CN107325480A - 酚醛复合保温材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种酚醛复合保温材料及其制备方法，按重量份数计算，包括以下原料：酚醛树脂70～80份、改性膨胀珍珠岩30～40份、固化剂10～15份、润滑剂1～3份与增韧剂3～6份，其中，所述酚醛树脂为壬基酚型酚醛树脂与甲阶酚醛树脂，所述改性膨胀珍珠岩主要由膨胀珍珠岩、丙烯酸树脂乳液、硅烷偶联剂以及有机硅憎水剂制备得到。制备方法：1)将酚醛树脂、改性膨胀珍珠岩、固化剂、润滑剂和增韧剂按照配比混合，搅拌均匀得到混合物；2)将混合物在压缩比为1.8～2.5、成型温度为180～220℃条件下热压成型，保压时间为2～4h，即可。该保温材料不仅韧性好以及强度高，而且导热系数低。

Description

酚醛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材料技术领域，具体涉及一种酚醛复合保温材料及其制备方法。
背景技术
现有保温材料主要有无机保温材料和有机保温材料。无机保温材料主要有珍珠岩、蛭石、硅酸钙、发泡水泥、矿棉、玻璃棉等，如公开号为CN102336561A的专利申请，与有机保温材料相比，无机保温材料的导热系数偏大，保温热效果稍差,但防火阻燃，变形系数小，抗老化，性能稳定，使用寿命长。
酚醛树脂生产的酚醛保温板，具备聚氨酯硬泡保温材料主要基本优点，但防火性能比聚氨酯硬泡突出，耐火燃穿透、耐高温、低烟，氧指数高达50％，但酚醛保温板与聚氨酯硬泡比较，酚醛保温板最大的缺点是脆性大、酸性大。由于酚醛保温板的脆性大，酚醛保温板在使用时存在掉粉、弹性低、压缩强度低，导热系数不达标等问题，固有优异防火性能没能得到很好利用，因此，影响该产品应用技术的扩展，同时给运输、施工带来很多不便。尤其拉拔强度低，不易满足相关标准要求。有关酚醛泡沫材料及其制备方法的专利文献较多，其中，公开号为CN1428372A的专利文献中只使用了有机改性剂端羟基聚丁二烯液体橡胶、糠醛、聚醚、胺醚等对酚醛泡沫进行了改性，提高了压缩强度和弯曲强度性能，但是导热系数比较高。
发明内容
为了解决以上酚醛泡沫板的导热系数较高、韧性不好的问题，本发明提出一种酚醛复合保温材料，该保温材料不仅韧性好以及强度高，而且吸水率低。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种酚醛复合保温材料，按重量份数计算，包括以下原料：
酚醛树脂70～80份、改性膨胀珍珠岩30～40份、固化剂10～15份、润滑剂1～3份与增韧剂3～6份，其中，所述酚醛树脂为壬基酚型酚醛树脂与甲阶酚醛树脂，所述改性膨胀珍珠岩主要由膨胀珍珠岩、丙烯酸树脂乳液、硅烷偶联剂以及有机硅憎水剂制备得到。
优选地，所述改性膨胀珍珠岩的制备方法为：
将膨胀珍珠岩加入到丙烯酸树脂乳液中搅拌均匀，然后加入硅烷偶联剂与有机硅憎水剂，水浴加热至50℃～70℃，充分搅拌，反应2～3h，然后捞出烘干即可。
优选地，所述硅烷偶联剂选自KH550、KH560或者KH570，所述有机硅憎水剂为三乙氧基硅烷。
优选地，所述固化剂为盐酸或者六亚甲基四胺。
优选地，所述润滑剂为硬脂酸锌或者硬脂酸镁。
优选地，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者多种。
本发明的另一个目的是提供一种酚醛复合保温材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将酚醛树脂、改性膨胀珍珠岩、固化剂、润滑剂和增韧剂按照配比混合，搅拌均匀得到混合物；
2)将混合物在压缩比为1.8～2.5、成型温度为180～220℃条件下热压成型，保压时间为2～4h，即可。
进一步，所述步骤2)压缩比为2.1～2.4，即使在较高的压缩比下，制备得到的保温材料也具有较低的导热系数。
本发明有益效果：
1、本发明酚醛复合保温材料通过对膨胀珍珠岩进行改性，由膨胀珍珠岩、丙烯酸树脂乳液、硅烷偶联剂以及有机硅憎水剂制备得到，降低其吸水率，提高保温材料的耐水性，并且在制备保温板时无需使用憎水剂，即可使得保温板的吸水率只有1.2～1.6％。
2、本发明的酚醛复合保温材料的导热系数为0.028～0.032W/m·K，抗压强度1.2～1.5MPa，抗折强度1.5～1.8MPa。
具体实施方式
实施例1
改性膨胀珍珠岩通过以下方法制备得到：
将膨胀珍珠岩加入到丙烯酸树脂乳液中搅拌均匀，然后加入KH550与三乙氧基硅烷，水浴加热至50℃，充分搅拌，反应3h，然后捞出烘干即可。
实施例2
改性膨胀珍珠岩的制备方法为：
将膨胀珍珠岩加入到丙烯酸树脂乳液中搅拌均匀，然后加入KH570与三乙氧基硅烷，水浴加热至70℃，充分搅拌，反应2h，然后捞出烘干即可。
实施例3
一种酚醛复合保温材料，按重量份数计算，包括以下原料：
酚醛树脂75份、实施例1的改性膨胀珍珠岩35份、六亚甲基四胺12份、硬脂酸镁2份与羟基丁腈橡胶4份。酚醛树脂为壬基酚型酚醛树脂与甲阶酚醛树脂。
制备方法：
1)将酚醛树脂、实施例1的改性膨胀珍珠岩、六亚甲基四胺、硬脂酸镁和羟基丁腈橡胶按照配比混合，搅拌均匀得到混合物；
2)将混合物在压缩比为2.1、成型温度为200℃条件下热压成型，保压时间为3h，即可。
实施例4
一种酚醛复合保温材料，按重量份数计算，包括以下原料：
酚醛树脂70份、实施例2的改性膨胀珍珠岩30份、盐酸10份、硬脂酸锌1份与羟端基聚丁二烯3份。酚醛树脂为壬基酚型酚醛树脂与甲阶酚醛树脂。
制备方法：
1)将酚醛树脂、实施例2的改性膨胀珍珠岩、盐酸、硬脂酸锌和羟端基聚丁二烯按照配比混合，搅拌均匀得到混合物；
2)将混合物在压缩比为2.4、成型温度为220℃条件下热压成型，保压时间为4h，即可。
实施例5
一种酚醛复合保温材料，按重量份数计算，包括以下原料：
酚醛树脂72份、实施例1的改性膨胀珍珠岩38份、六亚甲基四胺14份、硬脂酸镁3份与丁腈橡胶5份。酚醛树脂为壬基酚型酚醛树脂与甲阶酚醛树脂。
制备方法：
1)将酚醛树脂、实施例1的改性膨胀珍珠岩、盐酸和丁腈橡胶按照配比混合，搅拌均匀得到混合物；
2)将混合物在压缩比为1.8、成型温度为180℃条件下热压成型，保压时间为2h，即可。
实施例6
一种酚醛复合保温材料，按重量份数计算，包括以下原料：
酚醛树脂80份、实施例2的改性膨胀珍珠岩40份、盐酸15份、硬脂酸锌1份与天然橡胶6份。酚醛树脂为壬基酚型酚醛树脂与甲阶酚醛树脂。
制备方法：
1)将酚醛树脂、实施例2的改性膨胀珍珠岩、盐酸、硬脂酸锌和天然橡胶按照配比混合，搅拌均匀得到混合物；
2)将混合物在压缩比为2.5、成型温度为170℃条件下热压成型，保压时间为2.8h，即可。
试验例
将实施例3～6制备得到的保温板进行性能检测，结果见表1。
表1实施例3～6保温板性能检测结果
导热系数(W/m·K) 抗压强度(MPa) 抗折强度(MPa)
实施例3 0.028 1.5 1.8
实施例4 0.029 1.4 1.7
实施例5 0.031 1.2 1.5
实施例6 0.032 1.3 1.6
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 (8)

1.一种酚醛复合保温材料，其特征在于，按重量份数计算，包括以下原料：
酚醛树脂70～80份、改性膨胀珍珠岩30～40份、固化剂10～15份、润滑剂1～3份与增韧剂3～6份，其中，所述酚醛树脂为壬基酚型酚醛树脂与甲阶酚醛树脂，所述改性膨胀珍珠岩主要由膨胀珍珠岩、丙烯酸树脂乳液、硅烷偶联剂以及有机硅憎水剂制备得到。
2.根据权利要求1所述的酚醛复合保温材料，其特征在于，所述改性膨胀珍珠岩的制备方法为：
将膨胀珍珠岩加入到丙烯酸树脂乳液中搅拌均匀，然后加入硅烷偶联剂与有机硅憎水剂，水浴加热至50℃～70℃，充分搅拌，反应2～3h，然后捞出烘干即可。
3.根据权利要求2所述的酚醛复合保温材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自KH550、KH560或者KH570，所述有机硅憎水剂为三乙氧基硅烷。
4.根据权利要求1所述的酚醛复合保温材料，其特征在于，所述固化剂为盐酸或者六亚甲基四胺。
5.根据权利要求1所述的酚醛复合保温材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸锌或者硬脂酸镁。
6.根据权利要求1所述的酚醛复合保温材料，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者多种。
7.如权利要求1所述的酚醛复合保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将酚醛树脂、改性膨胀珍珠岩、固化剂、润滑剂和增韧剂按照配比混合，搅拌均匀得到混合物；
2)将混合物在压缩比为1.8～2.5、成型温度为180～220℃条件下热压成型，保压时间为2～4h，即可。
8.根据权利要求7所述的酚醛复合保温材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)压缩比为2.1～2.4。
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