CN111825817B - 高活性发泡酚醛树脂及中性酚醛泡沫的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种高活性发泡酚醛树脂及中性酚醛泡沫的制备方法，属于有机化学技术领域。该高活性发泡酚醛树脂的制备方法包括以下过程：称取一定量的苯酚、液体甲醛和碱性催化剂加入反应瓶中，在70～90℃下反应一段时间后，降温至50～60℃，再加入碳酰胺和六次甲基四胺恒温反应20～40分钟；之后真空负压脱水，至粘度达到500～3000cps，得到高活性发泡酚醛树脂。本发明制备工艺简单，能耗低，制得的酚醛泡沫呈中性，解决了酚醛泡沫呈酸性的问题，避免了对水泥砂浆、混凝土、金属的腐蚀。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种有机化学领域的技术，具体是一种高活性发泡酚醛树脂及中性酚醛泡沫的制备方法。
背景技术
酚醛泡沫由于具有优良的耐火性、绝热性、尺寸稳定性及耐化学性能，在建筑外墙保温、中央空调通风管道、工业管道及罐体保温等领域得到广泛应用。一般普通的酚醛泡沫制作过程中需要加入大量的酸作为固化剂，加入量大约是树脂重量的20％～60％，从而有大量的酸残留在酚醛泡沫体内，pH一般在1～4之间。在建筑外墙保温领域，酚醛泡沫残留酸对水泥砂浆及混领土的腐蚀性；在中央空调通风管道保温领域，酚醛泡沫残留酸对彩钢及铝箔的腐蚀；在工业管道及罐体保温领域，酚醛泡沫残留酸对金属管道及罐体的腐蚀等，都制约着酚醛泡沫的发展与使用。
专利公开号为CN102558757A的中国专利申请提及一种中性酚醛泡沫的制备方法，通过在酚醛树脂中加入碱性缓释型微胶囊，利用碱金属中和泡沫残留的酸，制备中性酚醛泡沫材料。但是，碱性缓释型微胶囊释放的碱金属非常缓慢，泡沫固化稳定后效果更不明显，要达到中性泡沫的效果，就需要加大碱性缓释型微胶囊加入量，胶囊微粒投入量大会导致酚醛泡沫材料强度的降低。
专利公开号为CN102286188A的中国专利申请提及一种中性酚醛泡沫的制备方法，采用热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂混合，用六次甲基四胺固化热塑性酚醛树脂，再加入酸固化剂即可。但是，六次甲基四胺固化热塑性酚醛树脂需要很高的温度，基本要在130℃以上才可以实现，而酚醛发泡过程中如果把温度控制在130℃以上，首先能源消耗大，其次发泡工艺实现难度大，生成工艺较为复杂，成本较高。
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明由此而来。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种高活性发泡酚醛树脂及中性酚醛泡沫的制备方法，制备工艺简单，能耗低，制得的酚醛泡沫呈中性，解决了酚醛泡沫酸性对水泥砂浆、混凝土、金属的腐蚀性。
本发明涉及一种高活性发泡酚醛树脂的制备方法，包括以下过程：
称取一定量的苯酚、液体甲醛和碱性催化剂加入反应瓶中，在70～90℃下反应一段时间后，降温至50～60℃，再加入碳酰胺和六次甲基四胺恒温反应20～40分钟；之后真空负压脱水，至粘度达到500～3000cps，得到高活性发泡酚醛树脂。
优选地，液体甲醛中甲醛浓度为25％～50％，甲醛对苯酚的摩尔比为1.1～1.5。
优选地，碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钡和碳酸钠中至少一种，加入量为苯酚重量的0.5％～5％。
优选地，在70～90℃反应过程中检测液体的苯酚含量，测得浓度在6.0％～10.0％之间降温，以终止酚醛树脂的缩聚反应。
优选地，六次甲基四胺的加入量为苯酚重量的5％～30％。
本发明还涉及一种中性酚醛泡沫的制备方法，包括以下过程：
取一定量高活性发泡酚醛树脂，按比例加入发泡剂、匀泡剂、阻燃剂后搅拌均匀，然后加入一定比例的酸固化剂，高速搅拌均匀后倒入已经预热到60～70℃的模具中，在60～70℃的烘箱中发泡固化10～15分钟，得到中性酚醛泡沫材料。
优选地，酸固化剂的添加量为高活性发泡酚醛树脂重量的5％～10％，高速搅拌速度≥2000r/min。
优选地，酸固化剂为苯酚磺酸、对甲苯磺酸、苯磺酸、硫酸、磷酸中的一种或几种的复配酸。
优选地，发泡剂为戊烷或己烷类，匀泡剂为硅油类或吐温80；发泡剂的加入量为酚醛树脂重量的5％～10％，匀泡剂的加入量为酚醛树脂重量的0.5％～2.0％。
技术效果
与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：
1)对合成的高活性发泡酚醛树脂进行活性测试，在加入苯酚磺酸后，测得放热温度可以达到110～130℃，比普通的发泡酚醛树脂放热高20～40℃，固化时间为50～80秒，比普通的发泡酚醛树脂固化时间快30～50秒左右；此高活性发泡酚醛树脂放热高、固化速度快，故利用其制备中性酚醛泡沫的过程中可以大大减少酸固化剂的添加量；
2)制备酚醛泡沫过程中，加入的酸固化剂量少，再加上高活性发泡酚醛树脂中六次甲基四胺在发泡过程中分解，释放的NH3形成NH4OH，中和酚醛泡沫中残留的酸，制得的酚醛泡沫pH值在6.0～6.5之间，从而很大程度上解决了酚醛泡沫酸性对水泥砂浆、混凝土、金属的腐蚀性。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细描述。实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件进行。
本发明实施例高活性发泡酚醛树脂合成中，原料配比如下表1所示。
表1原料配比表一
合成过程如下：
首先，将苯酚、甲醛、碱性催化剂投入反应瓶中，加热至80±10℃反应，反应2.0小时后开始检测溶液的游离酚(苯酚)含量，当游离酚浓度达到6.0％～10.0％时，停止加热并迅速降温至55±5℃；
接着，在55±5℃条件下加入碳酰胺和六次甲基四胺，维持55±5℃反应20～40分钟；
最后，开始真空负压脱水操作，真空度达到700mmHg以上，当树脂粘度达到500～3000cps后，停止真空脱水，迅速降温至30℃以下，获得高活性发泡酚醛树脂，待用。
对合成的高活性发泡酚醛树脂进行活性检测：在25℃下，取合成的高活性发泡酚醛树脂50g倒入150ml一次性塑料杯中，加入10g浓度为65％的苯酚磺酸，用量程为0-200℃的水银精密温度计搅拌并计时，搅拌均匀后将温度计插入液面中间部位，待酚醛树脂完全固化后记录时间以及温度计上的温度值。
本发明实施例中性酚醛泡沫合成中，原料配比如下表2所示。
表2原料配比表二
| 序号 | 原料名称 | 等级 | 加入量(份) |
| 1 | 高活性发泡酚醛树脂 | 自制 | 100 |
| 2 | 发泡剂 | 工业级 | 5.0～10.0 |
| 3 | 匀泡剂 | 工业级 | 0.5～2.0 |
| 4 | 阻燃剂 | 工业级 | 5～10 |
| 5 | 酸固化剂 | 工业级/自制 | 5～10 |
合成过程如下：
取100g高活性发泡酚醛树脂，加入发泡剂、匀泡剂和阻燃剂，充分搅拌后，将温度调节到25℃；之后加入已经调好温度(25℃)的酸固化剂，高速搅拌5～10秒后，立即倒入已经预热到60～70℃的模具中，然后放入60～70℃的烘箱中发泡固化10～15分钟，之后取出，得到中性酚醛泡沫。
对合成的中性酚醛泡沫进行pH检测：取泡沫材料5g，倒入盛有200g蒸馏水的250ml烧杯中，搅拌24小时后取上清液，用pH计测试其pH值。
实施例1
首先，取苯酚1000g加入3000ml的反应瓶中，一次加入1000g浓度为37％的甲醛和20g浓度为50％的NaOH溶液，加热到85℃反应2.0小时后开始测游离酚含量，2小时45分钟测得游离酚浓度为7.2％，立即降温到55℃；
接着，加入40g碳酰胺和150g六次甲基四胺，30分钟完全溶解后开始真空脱水，真空度在720mmHg，当温度脱到48℃时，测得树脂粘度为1200cps，降温至30℃后，放入10℃的冰箱保存待用。
取上述合成好的高活性发泡酚醛树脂50g(25℃)倒入150ml一次性塑料杯中，加入10g苯酚磺酸(浓度65％)固化剂，用量程为0-200℃的水银精密温度计搅拌并计时，搅拌均匀后将温度计插入液面中间部位，记录固化时间为62秒，放热温度为122℃。
实施例2
首先，取苯酚1000g加入3000ml的反应瓶中，一次加入1150g浓度为37％的甲醛和25g浓度为50％的NaOH溶液，加热到85℃反应2.0小时后测游离酚含量，2小时20分钟测得游离酚浓度为6.8％，立即降温到55℃；
接着，加入40g碳酰胺和200g六次甲基四胺，30分钟完全溶解后开始真空脱水，真空度在720mmHg，当温度脱到49℃时，测得树脂粘度为1500cps，降温至30℃后，放入10℃的冰箱保存待用。
取上述合成好的高活性发泡酚醛树脂50g(25℃)倒入150ml一次性塑料杯中，加入10g苯酚磺酸(浓度65％)固化剂，用量程为0-200℃的水银精密温度计搅拌并计时，搅拌均匀后将温度计插入液面中间部位，记录固化时间为71秒，放热温度为118℃。
实施例3
首先，取实施例1合成的高活性发泡酚醛树脂100g，加入7g戊烷、1.2g硅油匀泡剂、6g阻燃剂，搅拌4分钟后调节温度为25℃；
然后，加入已经调好温度(25℃)的酸固化剂苯酚磺酸6g，以2000r/min额速度高速搅拌8秒后，立即倒入已经预热到60～70℃的模具中，然后放入60～70℃的烘箱中发泡固化12分钟，取出得到中性酚醛泡沫材料。
实施例4
首先，取实施例1合成的高活性发泡酚醛树脂100g，加入6g戊烷、1.4g硅油匀泡剂、6g阻燃剂，搅拌4分钟后调节温度为25℃；
然后，加入已经调好温度(25℃)的酸固化剂苯酚磺酸7g，以2000r/min的速度高速搅拌8秒后，立即倒入已经预热到60～70℃的模具中，然后放入60～70℃的烘箱中发泡固化12分钟，取出得到中性酚醛泡沫材料。
实施例5
首先，取实施例2合成的高活性发泡酚醛树脂100g，加入7g戊烷、1.2g硅油匀泡剂、6g阻燃剂，搅拌4分钟后调节温度为25℃；
然后，加入已经调好温度(25℃)的酸固化剂苯酚磺酸6g，以2000r/min的速度高速搅拌8秒后，立即倒入已经预热到60～70℃的模具中，然后放入60～70℃的烘箱中发泡固化13分钟，取出得到中性酚醛泡沫材料。
实施例6
首先，取实施例2合成的酚醛树脂100g，加入6g戊烷、1.4g硅油匀泡剂、6g阻燃剂，搅拌4分钟后调节温度为25℃；
然后，加入已经调好温度(25℃)的酸固化剂苯酚磺酸7g，以2000r/min的速度高速搅拌8秒后，立即倒入已经预热到60～70℃的模具中，然后放入60～70℃的烘箱中发泡固化13分钟，取出得到中性酚醛泡沫材料。
对比例1
取市售发泡酚醛树脂100g，加入6g戊烷、1.4g硅油匀泡剂、6g阻燃剂，搅拌4分钟后调节温度为25℃；
加入已经调好温度(25℃)的酸固化剂苯酚磺酸7g，高速搅拌8秒后，立即倒入已经预热到60～70℃的模具中，然后放入60～70℃的烘箱中发泡固化12分钟，取出。
对比例2
取市售发泡酚醛树脂100g，加入7g戊烷、1.2g硅油匀泡剂、6g阻燃剂，搅拌4分钟后调节温度为25℃；
加入已经调好温度(25℃)的酸固化剂苯酚磺酸40g，高速搅拌8秒后，立即倒入已经预热到60～70℃的模具中，然后放入60～70℃的烘箱中发泡固化12分钟，取出。
将实施例3～6、对比例1和对比例2制备的酚醛泡沫进行密度、强度、pH检测，结果如下表3所示。
表3性能对比表
从表3可以看出，本发明实施例制备的酚醛泡沫材料pH值在6.0～6.5之间，在本领域中属于中性，基本解决了普通酚醛泡沫残留酸的问题。
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种中性酚醛泡沫的制备方法，其特征在于，包括以下过程：
取一定量高活性发泡酚醛树脂，之后按比例加入发泡剂、匀泡剂、阻燃剂后搅拌均匀，然后加入一定比例的酸固化剂，高速搅拌均匀后倒入已经预热到60～70℃的模具中，在60～70℃的烘箱中发泡固化10～15分钟，得到中性酚醛泡沫材料，制得的酚醛泡沫pH值在6.0～6.5之间；其中，所述酸固化剂的添加量为高活性发泡酚醛树脂重量的5％～10％，发泡剂的加入量为酚醛树脂重量的5％～10％，匀泡剂的加入量为酚醛树脂重量的0.5％～2.0％；
所述高活性发泡酚醛树脂的制备方法为:称取一定量的苯酚、液体甲醛和碱性催化剂加入反应瓶中，在70～90℃下反应一段时间后，降温至50～60℃，再加入碳酰胺和六次甲基四胺恒温反应20～40分钟；之后真空负压脱水，至粘度达到500～3000cps，得到高活性发泡酚醛树脂。
2.根据权利要求1所述中性酚醛泡沫的制备方法，其特征是，所述液体甲醛中甲醛浓度为25％～50％，甲醛对苯酚的摩尔比为1.1～1.5。
3.根据权利要求1所述中性酚醛泡沫的制备方法，其特征是，所述碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钡和碳酸钠中至少一种，加入量为苯酚重量的0.5％～5％。
4.根据权利要求1所述中性酚醛泡沫的制备方法，其特征是，在70～90℃反应过程中检测游离酚含量，测得浓度在6.0％～10.0％之间降温，以终止酚醛树脂的缩聚反应。
5.根据权利要求1所述中性酚醛泡沫的制备方法，其特征是，所述六次甲基四胺的加入量为苯酚重量的5％～30％。
6.根据权利要求1所述中性酚醛泡沫的制备方法，其特征是，所述酸固化剂为苯酚磺酸、对甲苯磺酸、苯磺酸、硫酸、磷酸中的一种或几种的复配酸。
7.根据权利要求1所述中性酚醛泡沫的制备方法，其特征是，所述高速搅拌的速度≥2000r/min。
8.根据权利要求1所述中性酚醛泡沫的制备方法，其特征是，所述发泡剂为戊烷或己烷类，匀泡剂为硅油类或吐温80。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5989335A (ja) * | 1982-11-11 | 1984-05-23 | Gunei Kagaku Kogyo Kk | フエノ−ル樹脂発泡体の製造方法 |
| JPS60188431A (ja) * | 1984-03-09 | 1985-09-25 | Achilles Corp | フエノ−ル樹脂発泡体の製造方法 |
| CN101704986A (zh) * | 2009-11-19 | 2010-05-12 | 北京玻钢院复合材料有限公司 | 热固性常温快速发泡固化酚醛树脂及其制备方法与应用 |
| CN104311868A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-01-28 | 武汉工程大学 | 一种纤维素改性酚醛泡沫的制备方法 |
| CN105732923A (zh) * | 2014-12-11 | 2016-07-06 | 苏州美克思科技发展有限公司 | 一种低酸性酚醛泡沫保温材料的制备方法 |
| CN107083017A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-08-22 | 济南大学 | 一种常温可发酚醛树脂的合成与发泡方法 |
| CN107459762A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-12-12 | 江苏德明新材料有限公司 | 一种低温发泡耐老化酚醛泡沫保温材料 |
| CN111333996A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-26 | 长春工业大学 | 改性酚醛泡沫及其制备方法 |
-
2020
- 2020-07-22 CN CN202010711963.8A patent/CN111825817B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5989335A (ja) * | 1982-11-11 | 1984-05-23 | Gunei Kagaku Kogyo Kk | フエノ−ル樹脂発泡体の製造方法 |
| JPS60188431A (ja) * | 1984-03-09 | 1985-09-25 | Achilles Corp | フエノ−ル樹脂発泡体の製造方法 |
| CN101704986A (zh) * | 2009-11-19 | 2010-05-12 | 北京玻钢院复合材料有限公司 | 热固性常温快速发泡固化酚醛树脂及其制备方法与应用 |
| CN104311868A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-01-28 | 武汉工程大学 | 一种纤维素改性酚醛泡沫的制备方法 |
| CN105732923A (zh) * | 2014-12-11 | 2016-07-06 | 苏州美克思科技发展有限公司 | 一种低酸性酚醛泡沫保温材料的制备方法 |
| CN107083017A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-08-22 | 济南大学 | 一种常温可发酚醛树脂的合成与发泡方法 |
| CN107459762A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-12-12 | 江苏德明新材料有限公司 | 一种低温发泡耐老化酚醛泡沫保温材料 |
| CN111333996A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-26 | 长春工业大学 | 改性酚醛泡沫及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 冯新德主编."六亚甲基四胺".《高分子辞典》.中国石化出版社,1998,第457页. * |
| 谢圣英主编.《塑料材料》.中国轻工业出版社,2010,第94页. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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