一种酚醛发泡复合材料轻强板的制备方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种复合材料轻强板，具体涉及一种酚醛发泡复合材料轻强板的制备 方法及其应用。
【背景技术】
[0002] 酚醛发泡复合材料轻强板在国际上统称为酚醛轻钢，它主要是在延续第一代酚醛 保温板不燃、烟密度低等所有优点的基础上，克服了质脆强度差的缺点，具备了轻质高强、 阻燃保温、隔音降噪、耐腐蚀、耐候性好以及防水隔潮、防虫、防鼠等特点，被广泛应用于高 铁、动车的地板、车内顶、中央空调通风管道以及游艇内仓隔断等部位。
[0003] 现有的酚醛发泡复合材料大多是采用各种零碎的短切纤维作为填料混合到酚醛 树脂中发泡成型，用这种方法生产的产品在混合过程中容易造成纤维的分布不均，因而产 品的强度分布不均，生产重复性差。
[0004] 随着科技的进步，轨道交通领域等对轻强板的强度以及阻燃等级要求越来越高， 现有的酚醛发泡复合材料轻强板已不能满足现有的需求，因此，急需研发一种高强度、防火 性能高的酚醛发泡复合材料轻强板。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种酚醛发泡复合材料轻强板的制备 方法。
[0006] 本发明通过下述技术方案来实现： 一种酚醛发泡复合材料轻强板的制备方法，包括如下步骤： (1) 按重量份，将10-25份填料、2-11份发泡剂、2-6份无卤阻燃剂、0. 1-1. 0份润湿剂、 0. 1-1. 0份硅烷偶联剂、5-35份水加入到85-125份的改性酚醛树脂中，高速搅拌5~15分 钟，恒温25°C，得到改性酚醛树脂浸渍液； (2) 将玻璃棉浸入改性酚醛树脂浸渍液中进行浸胶，树脂浸渍含胶量可根据浸渍液固 含量，棉重以及目标板密度来确定； (3) 将浸胶后的玻璃棉经过匀胶，挤掉多余的树脂，同时使树脂在玻璃棉表面分散均 匀； (4) 将匀胶后的玻璃棉放入干燥箱中进行干燥，干燥温度为60~85°C，干燥时间20~40 分钟； (5) 将干燥好的玻璃棉放在高温压机中发泡定型，发泡温度为110~160°C，时间为 8~35min，压力为0. 5~0. 7MPA，即得酚醛发泡复合材料轻强板。
[0007] 步骤（1)中，所述改性酚醛树脂，按重量百分比计，包括苯酚20%-35%、甲醛 45%-65%、水 5%-30%、烧碱 0? 3%-L2%、三聚氰胺 7. 0%-13. 0% 和尿素 2. 0%-8. 0%。
[0008] 优选的，所述甲醛的质量浓度为44%-52% ;所述烧碱为质量浓度为48%-52%的 NaOH、K0H或Ba(0H) 2中的至少一种。
[0009] 本发明所述的改性酚醛树脂可通过下述制备方法制得，包括以下步骤： a、 加入苯酚、甲醛、水，开启搅拌器和冷却系统，冷却到45_60°C加入烧碱，加热升温至 65-80°C，保温反应4-5. 5小时； b、 保温结束后，加入三聚氰胺，并保温在70-85°C; c、 取样检测溶水性，当溶水性在20°C条件下达到110%_190%，冷却至40-55°C，调PH值 到7.0-8. 5,加入尿素； d、 真空脱水，当粘度在20°C条件下达到1100-1500cpS，停止脱水并冷却，即得。
[0010] 本发明采用的酚醛树脂是经过尿素和三聚氰胺改性的改性酚醛树脂，三聚氰胺改 性可提高树脂的阻燃性能，较低的摩尔比可获得较高的强度，树脂在耐热阻燃性能方面比 普通酚醛树脂优异。
[0011] 本发明在改性酚醛树脂中添加润湿剂、偶联剂、填料等特殊助剂，制备得到的改性 酚醛树脂浸渍液具有高阻燃性能，高强度，高耐热性等特点。
[0012] 优选的，步骤（1)中，所述填料为氢氧化铝、氢氧化镁或氧化锌中的一种或几种； 所述发泡剂为AC发泡剂；所述润湿剂为二丙二醇或丙二醇；所述无卤阻燃剂为磷酸酯类阻 燃剂。
[0013] 优选的，步骤（2)中，所述改性酚醛树脂的固含量为40~50%。
[0014] 优选的，步骤（2)中，所述玻璃棉的R20含量彡0.50%，纤维直径5~20微米，含水量 彡0. 30%，可燃物含量1. 0%-4. 0%。
[0015] 相对于现有技术，本发明具有如下优点： (1) 通过本发明方法制备得到的酚醛发泡复合材料轻强板防火性能可达 到A级，甲醛释放量彡1. 0,密度为200~300kg/M3,吸水率为1. 64%~1. 76%，隔音指数为 28~32dB，导热系数为0. 022~0. 0356WAm?K)，具有阻燃保温、隔音降噪、耐腐抗菌、耐候防 水、防虫、防鼠等特点； (2) 本发明通过用改性酚醛树脂浸渍液浸渍玻璃棉，然后用热压机加热固化发泡成型， 大大提高了板的强度，可广泛应用于轨道交通、中央空调通风管道等领域。
【具体实施方式】
[0016] 为更好地理解本发明，下面通过实施例对本发明作进一步的说明，需要说明的是 实施例并不构成对本发明保护范围的限制。
[0017]【改性酚醛树脂的制备】 改性酚醛树脂，由以下原料按下述质量百分比合成：苯酚20%、甲醛45%、水22%、烧碱 1. 0%、三聚氰胺7. 0%和尿素5. 0%。
[0018] 甲醛的质量浓度为44%;所述烧碱为质量浓度为50%的NaOH。
[0019] 其制备方法，包括以下步骤： a、 加入苯酚、甲醛、水，开启搅拌器和冷却系统，冷却到45-60°C加入烧碱，加热升温至 65-80°C，保温反应4-5. 5小时； b、 保温结束后，加入三聚氰胺，并保温在70-85°C; c、 取样检测溶水性，当溶水性在20°C条件下达到110%_190%，冷却至40-55°C，调PH值 到7.0-8. 5,加入尿素； d、真空脱水，当粘度在20°C条件下达到1100-1500cpS，停止脱水并冷却，即得。
[0020] 实施例1 一种酚醛发泡复合材料轻强板的制备方法，包括如下步骤： (1) 按重量份，将15份氢氧化铝填料、8份AC发泡剂、5份无卤阻燃剂、0. 5份丙二醇润 湿剂、〇. 5份硅烷偶联剂、25份水加入到100份的改性酚醛树脂中，高速搅拌5~15分钟，恒 温25 °C，得到改性酚醛树脂浸渍液； (2) 将玻璃棉浸入改性酚醛树脂浸渍液中进行浸胶，改性酚醛树脂浸渍液的固含量为 45% ； (3) 将浸胶后的玻璃棉经过匀胶，挤掉多余的树脂，