CN109233191A - 一种酚醛树脂复合保温材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种酚醛树脂复合保温材料的制备方法，包括：(1)将改性碳纤维研磨成粉，取一定量的改性碳纤维加入去离子水中，经超声分散处理20～30min，得到改性碳纤维的悬浮液；(2)将酚醛树脂与乙二醇混合，于室温条件下搅拌5～15min，得到酚醛树脂凝胶，其中，所述酚醛树脂凝胶中的酚醛树脂的质量分数为30～50％；(3)将所述酚醛树脂凝胶与所述改性碳纤维的悬浮液混合，搅拌均匀，依次加入粘接剂、固化剂、发泡剂和表面活性剂，于80～150℃条件下发泡保温1～3h，得到酚醛树脂复合保温材料。本发明中的方法制得的酚醛树脂复合保温材料具有导热系数低、难燃烧、防火性能好的优点，同时还具备良好的机械强度。

Description

一种酚醛树脂复合保温材料的制备方法
技术领域
本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种酚醛树脂复合保温材料的制备方法。
背景技术
酚醛保温板具有良好的保温隔热性能，其导热系数较低，远远低于市场上常用的无机、有机外墙保温产品，可以达到更高的节能效果。酚醛保温板不仅可以用于建筑外墙外保温系统，还可以应用于活动房、净化车间、冷库彩钢夹芯板，空调风管、管道保温、幕墙保温、屋顶隔热、机房机柜保温、设备保温、碳晶电热板保温及各种需要保温隔热的领域。
酚醛保温板它最突出的特点是不燃、低烟、抗高温歧变。它克服了原有泡沫塑料型保温材料易燃、多烟、遇热变形的缺点，保留了原有泡沫塑料型保温材料质轻、施工方便等特点。提高酚醛树脂保温材料的性能可有效的扩大酚醛树脂保温材料的用途。
为此，有必要针对上述问题，提出一种酚醛树脂复合保温材料的制备方法，其能够解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种酚醛树脂复合保温材料的制备方法，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种酚醛树脂复合保温材料的制备方法，包括：
(1)将改性碳纤维研磨成粉，取一定量的改性碳纤维加入去离子水中，经超声分散处理20～30min，得到改性碳纤维的悬浮液；
(2)将酚醛树脂与乙二醇混合，于室温条件下搅拌5～15min，得到酚醛树脂凝胶，其中，所述酚醛树脂凝胶中的酚醛树脂的质量分数为30～50％；
(3)将所述酚醛树脂凝胶与所述改性碳纤维的悬浮液混合，搅拌均匀，依次加入粘接剂、固化剂、发泡剂和表面活性剂，于80～150℃条件下发泡保温1～3h，得到酚醛树脂复合保温材料。
优选的，步骤(1)中，所述改性碳纤维的悬浮液的的质量浓度为1～5mg/mL。
优选的，所述改性碳纤维的悬浮液的的质量浓度为2mg/mL。
优选的，步骤(1)中，所述改性碳纤维选自沥青基碳纤维、PAN基碳纤维、粘胶基碳纤维中的一种。
优选的，步骤(3)中，所述酚醛树脂凝胶与所述改性碳纤维的悬浮液的体积之比为1～10:1。
优选的，步骤(3)中，所述粘接剂、所述固化剂、所述发泡剂和所述表面活性剂的质量之比为5～15:1～10:1～10:1。
优选的，步骤(1)中，所述改性碳纤维的制备方法包括：1)研磨：先将长度为50～100微米的短碳纤维置于研磨机中研磨40h，使得短碳纤维的长度下降到0.5微米以下，长径比小于10；2)浸润：采用超分散剂丙烯酸共聚物对研磨后的短碳纤维进行浸润；3)包覆：采用表面处理剂低碳多羟基醇对浸润后的短碳纤维进行包覆，期间，将短碳纤维的堆积密度控制在1以下，得到改性碳纤维。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的方法制得的酚醛树脂复合保温材料具有导热系数低、难燃烧、防火性能好的优点，同时还具备良好的机械强度。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
本发明公开一种酚醛树脂复合保温材料的制备方法，包括：
(1)将改性碳纤维研磨成粉，取一定量的改性碳纤维加入去离子水中，经超声分散处理20～30min，得到改性碳纤维的悬浮液；
(2)将酚醛树脂与乙二醇混合，于室温条件下搅拌5～15min，得到酚醛树脂凝胶，其中，所述酚醛树脂凝胶中的酚醛树脂的质量分数为30～50％；
(3)将所述酚醛树脂凝胶与所述改性碳纤维的悬浮液混合，搅拌均匀，依次加入粘接剂、固化剂、发泡剂和表面活性剂，于80～150℃条件下发泡保温1～3h，得到酚醛树脂复合保温材料。
上述步骤(1)中，所述改性碳纤维的悬浮液的的质量浓度为1～5mg/mL，优选的，所述改性碳纤维的悬浮液的的质量浓度为2mg/mL；所述改性碳纤维选自沥青基碳纤维、PAN基碳纤维、粘胶基碳纤维中的一种。
上述步骤(3)中，所述酚醛树脂凝胶与所述改性碳纤维的悬浮液的体积之比为1～10:1，优选的，所述酚醛树脂凝胶与所述改性碳纤维的悬浮液的体积之比为3:1；所述粘接剂、所述固化剂、所述发泡剂和所述表面活性剂的质量之比为5～15:1～10:1～10:1，优选的，所述粘接剂、所述固化剂、所述发泡剂和所述表面活性剂的质量之比为10:5:5:1。
在一实施例中，所述改性碳纤维的制备方法包括：
1)研磨：先将长度为50～100微米的短碳纤维置于研磨机中研磨40h，使得短碳纤维的长度下降到0.5微米以下，长径比小于10；
2)浸润：采用超分散剂丙烯酸共聚物对研磨后的短碳纤维进行浸润；
3)包覆：采用表面处理剂低碳多羟基醇对浸润后的短碳纤维进行包覆，期间，将短碳纤维的堆积密度控制在1以下，得到改性碳纤维。
下述以具体地实施例进行说明本发明中酚醛树脂复合保温材料的制备方法。
实施例
1、制备改性碳纤维
1)研磨：先将长度为50～100微米的短碳纤维置于研磨机中研磨40h，使得短碳纤维的长度下降到0.5微米以下，长径比小于10；
2)浸润：采用超分散剂丙烯酸共聚物对研磨后的短碳纤维进行浸润；
3)包覆：采用表面处理剂低碳多羟基醇对浸润后的短碳纤维进行包覆，期间，将短碳纤维的堆积密度控制在1以下，得到改性碳纤维。
2、制备酚醛树脂复合保温材料
(1)将改性碳纤维研磨成粉，取一定量的改性碳纤维加入去离子水中，经超声分散处理25min，得到质量浓度为2mg/mL的改性碳纤维的悬浮液；
(2)将酚醛树脂与乙二醇混合，于室温条件下搅拌10min，得到酚醛树脂凝胶，其中，所述酚醛树脂凝胶中的酚醛树脂的质量分数为40％；
(3)将体积之比为3:1的所述酚醛树脂凝胶与所述改性碳纤维的悬浮液混合，搅拌均匀，依次加入质量之比为10:5:5:1的粘接剂、固化剂、发泡剂和表面活性剂，于105℃条件下发泡保温2.5h，得到酚醛树脂复合保温材料。
根据上述方法制得的酚醛树脂复合保温材料的导热系数为0.029W/m·K，且难燃烧、防火性能好，同时还具备良好的机械强度。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (7)

1.一种酚醛树脂复合保温材料的制备方法，其特征在于，包括：
(1)将改性碳纤维研磨成粉，取一定量的改性碳纤维加入去离子水中，经超声分散处理20～30min，得到改性碳纤维的悬浮液；
(2)将酚醛树脂与乙二醇混合，于室温条件下搅拌5～15min，得到酚醛树脂凝胶，其中，所述酚醛树脂凝胶中的酚醛树脂的质量分数为30～50％；
(3)将所述酚醛树脂凝胶与所述改性碳纤维的悬浮液混合，搅拌均匀，依次加入粘接剂、固化剂、发泡剂和表面活性剂，于80～150℃条件下发泡保温1～3h，得到酚醛树脂复合保温材料。
2.根据权利要求1所述的酚醛树脂复合保温材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述改性碳纤维的悬浮液的的质量浓度为1～5mg/mL。
3.根据权利要求2所述的酚醛树脂复合保温材料的制备方法，其特征在于，所述改性碳纤维的悬浮液的的质量浓度为2mg/mL。
4.根据权利要求1所述的酚醛树脂复合保温材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述改性碳纤维选自沥青基碳纤维、PAN基碳纤维、粘胶基碳纤维中的一种。
5.根据权利要求1所述的酚醛树脂复合保温材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述酚醛树脂凝胶与所述改性碳纤维的悬浮液的体积之比为1～10:1。
6.根据权利要求1所述的酚醛树脂复合保温材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述粘接剂、所述固化剂、所述发泡剂和所述表面活性剂的质量之比为5～15:1～10:1～10:1。
7.根据权利要求1所述的酚醛树脂复合保温材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述改性碳纤维的制备方法包括：1)研磨：先将长度为50～100微米的短碳纤维置于研磨机中研磨40h，使得短碳纤维的长度下降到0.5微米以下，长径比小于10；2)浸润：采用超分散剂丙烯酸共聚物对研磨后的短碳纤维进行浸润；3)包覆：采用表面处理剂低碳多羟基醇对浸润后的短碳纤维进行包覆，期间，将短碳纤维的堆积密度控制在1以下，得到改性碳纤维。
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