CN106046671A - 改性酚醛树脂复合保温材料及其制备方法 - Google Patents

改性酚醛树脂复合保温材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种改性酚醛树脂复合保温材料，按照重量份数计算，包括以下原料制成：环氧改性酚醛树脂30～70份、包膜膨胀珍珠岩30～50份、秸秆10～20份、粘接剂2～5份、憎水剂1～3份、固化剂0.1～1份、润滑剂0.1～1份和增韧剂0.1～1份。制备方法为：1)按照上述配比，称取酚醛树脂、包膜膨胀珍珠岩、秸秆、粘接剂、憎水剂、固化剂、润滑剂和增韧剂混合并搅拌均匀，装入钢制模具；2)在压缩比为1.6～2.4，热压成型温度210～240℃条件下热压成型，保压1.5～2.5h，即得到改性酚醛树脂复合保温材料。该保温材料兼有有机保温材料的导热系数低和无机保温材料的强度高、难燃烧之优点。

Description

改性酚醛树脂复合保温材料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑外墙用的材料技术领域，具体涉及一种改性酚醛树脂复合保温材料。
背景技术
我国每年城乡新建房屋建筑面积近20亿平方米，既有建筑近420亿平方米，建筑能耗已占全国总能耗的27％以上，建筑节能问题已成为我国可持续发展的重要环节，尤其是围护结构的节能具有特别重要的地位。挤塑聚苯板(XPS)或膨胀聚苯板(EPS)等最常用的保温材料，尽管具有导热系数低和密度小等优点，但作为有机材料，其可燃性造成了很大的安全隐患，近年来，北京、上海、沈阳等地发生了因保温层燃烧而引起的“央视大楼”、“上海教师公寓”、“沈阳万鑫酒店”火灾，充分暴露出传统有机保温材料的防火缺陷。
研究开发既有有机保温材料的低导热系数，又有无机保温材料防火阻燃性能的复合保温材料是目前保温隔热材料领域研究的热点。酚醛树脂具有良好的阻燃性和低烟雾性，在火中不燃烧，不熔化，也不会有滴落物，而且有很少的毒性气体排出，是国际上公认的建筑行业中最有发展前途的一种新型保温隔热材料。
发明内容
为解决上述现有有机保温材料存在的问题，本发明提出一种改性酚醛树脂复合保温材料，该保温材料兼有有机保温材料的导热系数低和无机保温材料的强度高、难燃烧之优点。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种改性酚醛树脂复合保温材料，按照重量份数计算，包括以下原料制成：
环氧改性酚醛树脂30～70份、包膜膨胀珍珠岩30～50份、秸秆10～20份、粘接剂2～5份、憎水剂1～3份、固化剂0.1～1份、润滑剂0.1～1份和增韧剂0.1～1份，其中，所述包膜膨胀珍珠岩通过以下方法制备而得：
a)取膨胀珍珠岩加入到包衣机中加热至200～250℃，并加入粉煤灰和铁黑粉，搅拌均匀，其中膨胀珍珠岩与粉煤灰以及铁黑粉的质量比为100:1～3:2～4；
b)接着包衣机一端喷洒蒸馏水将膨胀珍珠岩浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌30～60min，即得包膜膨胀珍珠岩。
进一步，所述粘接剂为水玻璃。
进一步，所述憎水剂为有机硅、脂肪酸盐、石蜡中的一种或一种以上的混合物。
进一步，所述固化剂为六亚甲基四胺或草酸。
进一步，所述润滑剂为油酸、硬脂酸与硬脂酸盐类中的一种或一种以上的混合物。
进一步，所述增韧剂为天然橡胶、丁腈橡胶、羟基丁腈橡胶、羟端基聚丁二烯中的一种或一种以上的混合物。
本发明的另一个目的是提供一种改性酚醛树脂复合保温材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按照上述配比，称取酚醛树脂、包膜膨胀珍珠岩、秸秆、粘接剂、憎水剂、固化剂、润滑剂和增韧剂混合并搅拌均匀，装入钢制模具；
2)在压缩比为1.6～2.4，热压成型温度210～240℃条件下热压成型，保压1.5～2.5h，即得到改性酚醛树脂复合保温材料。
本发明的有益效果：
1、与现有有机保温材料相比，本发明克服了有机保温材料的易燃、强度低、耐老化性差、使用寿命短的缺点，保留了有机保温材料的质轻、导热系数低的优点。
2、与现有无机保温材料相比，本发明克服了无机保温材料的导热系数大、保温效果差的缺点，保留了无机保温材料的防火阻燃、变形系数小、抗老化、性能稳定、使用寿命长的优点。
3、按本发明所述方法制备的改性酚醛树脂复合保温材料样品表观密度为250～280Kg/m3、导热系数0.026～0.045W/(m·K)、抗压强度1.8～2.6MPa，燃烧性能B1级，材料综合性能介于现有有机、无机保温材料之间。其中，原料秸秆来源广泛。
具体实施方式
实施例1
一种改性酚醛树脂复合保温材料，按照重量份数计算，包括以下原料制成：
环氧改性酚醛树脂30份、包膜膨胀珍珠岩30份、秸秆10份、水玻璃2份、有机硅1份、六亚甲基四胺0.1份、硬脂酸0.1份和丁腈橡胶0.1份；其中，所述包膜膨胀珍珠岩通过以下方法制备而得：
a)取膨胀珍珠岩加入到包衣机中加热至220℃，并加入粉煤灰和铁黑粉，搅拌均匀，其中膨胀珍珠岩与粉煤灰以及铁黑粉的质量比为100:2:4；
b)接着包衣机一端喷洒蒸馏水将膨胀珍珠岩浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌40min，即得包膜膨胀珍珠岩。
制备方法，包括以下步骤：
1)按照上述配比，称取环氧改性酚醛树脂、包膜膨胀珍珠岩、秸秆、水玻璃、有机硅、六亚甲基四胺、硬脂酸和丁腈橡胶混合并搅拌均匀，装入钢制模具；
2)在压缩比为1.6，热压成型温度210℃条件下热压成型，保压2.5h，即得到改性酚醛树脂复合保温材料。
实施例2
一种改性酚醛树脂复合保温材料，按照重量份数计算，包括以下原料制成：
环氧改性酚醛树脂50份、包膜膨胀珍珠岩40份、秸秆15份、水玻璃3份、石蜡2份、草酸0.5份、油酸0.4份和羟端基聚丁二烯0.5份；其中，所述包膜膨胀珍珠岩通过以下方法制备而得：
a)取膨胀珍珠岩加入到包衣机中加热至200℃，并加入粉煤灰和铁黑粉，搅拌均匀，其中膨胀珍珠岩与粉煤灰以及铁黑粉的质量比为100:1:2；
b)接着包衣机一端喷洒蒸馏水将膨胀珍珠岩浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌30min，即得包膜膨胀珍珠岩。
制备方法，包括以下步骤：
1)按照上述配比，称取环氧改性酚醛树脂、包膜膨胀珍珠岩、秸秆、水玻璃、石蜡、草酸、油酸和羟端基聚丁二烯混合并搅拌均匀，装入钢制模具；
2)在压缩比为2.0，热压成型温度230℃条件下热压成型，保压2h，即得到改性酚醛树脂复合保温材料。
实施例3
一种改性酚醛树脂复合保温材料，按照重量份数计算，包括以下原料制成：
改性酚醛树脂70份、包膜膨胀珍珠岩50份、秸秆20份、水玻璃5份、脂肪酸钠3份、六亚甲基四胺1份、硬脂酸1份和天然橡胶1份；其中，所述包膜膨胀珍珠岩通过以下方法制备而得：
a)取膨胀珍珠岩加入到包衣机中加热至250℃，并加入粉煤灰和铁黑粉，搅拌均匀，其中膨胀珍珠岩与粉煤灰以及铁黑粉的质量比为100:3:4；
b)接着包衣机一端喷洒蒸馏水将膨胀珍珠岩浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌60min，即得包膜膨胀珍珠岩。
制备方法为：
1)按照上述配比，称取改性酚醛树脂、包膜膨胀珍珠岩、秸秆、水玻璃、脂肪酸钠、六亚甲基四胺、硬脂酸和天然橡胶混合并搅拌均匀，装入钢制模具；
2)在压缩比为2.4，热压成型温度240℃条件下热压成型，保压1.5h，即得到改性酚醛树脂复合保温材料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种改性酚醛树脂复合保温材料，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下原料制成：
环氧改性酚醛树脂30～70份、包膜膨胀珍珠岩30～50份、秸秆10～20份、粘接剂2～5份、憎水剂1～3份、固化剂0.1～1份、润滑剂0.1～1份和增韧剂0.1～1份，其中，所述包膜膨胀珍珠岩通过以下方法制备而得：
a)取膨胀珍珠岩加入到包衣机中加热至200～250℃，并加入粉煤灰和铁黑粉，搅拌均匀，其中膨胀珍珠岩与粉煤灰以及铁黑粉的质量比为100:1～3:2～4；
b)接着包衣机一端喷洒蒸馏水将膨胀珍珠岩浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌30～60min，即得包膜膨胀珍珠岩。
2.根据权利要求1所述的改性酚醛树脂复合保温材料，其特征在于，所述粘接剂为水玻璃。
3.根据权利要求1所述的改性酚醛树脂复合保温材料，其特征在于，所述憎水剂为有机硅、脂肪酸盐、石蜡中的一种或一种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的改性酚醛树脂复合保温材料，其特征在于，所述固化剂为六亚甲基四胺或草酸。
5.根据权利要求1所述的改性酚醛树脂复合保温材料，其特征在于，所述润滑剂为油酸、硬脂酸与硬脂酸盐类中的一种或一种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述的改性酚醛树脂复合保温材料，其特征在于，所述增韧剂为天然橡胶、丁腈橡胶、羟基丁腈橡胶、羟端基聚丁二烯中的一种或一种以上的混合物。
7.一种如权利要求1所述的改性酚醛树脂复合保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)按照上述配比，称取环氧改性酚醛树脂、包膜膨胀珍珠岩、秸秆、粘接剂、憎水剂、固化剂、润滑剂和增韧剂混合并搅拌均匀，装入钢制模具；
2)在压缩比为1.6～2.4，热压成型温度210～240℃条件下热压成型，保压1.5～2.5h，即得到改性酚醛树脂复合保温材料。
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