CN105440573A - Cit实验室用耐腐蚀耐高温理化板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种CIT实验室用耐腐蚀耐高温理化板，包括：理化基材、胶黏剂和通过胶黏剂粘合在理化基材上的理化膜；其中理化膜的原料按重量份包括：苏籽油改性酚醛树脂72～75份，丙烯酸树脂25～28份，醇酸树脂17～20份，棉纤维17～20份，碳化硼纤维3～4份，膨胀珍珠岩13～16份，滑石粉15～18份，煅烧高岭土14～17份，磷酸三甲苯酯1.7～1.9份，环氧苍耳油酸丁酯3～6份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物2～4份，氯化聚乙烯1～2份，氢氧化镁15～18份，微胶囊化红磷5～8份，硼酸锌7～10份，防老剂2.2～2.5份。本发明具有优异的耐腐蚀耐高温性能，而且韧性和耐水性能优秀，满足实验柜的实际需求。

Description

CIT实验室用耐腐蚀耐高温理化板
技术领域
本发明涉及实验板材技术领域，尤其涉及一种CIT实验室用耐腐蚀耐高温理化板。
背景技术
随着科技的飞速发展，各种实验室越来越多，需要的实验室成套设备也会逐渐增加；而理化板作为必不可少的材料要具有耐磨、耐腐蚀及耐高温等性能，一些传统的生产工艺制备的高强度理化板耐腐蚀性差，使用寿命短，不能满足实验室台面材料的要求。因此，需要开发一种耐腐蚀耐高温性能优异的理化板以满足客户的更高要求。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种CIT实验室用耐腐蚀耐高温理化板，具有优异的耐腐蚀耐高温性能，而且韧性和耐水性能优秀，满足实验柜的实际需求。
本发明提出的一种CIT实验室用耐腐蚀耐高温理化板，包括：理化基材、胶黏剂和通过胶黏剂粘合在理化基材上的理化膜；其中理化膜的原料按重量份包括：苏籽油改性酚醛树脂72～75份，丙烯酸树脂25～28份，醇酸树脂17～20份，棉纤维17～20份，碳化硼纤维3～4份，膨胀珍珠岩13～16份，滑石粉15～18份，煅烧高岭土14～17份，磷酸三甲苯酯1.7～1.9份，环氧苍耳油酸丁酯3～6份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物2～4份，氯化聚乙烯1～2份，氢氧化镁15～18份，微胶囊化红磷5～8份，硼酸锌7～10份，防老剂2.2～2.5份。
优选地，理化膜的原料中，苏籽油改性酚醛树脂、丙烯酸树脂和醇酸树脂的重量比为73～74：26～27：18～19。
优选地，理化膜的原料中，棉纤维、碳化硼纤维、膨胀珍珠岩、滑石粉、煅烧高岭土和磷酸三甲苯酯的重量比为18～19：3.4～3.8：14～15：16～17：15～16：1.75～1.85。
优选地，理化膜原料中的苏籽油改性酚醛树脂按如下工艺制备：
S1、将苯酚和苏籽油混合后进行超声处理，升温至85～95℃，再加入对甲苯磺酸混合均匀后，升温至108～112℃，保温1.8～2.1h得到第一物料；
S2、将三氟丙基甲基环三硅氧烷和三乙胺、水混合均匀，静置15～18h得到第二物料；
S3、将氢氧化钾水溶液和甲醛水溶液混合后，再加入第一物料升温至105～108℃，保温2.2～2.5h，抽真空脱水后，再加入硼酸和第二物料，然后加热回流1.8～3.6h，当黏度为40～45mPas时得到苏籽油改性酚醛树脂。
优选地，理化膜原料中的苏籽油改性酚醛树脂制备方法的S1中，苯酚、苏籽油和对甲苯磺酸的重量比为106～109:22～25:1.5～1.8。
优选地，理化膜原料中的苏籽油改性酚醛树脂制备方法的S1中，超声处理的时间为30～40min，超声处理的温度为55～58℃，超声处理的频率为45～50kHz，超声处理的功率为560～580w。
优选地，理化膜原料中的苏籽油改性酚醛树脂制备方法的S2中，按重量份将12～15份三氟丙基甲基环三硅氧烷和2～2.6份三乙胺、7～10份水混合均匀，静置15～18h得到第二物料。
优选地，理化膜原料中的苏籽油改性酚醛树脂制备方法的S3中，加热回流的过程中维持压力为100～120Pa以脱水。
优选地，理化膜原料中的苏籽油改性酚醛树脂制备方法的S3中，按重量份将3～6份氢氧化钾水溶液和46～49份甲醛水溶液混合后，再加入47～50份第一物料升温至105～108℃，保温2.2～2.5h，抽真空脱水后，再加入7～10份硼酸和5～8份第二物料，然后加热回流1.8～3.6h，当黏度为40～45mPas时得到苏籽油改性酚醛树脂。
优选地，理化膜原料中的苏籽油改性酚醛树脂制备方法的S3中，氢氧化钾水溶液的浓度为2～4mol/L，甲醛水溶液的质量分数为35～40wt％。
本发明采用将苯酚和苏籽油混合，进行超声处理，使苯酚和苏籽油混合均匀，增大苯酚和苏籽油之间的接触面积，然后在对甲苯磺酸的催化作用下，使苯酚和苏籽油发生氢离子加成反应(即烷基化反应)生成第一物料(即苯酚-苏籽油合成物)；将第一物料和甲醛混合后，在氢氧化钾的催化作用下，生产酚醛树脂，再加入三氟丙基甲基环三硅氧烷水解物和硼酸对酚醛树脂进行接枝改性得到苏籽油改性酚醛树脂；苏籽油改性酚醛树脂采用苯酚-苏籽油合成物提供酚醛树脂的羟基，由于引入苏籽油柔韧链的缘故，提高了酚醛树脂的强度及耐水性；而苏籽油中含有较高的苏籽油酸，当苏籽油改性酚醛树脂固化时，苏籽油中苏籽油酸分子就会聚合成一种密集的复杂结构，进而会在酚醛树脂表面形成一层防水及耐腐蚀的光滑表面，进一步提高了苏籽油改性酚醛树脂的耐水性能，而苏籽油在酚醛树脂中的苯环上引入长碳链，大幅提高了苏籽油改性酚醛树脂的韧性，同时苏籽油中的不饱和脂肪酸间产生交联反应，进一步提高苏籽油改性酚醛树脂的韧性。
本发明的苏籽油改性酚醛树脂采用三氟丙基甲基环三硅氧烷和硼酸进行改性，其中三氟丙基甲基环三硅氧烷是一种具有长柔性链的硅烷偶联剂，与三乙胺、水混合进行水解生成的硅羟基，而硼酸与硅羟基可以和酚醛树脂的酚羟基或羟甲基反应，而使三氟丙基甲基环三硅氧烷和硼酸接枝在酚醛树脂上得到苏籽油改性酚醛树脂，即苏籽油改性酚醛树脂具有C-C键、C-O键、C-F键和B-O键，其中C-F键和B-O键的键长短，键能大，不易断裂，使苏籽油改性酚醛树脂结构更加稳定，从而提高了本发明的耐热防火性能；同时在固化的过程中，三氟丙基甲基环三硅氧烷有向空气中迁移的趋势，使苏籽油改性酚醛树脂的表面自由能降低，接触角逐渐变大，从而提高了本发明的防水性能。
苏籽油改性酚醛树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、棉纤维、碳化硼纤维、膨胀珍珠岩、滑石粉、煅烧高岭土、磷酸三甲苯酯、环氧苍耳油酸丁酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚乙烯、氢氧化镁、微胶囊化红磷、硼酸锌
本发明理化膜采用苏籽油改性酚醛树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂，使本发明理化膜具有优异的耐热防火性能，而且耐化学腐蚀和耐水性能优秀；采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚乙烯作为增韧剂，不仅能大大提高了本发明理化膜的韧性，还保持了本发明理化膜的刚性，使本发明符合实际需求；而棉纤维、碳化硼纤维、膨胀珍珠岩、滑石粉、煅烧高岭土在磷酸三甲苯酯、环氧苍耳油酸丁酯的作用下，与苏籽油改性酚醛树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂分散均匀，提高了本发明理化膜的耐磨性能，同时膨胀珍珠岩、磷酸三甲苯酯、氢氧化镁、微胶囊化红磷、硼酸锌与苏籽油改性酚醛树脂配合，使本发明理化膜富含氮、硼、磷元素，大大提高了本发明理化膜的氧指数，进一步提高本发明的耐热防火性能，而膨胀珍珠岩、滑石粉、煅烧高岭土富含官能团，彼此配合大大提高了耐腐蚀性能。
综上所述，本发明具有优异的耐腐蚀耐高温性能，而且韧性和耐水性能优秀，满足实验柜的实际需求。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种CIT实验室用耐腐蚀耐高温理化板，包括：理化基材、胶黏剂和通过胶黏剂粘合在理化基材上的理化膜；其中理化膜的原料按重量份包括：苏籽油改性酚醛树脂75份，丙烯酸树脂28份，醇酸树脂17份，棉纤维20份，碳化硼纤维3份，膨胀珍珠岩16份，滑石粉15份，煅烧高岭土17份，磷酸三甲苯酯1.7份，环氧苍耳油酸丁酯6份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物2份，氯化聚乙烯2份，氢氧化镁15份，微胶囊化红磷8份，硼酸锌7份，防老剂2.5份。
理化膜原料中的苏籽油改性酚醛树脂按如下工艺制备：
S1、按重量份将106份苯酚和25份苏籽油混合后进行超声处理，超声处理的时间为30min，超声处理的温度为58℃，超声处理的频率为45kHz，超声处理的功率为580w，升温至85℃，再加入1.8份对甲苯磺酸混合均匀后，升温至108℃，保温2.1h得到第一物料；
S2、按重量份将12份三氟丙基甲基环三硅氧烷和2.6份三乙胺、7份水混合均匀，静置18h得到第二物料；
S3、按重量份将3份浓度为4mol/L的氢氧化钾水溶液和46份质量分数为40wt％的甲醛水溶液混合后，再加入47份第一物料升温至108℃，保温2.2h，抽真空脱水后，再加入10份硼酸和5份第二物料，然后加热回流3.6h，加热回流的过程中维持压力为100Pa以脱水，当黏度为45mPas时得到苏籽油改性酚醛树脂。
实施例2
本发明提出的一种CIT实验室用耐腐蚀耐高温理化板，包括：理化基材、胶黏剂和通过胶黏剂粘合在理化基材上的理化膜；其中理化膜的原料按重量份包括：苏籽油改性酚醛树脂75份，丙烯酸树脂25份，醇酸树脂20份，棉纤维17份，碳化硼纤维4份，膨胀珍珠岩13份，滑石粉18份，煅烧高岭土14份，磷酸三甲苯酯1.9份，环氧苍耳油酸丁酯3份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物4份，氯化聚乙烯1份，氢氧化镁18份，微胶囊化红磷5份，硼酸锌10份，防老剂2.2份。
理化膜原料中的苏籽油改性酚醛树脂按如下工艺制备：
S1、按重量份将109份苯酚和22份苏籽油混合后进行超声处理，超声处理的时间为40min，超声处理的温度为55℃，超声处理的频率为50kHz，超声处理的功率为560w，升温至95℃，再加入1.5份对甲苯磺酸混合均匀后，升温至112℃，保温1.8h得到第一物料；
S2、按重量份将15份三氟丙基甲基环三硅氧烷和2份三乙胺、10份水混合均匀，静置15h得到第二物料；
S3、按重量份将6份浓度为2mol/L的氢氧化钾水溶液和49份质量分数为35wt％的甲醛水溶液混合后，再加入50份第一物料升温至105℃，保温2.5h，抽真空脱水后，再加入7份硼酸和8份第二物料，然后加热回流1.8h，加热回流的过程中维持压力为120Pa以脱水，当黏度为40mPas时得到苏籽油改性酚醛树脂。
实施例3
本发明提出的一种CIT实验室用耐腐蚀耐高温理化板，包括：理化基材、胶黏剂和通过胶黏剂粘合在理化基材上的理化膜；其中理化膜的原料按重量份包括：苏籽油改性酚醛树脂73份，丙烯酸树脂27份，醇酸树脂18份，棉纤维19份，碳化硼纤维3.4份，膨胀珍珠岩15份，滑石粉16份，煅烧高岭土16份，磷酸三甲苯酯1.75份，环氧苍耳油酸丁酯5份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物2.8份，氯化聚乙烯1.6份，氢氧化镁16份，微胶囊化红磷7份，硼酸锌8份，防老剂2.4份。
理化膜原料中的苏籽油改性酚醛树脂按如下工艺制备：
S1、按重量份将107份苯酚和24份苏籽油混合后进行超声处理，超声处理的时间为33min，超声处理的温度为57℃，超声处理的频率为46kHz，超声处理的功率为575w，升温至88℃，再加入1.7份对甲苯磺酸混合均匀后，升温至109℃，保温2h得到第一物料；
S2、按重量份将13份三氟丙基甲基环三硅氧烷和2.4份三乙胺、8份水混合均匀，静置18h得到第二物料；
S3、按重量份将4份浓度为3.4mol/L的氢氧化钾水溶液和47份质量分数为38wt％的甲醛水溶液混合后，再加入48份第一物料升温至107℃，保温2.3h，抽真空脱水后，再加入9份硼酸和6份第二物料，然后加热回流2.5h，加热回流的过程中维持压力为105Pa以脱水，当黏度为44mPas时得到苏籽油改性酚醛树脂。
实施例4
本发明提出的一种CIT实验室用耐腐蚀耐高温理化板，包括：理化基材、胶黏剂和通过胶黏剂粘合在理化基材上的理化膜；其中理化膜的原料按重量份包括：苏籽油改性酚醛树脂74份，丙烯酸树脂26份，醇酸树脂19份，棉纤维18份，碳化硼纤维3.8份，膨胀珍珠岩14份，滑石粉17份，煅烧高岭土15份，磷酸三甲苯酯1.85份，环氧苍耳油酸丁酯4份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物3.6份，氯化聚乙烯1.4份，氢氧化镁17份，微胶囊化红磷6份，硼酸锌9份，防老剂2.3份。
理化膜原料中的苏籽油改性酚醛树脂按如下工艺制备：
S1、按重量份将108份苯酚和23份苏籽油混合后进行超声处理，超声处理的时间为38min，超声处理的温度为56℃，超声处理的频率为48kHz，超声处理的功率为565w，升温至92℃，再加入1.6份对甲苯磺酸混合均匀后，升温至110℃，保温1.9h得到第一物料；
S2、按重量份将14份三氟丙基甲基环三硅氧烷和2.2份三乙胺、9份水混合均匀，静置15h得到第二物料；
S3、按重量份将5份浓度为2.5mol/L的氢氧化钾水溶液和48份质量分数为36wt％的甲醛水溶液混合后，再加入49份第一物料升温至106℃，保温2.4h，抽真空脱水后，再加入8份硼酸和7份第二物料，然后加热回流2h，加热回流的过程中维持压力为115Pa以脱水，当黏度为42mPas时得到苏籽油改性酚醛树脂。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种CIT实验室用耐腐蚀耐高温理化板，其特征在于，包括：理化基材、胶黏剂和通过胶黏剂粘合在理化基材上的理化膜；其中理化膜的原料按重量份包括：苏籽油改性酚醛树脂72～75份，丙烯酸树脂25～28份，醇酸树脂17～20份，棉纤维17～20份，碳化硼纤维3～4份，膨胀珍珠岩13～16份，滑石粉15～18份，煅烧高岭土14～17份，磷酸三甲苯酯1.7～1.9份，环氧苍耳油酸丁酯3～6份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物2～4份，氯化聚乙烯1～2份，氢氧化镁15～18份，微胶囊化红磷5～8份，硼酸锌7～10份，防老剂2.2～2.5份。
2.根据权利要求1所述CIT实验室用耐腐蚀耐高温理化板，其特征在于，理化膜的原料中，苏籽油改性酚醛树脂、丙烯酸树脂和醇酸树脂的重量比为73～74：26～27：18～19。
3.根据权利要求1或2所述CIT实验室用耐腐蚀耐高温理化板，其特征在于，理化膜的原料中，棉纤维、碳化硼纤维、膨胀珍珠岩、滑石粉、煅烧高岭土和磷酸三甲苯酯的重量比为18～19：3.4～3.8：14～15：16～17：15～16：1.75～1.85。
4.根据权利要求1-3任一项所述CIT实验室用耐腐蚀耐高温理化板，其特征在于，理化膜原料中的苏籽油改性酚醛树脂按如下工艺制备：
S1、将苯酚和苏籽油混合后进行超声处理，升温至85～95℃，再加入对甲苯磺酸混合均匀后，升温至108～112℃，保温1.8～2.1h得到第一物料；
S2、将三氟丙基甲基环三硅氧烷和三乙胺、水混合均匀，静置15～18h得到第二物料；
S3、将氢氧化钾水溶液和甲醛水溶液混合后，再加入第一物料升温至105～108℃，保温2.2～2.5h，抽真空脱水后，再加入硼酸和第二物料，然后加热回流1.8～3.6h，当黏度为40～45mPas时得到苏籽油改性酚醛树脂。
5.根据权利要求1-4任一项所述CIT实验室用耐腐蚀耐高温理化板，其特征在于，理化膜原料中的苏籽油改性酚醛树脂制备方法的S1中，苯酚、苏籽油和对甲苯磺酸的重量比为106～109:22～25:1.5～1.8。
6.根据权利要求1-5任一项所述CIT实验室用耐腐蚀耐高温理化板，其特征在于，理化膜原料中的苏籽油改性酚醛树脂制备方法的S1中，超声处理的时间为30～40min，超声处理的温度为55～58℃，超声处理的频率为45～50kHz，超声处理的功率为560～580w。
7.根据权利要求1-6任一项所述CIT实验室用耐腐蚀耐高温理化板，其特征在于，理化膜原料中的苏籽油改性酚醛树脂制备方法的S2中，按重量份将12～15份三氟丙基甲基环三硅氧烷和2～2.6份三乙胺、7～10份水混合均匀，静置15～18h得到第二物料。
8.根据权利要求1-7任一项所述CIT实验室用耐腐蚀耐高温理化板，其特征在于，理化膜原料中的苏籽油改性酚醛树脂制备方法的S3中，加热回流的过程中维持压力为100～120Pa以脱水。
9.根据权利要求1-8任一项所述CIT实验室用耐腐蚀耐高温理化板，其特征在于，理化膜原料中的苏籽油改性酚醛树脂制备方法的S3中，按重量份将3～6份氢氧化钾水溶液和46～49份甲醛水溶液混合后，再加入47～50份第一物料升温至105～108℃，保温2.2～2.5h，抽真空脱水后，再加入7～10份硼酸和5～8份第二物料，然后加热回流1.8～3.6h，当黏度为40～45mPas时得到苏籽油改性酚醛树脂。
10.根据权利要求1-9任一项所述CIT实验室用耐腐蚀耐高温理化板，其特征在于，理化膜原料中的苏籽油改性酚醛树脂制备方法的S3中，氢氧化钾水溶液的浓度为2～4mol/L，甲醛水溶液的质量分数为35～40wt％。
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