CN107857969A - 一种改性酚醛泡沫保温材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性酚醛泡沫保温材料及其制备方法，是应用于太阳能热水器保温的材料，保温材料由以下质量份数的原料制备而成：改性酚醛树脂60‑80份、非离子型表面活性剂5‑15份、甲基磷酸二甲酯5‑8份、黄麻纤维5‑8份、膨润土5‑8份、戊烷8‑15份、磷酸6‑10份、季铵盐2‑5份。制备方法是将原料按质量份数称量后混合均匀，室温下发泡固化即得。本发明保温材料不易收缩，且防火阻燃、工作温度范围宽，节能环保。

Description

一种改性酚醛泡沫保温材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及酚醛保温材料技术领域，应用于太阳能热水器保温，更具体地说是涉及一种酚醛泡沫保温材料及其制备方法。
背景技术
随着能源日益紧缺和环保压力的不断增大，世界各国都开始力推开发可再生能源，其中太阳能为利用和开发最广、发展前景最好的可再生能源，除此外还有空气能、风能、水能、地热能等。
酚醛泡沫是一种新型的高效保温材料。酚醛泡沫材料的具有（1）出色的保温隔热性能，导热系数<0 .03W/（m·K）。（2）较高的工作温度。酚醛泡沫能在-200℃～160℃(允许瞬时250℃）长期工作，无收缩。（3）出色的耐候性。长期暴露在高温之下，仍然有较好的保温隔热性能，不会释放任何可能阻隔太阳能辐射的挥发性物质。（4）不燃性。酚醛泡沫（100mm厚）抗火焰能力可达1小时以上不被穿透，且无烟，无有害气体散发。酚醛泡沫见明火时，表面形成结构碳，无滴落物、无卷曲、无融化现象。过火后，表面形成结构碳的石墨层，有效地保护了泡沫的内结构。（5）环保。采用无氟发泡技术，符合国家、国际的环保要求。酚醛泡沫与聚氨酯的保温性能相近，但比聚氨酯具有更高的工作温度，且具有阻燃特性。同时酚醛泡沫与岩棉相比，具有更好的保温性能，更干净无害。
发明内容
本发明的目的是提供一种酚醛泡沫保温材料及其制备方法，是应用于太阳能热水器保温的材料，该材料具有较高的阻燃性能和保温性能，而且工作温度范围宽，节能环保。
本发明的技术方案如下：
一种酚醛泡沫保温材料及其制备方法，材料由以下重量份数原料制成：
改性酚醛树脂60-80份、非离子型表面活性剂5-15份、甲基磷酸二甲酯5-8份、膨润土5-8份、黄麻纤维5-8份、戊烷8-15份、磷酸6-10份、季铵盐2-5份；
所述改性酚醛树脂的制备方法包括以下内容：
低温下将苯酚和聚氨酯以比例4:1投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温，反应一段时间后，加入甲醛及盐酸，使pH=1.9～2.3；升温至一定温度，反应一段时间后再次加入盐酸进行二次反应，反应结束后真空脱水，出料冷却，将得到的树脂块粉碎，加入9％的乌洛托品，研磨，过筛，即可得到聚氨酯含量为20％的改性酚醛树脂粉；
所述非离子型表面活性剂是聚硅氧烷、聚氧乙烯、聚氧丙烯的嵌段共聚物；
所述黄麻纤维的长度在3～20mm之间，膨润土的直径在10～100nm之间。
保温材料制备方法是将原料按质量份数称量后混合均匀，室温下发泡固化即得。
本发明的有益效果是：
酚醛树脂本身就具有优良的耐热性、耐燃性、耐水性、耐酸性和绝缘性，经过聚氨酯的改性能不仅能使泡沫增韧，且能提高闭孔率，降低吸水性，加快固化反应速度，成型快，也提高了泡沫的强度。添加的非离子型表面活性剂不仅有良好的泡沫稳定性能，而且有极强的乳化作用；甲基磷酸二甲酯被广泛用作聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯树脂、环氧树脂等材料的添加型阻燃剂，阻燃效果突出。
本发明的酚醛泡沫保温材料压缩变形小、导热系数低、保温效果好，具有阻燃性。而且本发明的原材料来源广泛、价格低廉，对环境无污染，保温材料制作简单，操作方便。本发明采用无氟发泡技术，对环境无污染，节能环保。
具体实施方式
为了更加详细的介绍本发明，下面结合实施例，对本发明做进一步说明。
实施例1
一种酚醛泡沫保温材料及其制备方法，材料由以下重量份数原料制成：
改性酚醛树脂70份、非离子型表面活性剂10份、甲基磷酸二甲酯6份、膨润土6份、黄麻纤维6份、戊烷12份、磷酸8份、季铵盐3份。
所述改性酚醛树脂的制备方法包括以下内容：
低温下将苯酚和聚氨酯以比例4:1投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温，反应一段时间后，加入甲醛及盐酸，使pH=1.9～2.3；升温至一定温度，反应一段时间后再次加入盐酸进行二次反应，反应结束后真空脱水，出料冷却，将得到的树脂块粉碎，加入9％的乌洛托品，研磨，过筛，即可得到聚氨酯含量为20％的改性酚醛树脂粉；
所述非离子型表面活性剂是聚硅氧烷、聚氧乙烯、聚氧丙烯的嵌段共聚物；
所述黄麻纤维的长度在3～20mm之间，膨润土的直径在10～100nm之间。
保温材料制备方法是将原料按质量份数称量后混合均匀，室温下发泡固化即得。
实施例2
一种酚醛泡沫保温材料及其制备方法，材料由以下重量份数原料制成：
改性酚醛树脂60份、非离子型表面活性剂5份、甲基磷酸二甲酯5份、膨润土5份、黄麻纤维5份、戊烷8份、聚乙二醇8份、磷酸6份、季铵盐2份。
所述改性酚醛树脂的制备方法包括以下内容：
低温下将苯酚和聚氨酯以比例4:1投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温，反应一段时间后，加入甲醛及盐酸，使pH=1.9～2.3；升温至一定温度，反应一段时间后再次加入盐酸进行二次反应，反应结束后真空脱水，出料冷却，将得到的树脂块粉碎，加入9％的乌洛托品，研磨，过筛，即可得到聚氨酯含量为20％的改性酚醛树脂粉；
所述非离子型表面活性剂是聚硅氧烷、聚氧乙烯、聚氧丙烯的嵌段共聚物；
所述黄麻纤维的长度在3～20mm之间，膨润土的直径在10～100nm之间。
保温材料的制备方法是将原料按质量份数称量后混合均匀，室温下发泡固化即得。
实施例3
一种酚醛泡沫保温材料及其制备方法，材料由以下重量份数原料制成：
改性酚醛树脂80份、非离子型表面活性剂15份、甲基磷酸二甲酯8份、膨润土8份、黄麻纤维8份、戊烷15份、聚乙二醇10份、磷酸10份、季铵盐5份。
所述改性酚醛树脂的制备方法包括以下内容：
低温下将苯酚和聚氨酯以比例4:1投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温，反应一段时间后，加入甲醛及盐酸，使pH=1.9～2.3；升温至一定温度，反应一段时间后再次加入盐酸进行二次反应，反应结束后真空脱水，出料冷却，将得到的树脂块粉碎，加入9％的乌洛托品，研磨，过筛，即可得到聚氨酯含量为20％的改性酚醛树脂粉；
所述非离子型表面活性剂是聚硅氧烷、聚氧乙烯、聚氧丙烯的嵌段共聚物；
所述黄麻纤维的长度在3～20mm之间，膨润土的直径在10～100nm之间。
保温材料的制备方法是将原料按质量份数称量后混合均匀，室温下发泡固化即得。
应用实施例
为更充分阐述本发明，本申请人生产了两台太阳能热水器进行性能测试，其中一台太阳能热水器水箱采用市场上购买的江苏省某公司生产的酚醛树脂发泡材料作为保温材料（对照组），另一台采用本发明的改性酚醛泡沫保温材料（实验组）。在多云天气（气温18～25℃）条件下，对照组的最高水温达76℃，实验组的最高水温达85℃，这说明本发明的改性酚醛泡沫保温材料保温效果更加好。
分别取对照组和实验组的模塑泡沫并检测其性能参数，性能指标如下表：
由表可见，本发明的改性酚醛泡沫保温材料保温层的压缩强度、成型收缩率等指标都比现有的保温材料有明显地提高，经冷冻或高温条件下无收缩、变形、膨胀、开裂等现象，是一种性能优异的保温材料。
本发明的改性酚醛泡沫保温材料在防火上的应用实施例：
将本发明的改性酚醛泡沫保温材料和与之厚度、大小一样的现有普通酚醛树脂发泡沫材料同时置于天然液化气炉灶的火焰下灼烧，结果发现，15分钟后现有普通酚醛树脂发泡材料起火燃烧，本发明的保温材料在火焰下灼烧了半个小时才开始燃烧，且无烟。

Claims (3)

1.一种改性酚醛泡沫保温材料，其特征在于，所述保温材料包括以下重量份数原料：
改性酚醛树脂60-80份、非离子型表面活性剂5-15份、甲基磷酸二甲酯5-8份、膨润土5-8份、黄麻纤维5-8份、戊烷8-15份、磷酸6-10份、季铵盐2-5份；
所述非离子型表面活性剂是聚硅氧烷、聚氧乙烯、聚氧丙烯的嵌段共聚物；
所述黄麻纤维的长度在3～20mm之间，膨润土的直径在10～100nm之间。
2.根据权利要求1所述的改性酚醛泡沫保温材料，其特征在于，所述改性酚醛树脂为聚氨酯含量为20％的改性酚醛树脂，制备方法包括以下内容：
低温下将苯酚和聚氨酯以比例4:1投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温，反应一段时间后，加入甲醛及盐酸，使pH=1.9～2.3；升温至一定温度，反应一段时间后再次加入盐酸进行二次反应，反应结束后真空脱水，出料冷却，将得到的树脂块粉碎，加入9％的乌洛托品，研磨，过筛，即得。
3.根据权利要求1所述的改性酚醛泡沫保温材料，其特征在于，所述的保温材料制备方法是将原料按质量份数称量后混合均匀，室温下发泡固化即得。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113072881A (zh) * 2021-03-31 2021-07-06 大连天凡防腐工程有限公司 Sa镀锌空冷器外壁专用防腐涂料及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102304270A (zh) * 2011-07-13 2012-01-04 山东群雄新型建材科技有限公司 一种改性的酚醛泡沫板及其制备工艺
CN102558763A (zh) * 2012-01-04 2012-07-11 山西兆信生物科技有限公司 煤矿用可发泡酚醛树脂类加固和充填材料
CN104004319A (zh) * 2014-06-16 2014-08-27 北京航空航天大学 一种植物纤维增强的保温阻燃酚醛泡沫材料及其制备方法
CN105367990A (zh) * 2015-10-26 2016-03-02 北京东方雨虹防水技术股份有限公司 一种基于酚醛空心微球的保温防火材料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102304270A (zh) * 2011-07-13 2012-01-04 山东群雄新型建材科技有限公司 一种改性的酚醛泡沫板及其制备工艺
CN102558763A (zh) * 2012-01-04 2012-07-11 山西兆信生物科技有限公司 煤矿用可发泡酚醛树脂类加固和充填材料
CN104004319A (zh) * 2014-06-16 2014-08-27 北京航空航天大学 一种植物纤维增强的保温阻燃酚醛泡沫材料及其制备方法
CN105367990A (zh) * 2015-10-26 2016-03-02 北京东方雨虹防水技术股份有限公司 一种基于酚醛空心微球的保温防火材料及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113072881A (zh) * 2021-03-31 2021-07-06 大连天凡防腐工程有限公司 Sa镀锌空冷器外壁专用防腐涂料及其制备方法

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