CN107011493A - 一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法 - Google Patents

一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107011493A
CN107011493A CN201710238734.7A CN201710238734A CN107011493A CN 107011493 A CN107011493 A CN 107011493A CN 201710238734 A CN201710238734 A CN 201710238734A CN 107011493 A CN107011493 A CN 107011493A
Authority
CN
China
Prior art keywords
melamine
inorganic nano
hard foam
agent
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710238734.7A
Other languages
English (en)
Inventor
汤广斌
孙浩杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HENAN JUNHUA DEVELOPMENT Co Ltd
Original Assignee
HENAN JUNHUA DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HENAN JUNHUA DEVELOPMENT Co Ltd filed Critical HENAN JUNHUA DEVELOPMENT Co Ltd
Priority to CN201710238734.7A priority Critical patent/CN107011493A/zh
Publication of CN107011493A publication Critical patent/CN107011493A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G12/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • C08G12/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes
    • C08G12/40—Chemically modified polycondensates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • C08J9/141—Hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • C08J9/143—Halogen containing compounds
    • C08J9/144—Halogen containing compounds containing carbon, halogen and hydrogen only
    • C08J9/145—Halogen containing compounds containing carbon, halogen and hydrogen only only chlorine as halogen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/346—Clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0025—Foam properties rigid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0041—Foam properties having specified density
    • C08G2110/005—< 50kg/m3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/14—Saturated hydrocarbons, e.g. butane; Unspecified hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/14—Saturated hydrocarbons, e.g. butane; Unspecified hydrocarbons
    • C08J2203/142—Halogenated saturated hydrocarbons, e.g. H3C-CF3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2205/00—Foams characterised by their properties
    • C08J2205/04—Foams characterised by their properties characterised by the foam pores
    • C08J2205/052—Closed cells, i.e. more than 50% of the pores are closed
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2361/00—Characterised by the use of condensation polymers of aldehydes or ketones; Derivatives of such polymers
    • C08J2361/20—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • C08J2361/32—Modified amine-aldehyde condensateS
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241—Titanium dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法，包括以下步骤：A、三聚氰胺、多聚甲醛和水反应生产多羟基三聚氰胺；B、向多羟基三聚氰胺中加入无机纳米材料和改性剂，形成预聚体树脂溶液；C、向预聚体树脂溶液中加入乳化剂、发泡剂、匀泡剂、固化剂，搅拌均匀后在微波炉中进行发泡，然后熟化，即得无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料。该方法向多羟基三聚氰胺中加入表面经过有机处理的无机纳米材料和改性剂，使无机纳米材料直接分散于树脂体系中并参与酸性缩聚过程，与树脂形成交叉三维网状结构，使产品既有三聚氰胺本身的优点，又具备了纳米粒子的特殊属性，在力学性能上具有了高强度、高模量、韧性好、耐高温等优点。

Description

一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法，属于高分子泡沫材料技术领域。
背景技术
三聚氰胺泡沫塑料是近年来发展起来的一种三聚氰胺深加工产品，具有开孔率高、密度低、高阻燃、吸音、隔热、安全环保等特性，在工业、民用、建筑、交通、航空、军事、电子信息等领域具有十分重要的应用价值，特别适合在有阻燃、高温、低频噪音吸收要求的环境条件下使用。
当前国内产业化的三聚氰胺发泡材料为开孔结构的软质泡沫，而硬质发泡材料由于其特殊的闭孔结构显现出一些优异的特点，比如良好的力学性能、导热系数低、吸水率低等，相对于其它外墙保温材料聚苯乙烯、酚醛树脂有着无可比拟的高阻燃性，相对于聚氨酯保温材料有着成本低的优势，具有良好的市场前景。然而由于国外的技术保密及技术壁垒，目前国内关于三聚氰胺硬质发泡材料研究尚处于实验室阶段。
影响三聚氰胺硬质发泡材料向前推进的主要原因是材料易掉粉、强度不够、韧性差等缺点，目前研究主要集中在使用有机高分子改性剂增长三聚氰胺甲醛链状结构以提高其韧性，或者改善发泡液组成及发泡工艺条件以提高材料综合性能等，但效果不是很明显，而关于无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的研究，却由于无机材料与有机树脂之间相容性很差，而迟迟没有进展。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
A、三聚氰胺、多聚甲醛和水反应生产多羟基三聚氰胺；
B、向多羟基三聚氰胺中加入无机纳米材料和改性剂，形成预聚体树脂溶液；
C、向预聚体树脂溶液中加入乳化剂、发泡剂、匀泡剂、固化剂，搅拌均匀后在微波炉中进行发泡，然后移至烘箱中熟化，即得无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料。
所述步骤A的具体过程为：
将多聚甲醛和水加入反应器中，滴碱调pH值至8.0～9.0，然后加入三聚氰胺，升温至80～90℃，搅拌反应0.5h～1.5h，即得多羟基三聚氰胺；
其中，三聚氰胺:多聚甲醛:水的摩尔比为1:2～4:4～6。
所述步骤B的具体过程为：
向多羟基三聚氰胺中滴入盐酸，调节体系pH至5.5～7.0；然后在60～80℃条件下加入无机纳米材料和改性剂，在此温度下进行酸性聚合反应，搅拌反应1～2h，直至反应液稍显浑浊，得到预聚体树脂溶液。
其中，所述盐酸为质量浓度为2％的稀盐酸；所述无机纳米材料为表面经过有机处理的纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝、纳米蒙脱土、纳米高岭土、纳米滑石粉中的一种或几种；所述改性剂为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、尿素、对甲苯磺酰胺、苯代三聚氰胺、己内酰胺中的一种或几种。
本发明的进一步改进在于：所述无机纳米材料的粒径为1～100nm。
所述无机纳米材料与三聚氰胺的投料质量比为0.01～0.1:1；所述改性剂与三聚氰胺的投料质量比为0.01～0.1:1。
所述步骤C的具体过程为：室温下，向预聚体树脂溶液中加入乳化剂、发泡剂、匀泡剂、固化剂，搅拌均匀后在微波炉中进行发泡，发泡功率为2000W～4000W,发泡时间为5～10min,发泡结束后移至烘箱中熟化，熟化温度为80℃～120℃，熟化时间为2～4h，熟化后即得无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料。
其中，乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、蓖麻油环氧乙烷、脂肪酸聚氧乙烯脂、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种；所述发泡剂为正戊烷、正己烷、环己烷、石油醚、二氯甲烷、甲基氯仿、氟氯烃类中的一种或几种；所述匀泡剂为有机硅匀泡剂、聚有机硅匀泡剂或聚氨酯匀泡剂，优选为聚醚改性有机聚硅氧烷；所述固化剂为甲酸、乙酸、草酸、对甲苯磺酸、盐酸、硫酸、磷酸、异氰酸酯类中的一种或几种。
所述乳化剂的加入量为预聚体树脂溶液重量的1％～20％，优选为2％～10％，最优选为3％～5％。发泡剂的加入量为预聚体树脂溶液重量的1％～20％，优选3％～12％，最优选为4％～6％。匀泡剂的加入量为预聚体树脂溶液重量的1％～20％，优选为1％～10％，最优选为1％～2％。固化剂的加入量为预聚体树脂溶液重量的1％～20％，优选为4％～15％，最优选为5％～7％。
所述无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的压缩强度不小于0.24MPa，抗拉强度不小于0.20MPa。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法，该方法工艺稳定，反应过程温和，后处理简单，没有污染物排放，清洁环保，符合清洁生产和安全生产的要求。通过向多羟基三聚氰胺中加入表面经过有机处理的无机纳米材料和改性剂，使无机纳米材料直接分散于树脂体系中并参与酸性缩聚过程，与树脂形成交叉三维网状结构，使得本产品既有三聚氰胺本身的优点，又具备了纳米粒子的特殊属性，因而在力学性能上具有了高强度、高模量、韧性好、耐高温等优点；本发明产品具有90％以上的闭孔结构，具有优良的力学性能及阻燃性能，非常适合作为夹芯板及外墙保温材料使用。
本发明产品属于纳米复合材料，其分散相尺度至少有一维小于100nm；由于纳米分散相比表面积大和界面作用强特点，纳米复合材料表现出不同于一般宏观复合材料的综合性能。在本发明方法中，无机纳米颗粒直接参与缩聚过程，均匀分散在在发泡材料中，纳米颗粒的表面效应、小尺寸效应、量子隧道效应以及协同效应，将使发泡材料的力学性能、综合性能有了极大的改善和提高。本发明进一步限定无机纳米材料为表面经过有机处理的无机纳米材料，用于保证无机纳米材料与有机树脂之间的相容性。本发明进一步限定无机纳米材料的粒径为1nm～100nm，保证纳米颗粒与有机聚合体系实现良好相容，纳米颗粒可以均匀分散、并有效参与缩聚反应，与树脂形成一体，使发泡材料的力学性能均一。本发明进一步限定无机纳米材料的加入量为三聚氰胺投料质量的0.01～0.1倍，如果无机纳米材料的加入量过大，会影响发泡材料的发泡效果，无法实现有效发泡，仍保持胶液状态，无法使用；如果无机纳米材料的加入量过小，则无法实现发泡材料的力学性能改善。
本发明还对改性剂、乳化剂、发泡剂、匀泡剂、固化剂的种类及其用量进行了具体限定，是针对本原料体系而特别设置的，能够使本发泡材料具有良好的综合性能和发泡效果，保证产品的质量。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详细说明，但实施例不是本发明保护范围的限制。
在下列实施例中，所使用的原料生产厂家及纯度如下表所示，其余原料均为市售产品。
在下列实施例中，所涉及的产品性能测试方法及测试条件如下：
1、表观密度(Kg/m3)：参照ASTM-D1622标准执行；
2、压缩强度(MPa)：参照GB/T 8813-2008标准执行；
3、抗拉强度(MPa)：参照GB 9641-88标准执行；
4、氧指数(％)：参照GB 5454-97标准执行；
5、导热系数(w/m·k)：参照ASTM D1623标准执行。
实施例1
一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料，按以下步骤进行制备：
A、将3mol多聚甲醛和6.0mol水加入反应器中，滴加三乙醇胺、调pH值至8.5，然后加入1mol三聚氰胺，升温至80℃，搅拌反应1.5h，即得多羟三聚氰胺；
B、向多羟基三聚氰胺中滴入质量分数为2％的盐酸，调节体系pH值至6.5；然后在60～70℃条件下加入2.52g纳米二氧化硅(三聚氰胺质量的0.02倍)和12.6g聚乙二醇(三聚氰胺质量的0.1倍)，在65℃下进行酸性聚合反应，聚合反应1.0h，发生三维网状聚合反应，直至反应液稍显浑浊，得到预聚体树脂溶液；
C、室温下，向预聚体树脂溶液中加入重量为预聚体树脂溶液重量5％的乳化剂十二烷基苯磺酸钠、5％的发泡剂正戊烷、1％的聚氨酯匀泡剂、7％的固化剂乙酸，搅拌均匀后，放入微波中进行发泡，发泡功率为3000W,发泡时间为10min，发泡结束后后移至烘箱中，100℃熟化2h，即得无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料。
实施例2
一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料，按以下步骤进行制备：
A、将3.5mol多聚甲醛和5.5mol水加入反应器中，滴加质量分数为20％的氢氧化钠溶液、调pH值至9.0，然后加入1mol三聚氰胺，升温至90℃，搅拌反应1.5h，即得多羟三聚氰胺；
B、向多羟基三聚氰胺中滴入质量分数为2％的盐酸，调节体系pH值至6.0；然后在70～80℃条件下加入1.26g纳米二氧化钛(三聚氰胺质量的0.01倍)和6.31g聚乙烯醇(三聚氰胺质量的0.05倍)，在75℃下进行酸性聚合反应，聚合反应1.0h，发生三维网状聚合反应，直至反应液稍显浑浊，得到预聚体树脂溶液；
C、室温下，向预聚体树脂溶液中加入重量为预聚体树脂溶液重量4％的乳化剂十二烷基硫酸钠、6％的发泡剂正己烷、1.5％的聚氨酯匀泡剂、6％的固化剂甲酸，搅拌均匀后，放入微波中进行发泡，在2000W功率下发泡10min，发泡结束后后移至烘箱中，100℃熟化2h，即得无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料。
实施例3
一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料，按以下步骤进行制备：
A、将4mol多聚甲醛和6.0mol水加入反应器中，滴加三乙胺、调pH值至8.0，然后加入1mol三聚氰胺，升温至80℃，搅拌反应1.5h，即得多羟三聚氰胺；
B、向多羟基三聚氰胺中滴入质量分数为2％的盐酸，调节体系pH值至5.5；然后在60～70℃条件下加入1.89g纳米蒙脱土(三聚氰胺质量的0.015倍)和15.13g对甲苯磺酰胺(三聚氰胺质量的0.12倍)，在65℃下进行酸性聚合反应，聚合反应1.0h，发生三维网状聚合反应，直至反应液稍显浑浊，得到预聚体树脂溶液；
C、室温下，向预聚体树脂溶液中加入重量为预聚体树脂溶液重量4％的乳化剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、5％的发泡剂环己烷、2％的匀泡剂聚醚改性有机聚硅氧烷、5％的固化剂磷酸，搅拌均匀后，放入微波中进行发泡，4000W功率下发泡5min，然后移至烘箱中，120℃熟化2h，即得无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料。
实施例4
一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料，按以下步骤进行制备：
A、将2.5mol多聚甲醛和5.0mol水加入反应器中，滴加三乙醇胺、调pH值至8.5，然后加入1mol三聚氰胺，升温至85℃，搅拌反应1.5h，即得多羟三聚氰胺；
B、向多羟基三聚氰胺中滴入质量分数为2％的盐酸，调节体系pH值至6.5；然后在70～80℃条件下加入1.26g纳米滑石粉(三聚氰胺质量的0.01倍)和18.92g己内酰胺(三聚氰胺质量的0.15倍)，在70℃下进行酸性聚合反应，聚合反应1.0h，发生三维网状聚合反应，直至反应液稍显浑浊，得到预聚体树脂溶液；
C、室温下，向预聚体树脂溶液中加入重量为预聚体树脂溶液重量3％的乳化剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、4％的发泡剂三氯甲烷、1.5％的匀泡剂聚醚改性有机聚硅氧烷、6％的固化剂草酸，搅拌均匀后，放入微波中进行发泡，然后移至烘箱中，110℃熟化2h，即得无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料。
实施例5
本实施例为对比实施例，制备过程不添加无机纳米材料。具体制备过程如下：
A、将3mol多聚甲醛和6.0mol水加入反应器中，滴加三乙醇胺、调pH值至8.5，然后加入1mol三聚氰胺，升温至85℃，搅拌反应1.0h，即得多羟三聚氰胺；
B、向多羟基三聚氰胺中滴入质量分数为2％的盐酸，调节体系pH值至6.5；然后在70～80℃条件下加入12.6g聚乙二醇(三聚氰胺质量的0.1倍)，在70℃下进行酸性聚合反应，聚合反应2.0h，发生三维网状聚合反应，直至反应液稍显浑浊，得到预聚体树脂溶液；
C、室温下，向预聚体树脂溶液中加入重量为预聚体树脂溶液重量4％的乳化剂十二烷基苯磺酸钠、6％的发泡剂正戊烷、1.5％的匀泡剂聚醚改性有机聚硅氧烷、6％的固化剂甲酸，搅拌均匀后，放入微波中进行发泡，发泡功率为3000W,发泡时间为10min，发泡结束后后移至烘箱中，120℃熟化2h，即得无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料。
取实施例1～实施例5所制得的三聚氰胺硬质发泡材料进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料产品性能测试数据
通过表1中数据可以看出，与未添加无机纳米材料的实施例5相比，本发明产品的压缩强度、抗拉强度都有了显著提高，作为夹芯板及外墙保温材料使用时的力学性能得到了加强，能够抵御一定强度的冲击；另外，本发明产品的表观密度、氧指数和导热系数基本持平，无机纳米材料的加入并未提高其表观密度，不影响施工，同时继续保持了良好的保温性能，非常适合作为外墙保温材料使用。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
A、三聚氰胺、多聚甲醛和水反应生产多羟基三聚氰胺；
B、向多羟基三聚氰胺中加入无机纳米材料和改性剂，形成预聚体树脂溶液；
C、向预聚体树脂溶液中加入乳化剂、发泡剂、匀泡剂、固化剂，搅拌均匀后在微波炉中进行发泡，然后移至烘箱中熟化，即得无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料。
2.如权利要求1所述的一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法，其特征在于所述步骤A的具体过程为：
将多聚甲醛和水加入反应器中，滴碱调pH值至8.0～9.0，然后加入三聚氰胺，升温至80～90℃，搅拌反应0.5h～1.5h，即得多羟基三聚氰胺；
所述三聚氰胺:多聚甲醛:水的摩尔比为1:2～4:4～6。
3.如权利要求1所述的一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法，其特征在于所述步骤B的具体过程为：
向多羟基三聚氰胺中滴入盐酸，调节体系pH至5.5～7.0；然后在60～80℃条件下加入无机纳米材料和改性剂，在此温度下进行酸性聚合反应，搅拌反应1～2h，直至反应液稍显浑浊，得到预聚体树脂溶液。
4.如权利要求3所述的一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法，其特征在于：所述盐酸为质量浓度为2％的稀盐酸；所述无机纳米材料为表面经过有机处理的纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝、纳米蒙脱土、纳米高岭土、纳米滑石粉中的一种或几种；所述改性剂为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、尿素、对甲苯磺酰胺、苯代三聚氰胺、己内酰胺中的一种或几种。
5.如权利要求4所述的一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法，其特征在于：所述无机纳米材料的粒径为1～100nm。
6.如权利要求1所述的一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法，其特征在于：所述无机纳米材料与三聚氰胺的投料质量比为0.01～0.1:1；所述改性剂与三聚氰胺的投料质量比为0.01～0.1:1。
7.如权利要求1所述的一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法，其特征在于步骤C的具体过程为：室温下，向预聚体树脂溶液中加入乳化剂、发泡剂、匀泡剂、固化剂，搅拌均匀后在微波炉中进行发泡，发泡功率为2000～4000W,发泡时间为5～10min,发泡结束后移至烘箱中熟化，熟化温度为80～120℃,熟化时间为2～4h，熟化后即得无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料。
8.如权利要求7所述的一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法，其特征在于：所述步骤C中，乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、蓖麻油环氧乙烷、脂肪酸聚氧乙烯脂、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种；所述发泡剂为正戊烷、正己烷、环己烷、石油醚、二氯甲烷、甲基氯仿、氟氯烃类中的一种或几种；所述匀泡剂为有机硅匀泡剂、聚有机硅匀泡剂或聚氨酯匀泡剂；所述固化剂为甲酸、乙酸、草酸、对甲苯磺酸、盐酸、硫酸、磷酸、异氰酸酯类中的一种或几种。
9.如权利要求8所述的一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法，其特征在于：所述乳化剂、发泡剂、匀泡剂、固化剂的加入量均为预聚体树脂溶液重量的1％～20％。
10.如权利要求8所述的一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法，其特征在于：所述无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的压缩强度不小于0.24MPa，抗拉强度不小于0.20MPa。
CN201710238734.7A 2017-04-13 2017-04-13 一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法 Pending CN107011493A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710238734.7A CN107011493A (zh) 2017-04-13 2017-04-13 一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710238734.7A CN107011493A (zh) 2017-04-13 2017-04-13 一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107011493A true CN107011493A (zh) 2017-08-04

Family

ID=59446462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710238734.7A Pending CN107011493A (zh) 2017-04-13 2017-04-13 一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107011493A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107474207A (zh) * 2017-08-31 2017-12-15 浙江亚迪纳新材料科技股份有限公司 低甲醛三聚氰胺泡沫塑料的制备工艺
CN107619574A (zh) * 2017-10-17 2018-01-23 成都玉龙化工有限公司 一种保水性三聚氰胺甲醛泡沫材料及其制备方法
CN107674169A (zh) * 2017-11-06 2018-02-09 � 韩 一种a级不燃外墙保温板及其制备方法
CN108219362A (zh) * 2018-02-07 2018-06-29 廊坊暖康管业有限公司 纳米硅复合保温板
CN110452524A (zh) * 2019-08-01 2019-11-15 无锡市井上海绵有限公司 一种抗静电海绵
CN110894309A (zh) * 2019-12-19 2020-03-20 广西壮族自治区林业科学研究院 一种发泡性树脂及其制备方法
CN114551893A (zh) * 2021-09-07 2022-05-27 万向一二三股份公司 一种全固态电池用集流体的制备方法及其在电池中的应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101230182A (zh) * 2007-01-26 2008-07-30 中国科学院化学研究所 剥离型三聚氰胺-甲醛/层状硅酸盐纳米复合材料及其制备方法和用途
CN102219884A (zh) * 2011-04-26 2011-10-19 福建农林大学 一种纳米复合物改性三聚氰胺甲醛耐磨树脂及其制备方法
US20120112116A1 (en) * 2010-11-05 2012-05-10 Basf Se Melamine resin foam with inorganic filling material
CN103665287A (zh) * 2013-12-04 2014-03-26 山东联合化工股份有限公司 硬质三聚氰胺发泡材料用树脂合成方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101230182A (zh) * 2007-01-26 2008-07-30 中国科学院化学研究所 剥离型三聚氰胺-甲醛/层状硅酸盐纳米复合材料及其制备方法和用途
US20120112116A1 (en) * 2010-11-05 2012-05-10 Basf Se Melamine resin foam with inorganic filling material
CN102219884A (zh) * 2011-04-26 2011-10-19 福建农林大学 一种纳米复合物改性三聚氰胺甲醛耐磨树脂及其制备方法
CN103665287A (zh) * 2013-12-04 2014-03-26 山东联合化工股份有限公司 硬质三聚氰胺发泡材料用树脂合成方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
余剑英等: "《沥青材料老化与防老化》", 30 June 2013, 武汉理工大学出版社 *
李东光: "《装饰装修材料和建筑涂料配方与制备》", 30 November 2010, 中国纺织出版社 *
杨明威等: "《高分子材料辐射加工技术及应用》", 30 September 2010, 郑州大学出版社 *
石爽等: "三聚氰胺-甲醛树脂/蒙脱土纳米复合材料的研制", 《应用化工》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107474207A (zh) * 2017-08-31 2017-12-15 浙江亚迪纳新材料科技股份有限公司 低甲醛三聚氰胺泡沫塑料的制备工艺
CN107474207B (zh) * 2017-08-31 2019-06-11 浙江亚迪纳新材料科技股份有限公司 低甲醛三聚氰胺泡沫塑料的制备工艺
CN107619574A (zh) * 2017-10-17 2018-01-23 成都玉龙化工有限公司 一种保水性三聚氰胺甲醛泡沫材料及其制备方法
CN107674169A (zh) * 2017-11-06 2018-02-09 � 韩 一种a级不燃外墙保温板及其制备方法
CN108219362A (zh) * 2018-02-07 2018-06-29 廊坊暖康管业有限公司 纳米硅复合保温板
CN110452524A (zh) * 2019-08-01 2019-11-15 无锡市井上海绵有限公司 一种抗静电海绵
CN110894309A (zh) * 2019-12-19 2020-03-20 广西壮族自治区林业科学研究院 一种发泡性树脂及其制备方法
CN114551893A (zh) * 2021-09-07 2022-05-27 万向一二三股份公司 一种全固态电池用集流体的制备方法及其在电池中的应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107011493A (zh) 一种无机纳米复合三聚氰胺硬质发泡材料的制备方法
CN102898778B (zh) 一种三聚氰胺甲醛树脂闭孔泡沫的制备方法
CN105315612B (zh) 一种高阻燃改性酚醛树脂泡沫塑料及其制备方法
CN101717514B (zh) 一种改性酚醛树脂及其泡沫材料和制备方法
CN103232260B (zh) 一种防水保温轻质高强石膏板材及其制备方法
CN101328243B (zh) 一种聚丙烯酰亚胺类泡沫材料及其制备方法
CN104987484A (zh) 一种无机材料杂化硬质三聚氰胺聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法和用于其中的组合聚醚
CN105439505A (zh) 一种SiO2气凝胶砂浆及其制备方法
CN109160987A (zh) 硅烷化纳米二氧化硅改性木质素基酚醛树脂及其制备方法和应用
CN101792152B (zh) 松香基季铵盐改性有机纳米蒙脱土及其制备方法和应用
Liu et al. In situ preparation of intrinsic flame retardant urea formaldehyde/aramid fiber composite foam: Structure, property and reinforcing mechanism
CN104559051B (zh) 本征阻燃双组分改性三聚氰胺甲醛泡沫及其制备方法和应用
CN107629404A (zh) 晶须硅改性酚醛树脂及其制备方法和应用
CN107556514A (zh) 一种阻燃保温用改性三聚氰胺甲醛硬质泡沫板的制备方法
US20190284650A1 (en) Poly-octavinyl polyhedral oligomeric silsesquioxane-acrylic acid nano composite auxiliary agent for leather and preparation method therefor
CN103288998A (zh) 一种核-壳结构复合阻燃剂及其制备方法
Liu et al. Reactive toughening of intrinsic flame retardant urea-formaldehyde foam with polyether amine: Structure and elastic deformation mechanism
CN107936283A (zh) 一种改进的三聚氰胺甲醛树脂泡绵的制备方法
CN103601448B (zh) 一种模块化建筑用墙体的制备方法
CN103351575B (zh) 一种无机土接枝改性酚醛树脂泡沫的生产方法
CN103435312A (zh) 一种轻质墙体砖的制备方法
CN106977829A (zh) 一种溶胶沉积空心聚苯乙烯建筑保温材料的制备方法
CN110372995A (zh) 一种环保改性三聚氰胺甲醛蜜胺树脂泡沫材料及制备方法
CN103665287B (zh) 硬质三聚氰胺发泡材料用树脂合成方法
CN109293862A (zh) 一种高韧性硬质密胺泡沫及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170804