一种耐高温改性酚醛树脂保温材料的制作方法

文档序号:21991958发布日期:2020-08-25 19:32阅读:118来源:国知局

本发明属于保温技术领域,具体涉及一种耐高温改性酚醛树脂保温材料。



背景技术:

酚醛树脂保温材料属于有机类热固性高效保温材料,尤其近年建筑节能率的逐渐提高,应用保温材料技术性能越来越高,市场需求量越来越大。在建筑应用保温材料应用中,不但要求物理技术性能高,而且必须达到防火性能。酚醛树脂生产的酚醛树脂保温材料,具有良好的耐火燃穿透、耐高温、低烟性能,但酚醛树脂保温材料最大的缺点是脆性大、酸性大。由于酚醛树脂保温材料的脆性大,酚醛树脂保温材料在使用时存在掉粉、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。由于酸性大,使得酚醛树脂保温材料与金属、水泥基材料接触会有一定腐蚀性,限制了其应用范围。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种耐高温改性酚醛树脂保温材料。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

一种耐高温改性酚醛树脂保温材料,包括以下重量份的原料:100-130份改性酚醛树脂、14-18份氢氧化铝、10-15份玻璃纤维、22-30份聚乙二醇、4.5-6.5份十二烷基磺酸钠。

进一步,所述的改性酚醛树脂的制备方法,具体包括以下步骤:

反应流程如下:

s1、改性剂的制备

称取100mmol1,1,5,5-四甲基-3,3-二苯基三硅氧烷和205-210mmol4-溴-1-丁烯加入到反应釜中和1l溶剂异丙醇,搅拌溶解后,通入氮气保护,接着加入金属铂催化剂,继续通入氮气保持15-20min,直至完全替换掉反应釜中的空气,关闭氮气,边搅拌边升温至75-80℃,进行硅氢加成反应,反应结束后,减压蒸馏除去溶剂和未反应的原料4-溴-1-丁烯,即得到式n1所示的改性剂;

s2、改性酚醛树脂的制备

称取15.5-18g改性剂n1、110-120g固体酚醛树脂粉末和1.5-2l溶剂叔戊醇加入到反应釜中,搅拌溶解完全后,加入碱催化剂,加入完毕后,边搅拌边升温至80-90℃,保温反应4.5-6h,反应结束后,自然冷却到室温,抽滤,采用水洗后,烘干后即得到式n所示的改性酚醛树脂。

进一步,步骤s1中,所述的金属铂催化剂为氯铂酸,氯铂酸的加入量为15-20mmol。

进一步,步骤s1中,硅氢加成反应的时间为11-13h。

进一步,步骤s2中,所述的碱催化剂为碳酸铯,碳酸铯的加入量为6-8g。

本发明的有益效果:

本发明提供了一种耐高温改性酚醛树脂保温材料,以改性酚醛树脂为基体,采用改性剂对酚醛树脂进行改性,具体为:首先,以1,1,5,5-四甲基-3,3-二苯基三硅氧烷和4-溴-1-丁烯为原料,在金属铂催化剂氯铂酸的催化下,发生硅氢加成反应,制备得到了改性剂,接着在碱催化剂碳酸铯的催化下,改性剂与酚醛树脂发生醚化反应,即得到了改性酚醛树脂,醚化降低了酚醛树脂的酸性,提高了酚醛树脂的韧性,另外,酚醛树脂上引入了高键能的有机硅,si-o键的键能高于c-c键,进一步的提高了酚醛树脂的热稳定性,进而提高了改性酚醛树脂保温材料的耐高温性能。

当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

改性酚醛树脂的制备方法,具体包括以下步骤:

s1、改性剂的制备

称取100mmol1,1,5,5-四甲基-3,3-二苯基三硅氧烷和208mmol4-溴-1-丁烯加入到反应釜中和1l溶剂异丙醇,搅拌溶解后,通入氮气保护,接着加入16mmol金属铂催化剂氯铂酸,继续通入氮气保持20min,直至完全替换掉反应釜中的空气,关闭氮气,边搅拌边升温至80℃,进行硅氢加成反应12h,反应结束后,减压蒸馏除去溶剂和未反应的原料4-溴-1-丁烯,即得到式n1所示的改性剂;

s2、改性酚醛树脂的制备

称取17g改性剂n1、120g固体酚醛树脂粉末和2l溶剂叔戊醇加入到反应釜中,搅拌溶解完全后,加入8g碱催化剂碳酸铯,加入完毕后,边搅拌边升温至85℃,保温反应5.5h,反应结束后,自然冷却到室温,抽滤,采用水洗后,烘干后即得到式n所示的改性酚醛树脂;改性酚醛树脂分解温度为470℃;

反应流程如下:

改性酚醛树脂的红外表征为:ir(kbr):3054/3012(苯环),2954-2723(-ch2-、-ch3),933(-si-o-)cm-1

实施例2

一种耐高温改性酚醛树脂保温材料,包括以下重量份的原料:100份改性酚醛树脂、15份氢氧化铝、12份玻璃纤维、25份聚乙二醇、4.5份十二烷基磺酸钠;

该耐高温改性酚醛树脂保温材料的制备方法为:将组分量的原料加入到球磨机中,进行研磨粉碎1.5h,粉碎完毕后,置于模具内,最后放入加热炉中经加热烧结定型、退火、出炉冷却,即得到用于墙体的耐黄变保温材料;耐黄变保温材料800℃时的残炭率为75.17%,具有较好的耐热性和较高的残炭率。

实施例3

一种耐高温改性酚醛树脂保温材料,包括以下重量份的原料:120份改性酚醛树脂、14份氢氧化铝、15份玻璃纤维、22份聚乙二醇、6.5份十二烷基磺酸钠;

该耐高温改性酚醛树脂保温材料的制备方法为:将组分量的原料加入到球磨机中,进行研磨粉碎2h,粉碎完毕后,置于模具内,最后放入加热炉中经加热烧结定型、退火、出炉冷却,即得到用于墙体的耐黄变保温材料;耐黄变保温材料800℃时的残炭率为77.65%,具有较好的耐热性和较高的残炭率。

实施例4

一种耐高温改性酚醛树脂保温材料,包括以下重量份的原料:130份改性酚醛树脂、17份氢氧化铝、13.5份玻璃纤维、28份聚乙二醇、5份十二烷基磺酸钠;

该耐高温改性酚醛树脂保温材料的制备方法为:将组分量的原料加入到球磨机中,进行研磨粉碎2h,粉碎完毕后,置于模具内,最后放入加热炉中经加热烧结定型、退火、出炉冷却,即得到用于墙体的耐黄变保温材料;

耐黄变保温材料800℃时的残炭率为80.09%,具有较好的耐热性和较高的残炭率。

对比例1

将改性酚醛树脂替换为酚醛树脂,其余同实施例4.制备的保温材料800℃时的残炭率为62.43%。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

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