專利名稱：：外墻保溫用酚醛泡沫及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及外墻保溫用酚醛泡沫，同時(shí)還涉及其制備方法，屬于建筑材料
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：酚醛泡沫是一種堅(jiān)硬閉孔的絕熱材料，具有良好的隔熱性、阻燃性、燃燒時(shí)低發(fā)煙性、尺寸穩(wěn)定性等特點(diǎn)，而且易加工，生產(chǎn)成本低，近年來作為各種建筑材料廣泛使用。但是現(xiàn)有的酚醛泡沫還存在著各種缺點(diǎn)，例如閉孔率低，泡沫易開孔，脆性大，長時(shí)間使用易老化變脆甚至粉化等，而且酚醛泡沫遇水遇潮時(shí)還容易降解、失重?，F(xiàn)有酚醛泡沫的這些缺點(diǎn)極大地限制了其在長時(shí)間內(nèi)擁有較理想的導(dǎo)熱系數(shù)、強(qiáng)度和抗老化穩(wěn)定性，因此難以應(yīng)用于外墻保溫領(lǐng)域，目前國內(nèi)酚醛泡沫制作的保溫板只能用于中央空調(diào)風(fēng)管的保溫。近年來，石油化工類的下游產(chǎn)品受到資源限制，需要一種可替代石油化工類產(chǎn)品的可再生資源制備酚醛泡沫。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種在對建筑物外墻具備優(yōu)異保溫功能的同時(shí)，還具有良好耐久性、抗壓性、閉孔性和絕熱性的外墻保溫用盼醛泡沫，同時(shí)給出其制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案提供了外墻保溫用酚醛泡沫，該酚醛泡沫由以下重量份配比原料制成楊梅栲膠改性酚醛樹月旨10(H分，勻泡劑18《分，發(fā)泡劑520f分，固《匕劑102(H分；所述楊梅栲膠改性酚醛樹脂由以下重量份的各組分配制而成苯酚100份，曱醛溶液200~300份，楊梅栲膠溶液12~25份，金屬氧化物0.5~8<分，？文寸生S力劑4~304分，；昆合孑崔4匕劑1~2(W分。上述技術(shù)方案中所述混合催化劑由氨水與金屬氧化物組成，所述氨水與金屬氧化物的質(zhì)量比為0.3:1~5:1;所述改性助劑為有才幾胺類化合物，優(yōu)選己二胺、十四胺、十六胺、十八胺中的至少一種。上述技術(shù)方案中所述金屬氧化物優(yōu)選氧化鈣、氧化鎂、氧化銅、氧化鐵中的至少一種。上述寺支術(shù)方案中所述勻泡劑為吐溫-60,吐溫-80,有積J圭DC193中的至少一種；所述發(fā)泡劑為烷烴類非卣代化合物，優(yōu)選正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、正己烷、環(huán)己烷中的至少一種；所述固化劑為鹽酸、磷酸、硫酸、草酸、對曱苯磺酸、二曱苯磺酸中的至少一種。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了外墻保溫用酚醛泡沫的制備方法，其方法包括以下步驟1)按重量份配比將楊梅栲膠溶液12~25份、200~300份曱醛溶液的四分之一至二分之一(即50~150份曱醛溶液)、金屬氧化物0.5~8份加入到反應(yīng)釜中，攪拌均勻，在5085'C下反應(yīng)15~60分鐘后降溫至40。C以下；2)按重量份配比向反應(yīng)釜中添加苯酚100份、改性助劑4~30份、混合催化劑1~20份混合均勻，保溫25~50分鐘并將其余的曱醛溶液(即200~300份曱醛溶液的二分之一至四分之三)分3~5次加入，升溫至95120。C,反應(yīng)20~40分鐘后降溫至40。C以下，再加酸調(diào)節(jié)PIH直至中性；3)在真空度1015KPa，溫度6080'C條件下減壓蒸餾脫水即得含水量為3~15%、粘度為1000~30000mPas的楊^每栲膠改性酚醛樹脂；4)按重量份配比將楊梅栲膠改性酚醛樹脂100份、勻泡劑1~8份、發(fā)泡劑5-20份混合，再加入固化劑10-20份，劇烈攪拌使之混合均勻，將混合物倒入模具，在50~95'C條件下固化5~120分鐘，得到閉孔率在95°/以上的盼醛泡沫。上述技術(shù)方案中所述反應(yīng)釜中添加質(zhì)量比為0.3:1~5:1的氨水與金屬氧化物作為混合催化劑；所述反應(yīng)釜中添加己二胺、十四胺、十六胺、十八胺中的至少一種作為改性助劑。上述^^支術(shù)方案中所述金屬氧化物優(yōu)選氧化鈣、氧化^:、氧化銅、氧化鐵中的至少一種。上述技術(shù)方案中所述楊梅栲膠溶液由單寧含量為30%~75%的楊梅樹皮提取物制得。本發(fā)明提供的建筑外墻用酚醛樹脂泡沫，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、性能優(yōu)異。采用楊梅栲膠改性酚醛樹脂作為主要成分，而楊梅栲膠中的大分子單寧結(jié)構(gòu)能夠改善泡沫的脆性，提高其防火性，因此可以使酚醛泡沫的耐水性、抗壓性及閉孔性等綜合性能得到提高，適合用于建筑外墻的外保溫。2、反應(yīng)效率高。采用混合催化劑分批加入，使整個(gè)反應(yīng)過程平穩(wěn)可控，避免了因反應(yīng)放熱而造成的反應(yīng)釜局部溫度不穩(wěn)定，提高了反應(yīng)物的質(zhì)量和反應(yīng)效率。3、安全環(huán)保。采用楊梅栲膠代替石油類產(chǎn)品作為原料；同時(shí)選用烷烴類化合物作為發(fā)泡劑，避免產(chǎn)生二氧化-灰，無溫室效應(yīng)系數(shù)；并通過有機(jī)胺類化合物結(jié)合游離的甲醛，降低了泡沫中曱醛的含量?？傊?，本發(fā)明的酚醛泡沫泡孔細(xì)膩，閉孔率高，導(dǎo)熱系數(shù)低，吸水率低，強(qiáng)度高，尺寸穩(wěn)定性好，適用作建筑外墻保溫材料；制作簡單，原料易得，成本低，適合大量生產(chǎn)。具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步加以說明。實(shí)施例1楊梅樹皮經(jīng)水浸、濃縮、干燥制得單寧含量在30%~75%之間的楊梅栲膠，再將楊梅栲膠溶于水得到質(zhì)量比為20%~50%楊梅栲膠溶液。在1噸反應(yīng)釜中加入64.lkg楊4每栲膠溶液，200kg質(zhì)量比為37%的曱醛溶液，10kg氧化4美，攪拌均勻，在50'C下加成反應(yīng)60分鐘，生成含有羥曱基活性基團(tuán)的低分子量加成產(chǎn)物。降溫至40'C以下，加入400kg苯酚，4kg十四胺，5kg氨水(密度0.92g/cm3),10kg氧化鎂，攪拌，保溫25分鐘，并分3次加入其余的423kg曱醛溶液，升溫至95'C縮聚反應(yīng)40分鐘，生成縮聚產(chǎn)物，然后降溫至4G'C以下，再加醋酸調(diào)PH值至7。在反應(yīng)過程中，十四胺一方面利用氨基和自身柔韌性集團(tuán)接入酚醛分子中，增加其柔性和閉孔率，另一方面與游離的甲醛結(jié)合，降低了楊梅栲膠改性酚醛樹脂中曱醛的含量。在溫度60'C,10KPa條件下減壓蒸餾2小時(shí)，得到粘度為4000mPa.s，含水量為15%的楊梅栲膠改性酚醛樹脂。取楊梅栲膠改性酚搭樹脂100kg，吐溫-803kg，正戊烷25kg,混合均勻，再加入對甲苯磺酸12kg，二曱苯^黃酸2kg,室溫下劇烈攪拌2分鐘，將混合物倒入模具，在50'C固化95分鐘，得到密度為34kg/m3的酚醛泡沫A，對其進(jìn)行性能測試結(jié)果見表1。實(shí)施例2在1噸反應(yīng)釜中加入80kg質(zhì)量比為20%~50%楊梅栲膠溶液(制作楊梅栲膠溶液的方法同實(shí)施例1),400kg質(zhì)量比為37%的甲醛溶液，2kg氧化4丐，攪拌均勻，在60°C下反應(yīng)50分鐘，降溫至40'C以下，加入400kg苯酚，4kg己二胺，5kg氨水(密度O.92g/cm3),8kg氧化鈣，攪拌，保溫30分鐘，并分4次加入其余的410kg曱醛溶液，升溫至95'C反應(yīng)30分鐘，然后降溫至40'C以下，再加醋酸調(diào)PH值至7。在溫度70°C,12KPa條件下減壓蒸餾2小時(shí)，得到粘度為9000mPa.s,含水量為10%的楊4每栲膠改性酚醛樹脂。取楊梅栲膠改性酚醛樹脂lGGkg，有機(jī)硅DC1933kg，正丁烷15kg，混合均勻，再加入對曱苯磺酸8kg，磷酸4kg，室溫下劇烈攪拌5分鐘，將混合物倒入模具，在65'C固化75分鐘，得到密度為32kg/m3的酚醛泡沫B，對其進(jìn)行性能測試結(jié)果見表1實(shí)施例3在1叱反應(yīng)釜中加入50kg質(zhì)量比為20%~50°/。楊梅栲膠溶液(制作楊梅栲膠溶液的方法同實(shí)施例1)，300kg質(zhì)量比為37%的甲醛溶液，2kg氧化鉤、2kg氧化鎂，攪拌均勻，在75'C下反應(yīng)35分鐘，降溫至40'C以下，加入400kg苯酚，4kg十六胺，5kg氨水(密度O.92g/cm3),5kg氧化4丐，攪拌，保溫40分鐘，并分5次加入其余的389kg甲醛溶液，升溫至UO'C反應(yīng)25分鐘，然后降溫至40'C以下，再加醋酸調(diào)PH值至7。在溫度75'C,14KPa條件下減壓蒸餾2小時(shí)，得到粘度為12000mPa.s,含水量為6%的楊梅栲膠改性酚醛樹脂。取楊梅栲膠改性酚醛樹脂100kg,吐溫-604kg,正己烷20kg,混合均勻，再加入二甲苯磺酸6kg,鹽酸2kg,室溫下劇烈攪拌8分鐘，將混合物倒入模具，在80'C固化45分鐘，得到密度為34kg/m3的酚醛泡沫C,對其進(jìn)行性能測試結(jié)果見表l。實(shí)施例4在1噸反應(yīng)釜中加入100kg質(zhì)量比為20%~50°/。楊梅栲膠溶液(制作楊梅栲膠溶液的方法同實(shí)施例1)，350kg質(zhì)量比為37%的曱醛溶液，5kg氧化鉤、lkg氧化鎂，攪拌均勻，在85'C下反應(yīng)15分鐘，降溫至40'C以下，加入400kg苯酚，5kg十八胺，5kg氨水(密度0.92g/ctn3),5kg氧化鎂，攪拌，保溫50分鐘，并分3次加入其余的350kg曱醛溶液，升溫至120°C反應(yīng)20分鐘，然后降溫至40°C以下，再加醋酸調(diào)PH值至7。在溫度80。C,15KPa條件下減壓蒸餾2小時(shí)，得到粘度為15000mPa.s,含水量為3%的楊4每栲"交改性酚醛樹脂。取楊梅栲膠改性酚醛樹脂100kg，吐溫-802kg,有機(jī)硅DC1932kg:正己烷25kg，混合均勻，再加入對曱苯磺酸8kg，磷酸8kg，室溫下劇烈攪拌5分鐘，將混合物倒入模具，在95°C固化30分鐘，得到密度為36kg/n^的酚醛泡沫D，對其進(jìn)行性能測試結(jié)果見表l。取普通酚醛泡沫E進(jìn)行性能測試，結(jié)果見表1。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>由此可見，本發(fā)明的外墻保溫用酚醛泡沫比原有普通酚醛泡沫各方面性能指標(biāo)均有明顯改善。除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.外墻保溫用酚醛泡沫，其特征在于所述酚醛泡沫由以下重量份配比原料制成楊梅栲膠改性酚醛樹脂100份，勻泡劑1～8份，發(fā)泡劑5～20份，固化劑10～20份；所述楊梅栲膠改性酚醛樹脂由以下重量份的各組分配制而成苯酚100份，甲醛溶液200～300份，楊梅栲膠溶液12～25份，金屬氧化物0.5～8份，改性助劑4～30份，混合催化劑1～20份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外墻保溫用酚醛泡沫，其特征在于所述混合催化劑由氨水與金屬氧化物組成，所述氨水與金屬氧化物的質(zhì)量比為0.3:1~5:1;所述改性助劑為有才幾胺類化合物，優(yōu)選己二胺、十四胺、十六胺、十八胺中的至少一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的外墻保溫用酚醛泡沫，其特征在于所述金屬氧化物優(yōu)選氧化鈣、氧化鎂、氧化銅、氧化鐵中的至少一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外墻保溫用酚醛泡沫，其特征在于所述勻泡劑為吐溫-60、吐溫-80、有積J圭DC193中的至少一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外墻保溫用酚醛泡沫，其特征在于所述發(fā)泡劑為烷烴類非面代化合物，優(yōu)選正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、正己烷、環(huán)己烷中的至少一種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外墻保溫用酚醛泡沫，其特征在于所述固化劑為鹽酸、磷酸、疏酸、草酸、對甲苯磺酸、二曱苯磺酸中的至少一種。7.外墻保溫用酚醛泡沫的制備方法，其特征在于包括以下步驟1)按重量份配比將楊梅栲膠溶液12~25份、200~300份甲醛溶液的四分之一至二分之一和金屬氧化物0.5~8份加入到反應(yīng)釜中，攪拌均勻，在5085'C下反應(yīng)15-60分鐘后降溫至40°C以下；2)按重量份配比向反應(yīng)釜中添加苯酚100份、改性助劑4~30份、混合催化劑1~20份混合均勻，保溫25-50分鐘并將其余的曱醛溶液分3~5次加入，升溫至95~120'C，反應(yīng)20~40分鐘后降溫至40'C以下，再加酸調(diào)節(jié)PH值至中性；3)在真空度10~15KPa，溫度60~80'C條件下減壓蒸餾脫水即得含水量為3~15%、粘度為1000~30000mPa.s的楊對每才考膠改性酚醛樹脂；4)按重量份配比將楊梅栲膠改性酚醛樹脂100份、勻泡劑1~8份、發(fā)泡劑5~20份混合，再加入固化劑10~20份，劇烈攪拌使之混合均勻，將混合物倒入模具，在50~95'C條件下固化5~120分鐘，得到閉孔率在95%以上的酚酸泡沫。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的外墻保溫用酚醛泡沫的制備方法，其特征在于所述反應(yīng)釜中添加質(zhì)量比為0.3:1~5:1的氨水與金屬氧化物作為混合催化劑；所述反應(yīng)釜中添加己二胺、十四胺、十六胺、十八胺中的至少一種作為改性助劑。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的外墻保溫用酚醛泡沫的制備方法，其特征在于所述金屬氧化物優(yōu)選氧化鈣、氧化鎂、氧化銅、氧化鐵中的至少一種。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的外墻保溫用酚醛泡沫的制備方法，其特征在于所述楊梅栲膠溶液由單寧含量為30%~75%的楊梅樹皮提取物制得。全文摘要本發(fā)明涉及外墻保溫用酚醛泡沫，同時(shí)還涉及其制備方法，屬于建筑材料
技術(shù)領(lǐng)域：
。該酚醛泡沫由以下重量份配比原料制成楊梅栲膠改性酚醛樹脂100份，勻泡劑1～8份，發(fā)泡劑5～20份，固化劑10～20份；所述楊梅栲膠改性酚醛樹脂由以下重量份的各組分配制而成苯酚100份，甲醛溶液200～300份，楊梅栲膠溶液12～25份，金屬氧化物0.5～8份，改性助劑4～30份，混合催化劑1～20份。本發(fā)明的有益效果是該酚醛泡沫泡孔細(xì)膩，閉孔率高，導(dǎo)熱系數(shù)低，吸水率低，強(qiáng)度高，尺寸穩(wěn)定性好，適用作建筑外墻保溫材料；制作簡單，原料易得，成本低，適合大量生產(chǎn)。文檔編號C08L61/14GK101475728SQ20091002843公開日2009年7月8日申請日期2009年1月20日優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日發(fā)明者季永新,朱殿奎,朱燦銀,晴李,沈志明申請人:江蘇豐彩新型建材有限公司