增韧酚醛泡沫保温板及其制备方法
【专利摘要】本发明提出了一种增韧酚醛泡沫保温板及其制备方法，按重量份数计算，包括以下原料：酚醛树脂60～70份、硅烷偶联剂10～15份、硅溶胶4～6份、表面活性剂3～6份、发泡剂5～10份、固化剂10～15份与增韧剂3～6份，所述增韧剂是丙烯酸苯乙烯共聚物乳液、聚丙烯酸与改性硅灰石纤维组成。制备方法：包括以下步骤：1)将酚醛树脂、硅烷偶联剂、硅溶胶、固化剂以及增韧剂在60～80℃条件下进行混合均匀，得到混合物A；2)将混合物A、表面活性剂以及发泡剂混合搅拌均匀，快速倒入预热的模具中发泡，固化即可。该保温板强度和氧指数高，导热系数低。
【专利说明】
増韧酚醛泡沬保温板及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于建筑外墙材料技术领域，具体涉及一种增韧酚醛泡沫保温板及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 酚醛保温板和聚氨酯硬泡同属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。酚醛树脂生产的泡沫和聚氨酯 硬泡虽属相对较好的保温材料，但两类保温材料各有不同的优、缺点，不具有很好综合技术 性能。聚氨酯树脂合成的聚氨酯硬泡，具有轻质、高强、导热系数低、韧性好和施工方便等特 点，但防火性能最高只能达到B1级防火性能、氧指数最高只能达到30 %。
[0003] 酚醛树脂生产的酚醛保温板，具备聚氨酯硬泡保温材料主要基本优点，但防火性 能比聚氨酯硬泡突出，耐火燃穿透、耐高温、低烟，氧指数高达50%，但酚醛保温板与聚氨酯 硬泡比较，酚醛保温板最大的缺点是脆性大、酸性大。由于酚醛保温板的脆性大，酚醛保温 板在使用时存在掉粉、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。尤其 拉拔强度低，不易满足相关标准要求。由于酸性大，使得酚醛保温板与金属、水泥基材料接 触会有一定腐蚀性。
【发明内容】
[0004] 为了解决以上酚醛泡沫板的导热系数较高、韧性不好的问题，本发明提出一种增 韧酚醛泡沫保温板，该保温板强度和氧指数高，导热系数低。
[0005] 本发明的技术方案是这样实现的：
[0006] -种增韧酚醛泡沫保温板，按重量份数计算，包括以下原料：
[0007] 酚醛树脂60~70份、硅烷偶联剂10~15份、硅溶胶4~6份、表面活性剂3~6份、发 泡剂5~10份、固化剂10~15份与增韧剂3~6份，所述增韧剂是丙烯酸苯乙烯共聚物乳液、 聚丙烯酸与改性硅灰石纤维组成。
[0008] 进一步，所述改性硅灰石纤维为甲基丙烯酸甲酯包覆硅灰石。
[0009] 进一步，按照重量份数计算，所述增韧剂包括以下组分:丙烯酸苯乙烯共聚物乳液 25~35份、聚丙烯酸3~6份与改性硅灰石纤维10~15份。增韧剂的制备方法为:首先将丙烯 酸苯乙烯共聚物乳液加入到分散罐中，启动搅拌机开始搅拌，然后分别加入改性硅灰石纤 维与聚丙烯酸搅拌均匀即可。
[0010]进一步，所述表面活性剂为吐温80。
[0011] 进一步，所述硅烷偶联剂为KH550或者KH560。
[0012] 进一步，所述发泡剂为环戊烷或正戊烷。
[0013] 进一步，所述固化剂为磷酸、对甲苯磺酸或者盐酸。
[0014] 本发明的另一个目的是提供一种增韧酚醛泡沫保温板的制备方法，包括以下步 骤：
[0015] 1)将酚醛树脂、硅烷偶联剂、硅溶胶、固化剂以及增韧剂在60~80°C条件下进行混 合均匀，得到混合物A;
[0016] 2)将混合物A、表面活性剂以及发泡剂混合搅拌均匀，快速倒入预热的模具中发 泡，固化即可。
[0017] 进一步，所述步骤2)预热模具的预热温度为40~50°C。
[0018] 本发明有益效果：
[0019] 1、本发明的增韧酚醛泡沫保温板其增韧剂是丙烯酸苯乙烯共聚物乳液、聚丙烯酸 与改性硅灰石纤维组成，增韧效果显著，并且具有更好的阻燃与耐热性能。利用增韧剂中丙 烯酸苯乙烯共聚物乳液成膜后具有良好弹性，可增加酚醛泡沫板的韧性。在聚丙烯酸存在 的条件下，提高了改性硅灰石纤维与高分子材料的兼容性。进一步，再硅烷偶联剂的作用下 对酚醛树脂进行改性。利用硅烷偶联剂的两种功能团，即氨基和乙氧基。其中三个可水解基 团（乙氧基），在反应中先水解生成硅醇，由于硅醇不稳定，极易与改性硅灰石纤维的羟基结 合脱水，从而与改性硅灰石纤维结合起来。氨基上带有两个活泼氢和酚醛树脂发生反应，从 而通过化学键将硅灰石纤维和酚醛树脂两种性质完全不同的材料紧密的结合起来，从而进 一步提高酚醛泡沫板的强度和韧性，解决酚醛泡沫板的脆性和掉粉问题。
[0020] 2、本发明的增韧酚醛泡沫保温板的导热系数为0.020~0.024W/m · K，压缩强度为 0.216~0.224MPa，垂直于板面强度为0.134~0.138MPa，氧指数为50~54。
【具体实施方式】
[0021] 实施例1
[0022] -种增韧酚醛泡沫保温板，按重量份数计算，包括以下原料：
[0023] 酚醛树脂65份、硅烷偶联剂KH550 12份、硅溶胶5份、4份吐温80、环戊烷7份、对甲 苯磺酸12份与增韧剂4份。增韧剂以下组分:丙烯酸苯乙烯共聚物乳液30份、聚丙烯酸5份与 改性硅灰石纤维13份，改性硅灰石纤维为甲基丙烯酸甲酯包覆硅灰石。
[0024]制备方法，包括以下步骤：
[0025] 1)将酚醛树脂、硅烷偶联剂KH550、硅溶胶、磷酸以及增韧剂在70°C条件下进行混 合均匀，得到混合物A;
[0026] 2)将混合物A、吐温80以及环戊烷混合搅拌均匀，快速倒入45°C预热的模具中发 泡，固化即可。
[0027] 实施例2
[0028] -种增韧酚醛泡沫保温板，按重量份数计算，包括以下原料：
[0029] 酚醛树脂60份、硅烷偶联剂KH560 10份、硅溶胶4份、3份吐温80、正戊烷5份、盐酸 11份与增韧剂3份。增韧剂包括以下组分:丙烯酸苯乙烯共聚物乳液25份、聚丙烯酸6份与改 性硅灰石纤维10份。
[0030] 制备方法，包括以下步骤：
[0031] 1)将酚醛树脂、盐酸、硅烷偶联剂KH560、硅溶胶以及增韧剂在60 °C条件下进行混 合均匀，得到混合物A;
[0032] 2)将混合物A、吐温80以及正戊烷混合搅拌均匀，快速倒入40°C预热的模具中发 泡，固化即可。
[0033] 实施例3
[0034] -种增韧酚醛泡沫保温板，按重量份数计算，包括以下原料：
[0035] 酚醛树脂68份、硅烷偶联剂KH560 13份、硅溶胶6份、5份吐温80、正戊烷8份、磷酸 10份与增韧剂5份。增韧剂是丙烯酸苯乙烯共聚物乳液32份、聚丙烯酸3份与改性硅灰石纤 维14份。
[0036]制备方法，包括以下步骤：
[0037] 1)将酚醛树脂、硅烷偶联剂KH560、硅溶胶、磷酸和对甲苯磺酸的混合酸以及增韧 剂在62 °C条件下进行混合均匀，得到混合物A;
[0038] 2)将混合物A、吐温80以及正戊烷混合搅拌均匀，快速倒入42°C预热的模具中发 泡，固化即可。
[0039] 实施例4
[0040] -种增韧酚醛泡沫保温板，按重量份数计算，包括以下原料：
[0041 ] 酚醛树脂70份、硅烷偶联剂KH550 15份、硅溶胶4份、6份吐温80、环戊烷10份、盐酸 15份与增韧剂6份，增韧剂包括以下组分:丙烯酸苯乙烯共聚物乳液35份、聚丙烯酸4份与改 性硅灰石纤维15份。
[0042]制备方法，包括以下步骤：
[0043] 1)将酚醛树脂、硅烷偶联剂KH550、硅溶胶、盐酸以及增韧剂在80 °C条件下进行混 合均匀，得到混合物A;
[0044] 2)将混合物A、吐温80以及环戊烷混合搅拌均匀，快速倒入50°C预热的模具中发 泡，固化即可。
[0045] 实施例5
[0046] 将实施例1-4制备得到的保温板进行性能检测，结果见表1。
[0047]表1实施例1-4保温板性能检测结果
[0049]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种增韧酚醛泡沫保温板，其特征在于，按重量份数计算，包括以下原料： 酚醛树脂60~70份、硅烷偶联剂10~15份、硅溶胶4~6份、表面活性剂3~6份、发泡剂5 ~10份、固化剂10~15份与增韧剂3~6份，所述增韧剂是丙烯酸苯乙烯共聚物乳液、聚丙烯 酸与改性硅灰石纤维组成。2. 根据权利要求1所述的增韧酚醛泡沫保温板，其特征在于，所述改性硅灰石纤维为甲 基丙烯酸甲酯包覆硅灰石。3. 根据权利要求1或2所述的增韧酚醛泡沫保温板，其特征在于，按照重量份数计算，所 述增韧剂包括以下组分:丙烯酸苯乙烯共聚物乳液25~35份、聚丙烯酸3~6份与改性硅灰 石纤维10~15份。4. 根据权利要求1或2所述的增韧酚醛泡沫保温板，其特征在于，所述表面活性剂为吐 温80。5. 根据权利要求1或2所述的增韧酚醛泡沫保温板，其特征在于，所述硅烷偶联剂为 KH550或者 KH560。6. 根据权利要求1或2所述的增韧酚醛泡沫保温板，其特征在于，所述发泡剂为环戊烷 或正戊烷。7. 根据权利要求1或2所述的增韧酚醛泡沫保温板，其特征在于，所述固化剂为磷酸、对 甲苯磺酸或者盐酸。8. -种如权利要求1所述的增韧酚醛泡沫保温板的制备方法，其特征在于，包括以下步 骤： 1) 将酚醛树脂、硅烷偶联剂、硅溶胶、固化剂以及增韧剂在60~80°C条件下进行混合均 匀，得到混合物A; 2) 将混合物A、表面活性剂以及发泡剂混合搅拌均匀，快速倒入预热的模具中发泡，固 化即可。9. 根据权利要求8所述的增韧酚醛泡沫保温板的制备方法，其特征在于，所述步骤2)预 热模具的预热温度为40~50°C。
【文档编号】C08J9/14GK106046668SQ201610624864
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月1日
【发明人】刘涛
【申请人】合肥广能新材料科技有限公司