘接性能差或者泡沫在制备夹芯板过程被破坏
上述力学性能测试是使用SANS CMT系列微机控制电子万能试验机（深圳市新三思材料检测有限公司）。
Claims (6)
1.一种酚醛泡沫夹芯板的制备方法，其特征在于包括两个步骤：1）脲醛树脂胶黏剂的制备：Ⅰ.采用碱酸碱工艺，按重量份，将50份醛类和1~10份水，用碱调节pH至7～10，加10~50份尿素，在60~100℃下反应10~90min；Ⅱ.用酸调pH至4～7，加入10~50份尿素，60~100℃下反应10~90min；Ⅲ.用碱调节pH至7～10，加入10~50份尿素，60~100℃下反应10~90min，冷却至室温后出料得到脲醛树脂胶黏剂；2）酚醛泡沫夹芯板的粘合：采用人工辊涂的方式，将添加了固化剂的脲醛树脂胶黏剂涂布于的木质板材上，上胶量按20~200g/m2单面计，按照木质平板、酚醛泡沫板、木质平板的顺序叠放，冷压工艺参数为压力为0~1MPa及时间为1~120h。
2.根据权利要求1所述的一种酚醛泡沫夹芯板的制备方法，其特征在于所述醛类为甲醛、多聚甲醛、乙二醛中的一种或者任意几种的任意比混合物。
3.根据权利要求1所述的一种酚醛泡沫夹芯板的制备方法，其特征在于所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、三乙醇胺或者六次甲基四胺中的一种；酸为甲酸、乙酸、氯化铵或者硫酸铵中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种酚醛泡沫夹芯板的制备方法，其特征在于所述木质板材为纤维板、木胶合板、刨花板、竹木复合板或细木工板的任一种，厚度为2~20mm。
5.根据权利要求1所述的一种酚醛泡沫夹芯板的制备方法，其特征在于所述固化剂为磷酸、硫酸、盐酸、氯化铵、磷酸氢钠、磷酸二氢钠中的一种或任两种，混合比例为任意比，添加量不超过脲醛树脂胶黏剂质量的10%。
6.根据权利要求1所述的一种酚醛泡沫夹芯板的制备方法，其特征在于所述酚醛泡沫板厚度为20~100mm。
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