一種軌道交通樞紐通風(fēng)系統(tǒng)用酚醛基新型復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文涉及和應(yīng)用于軌道交通樞紐通風(fēng)系統(tǒng)用復(fù)合材料領(lǐng)域尤其涉及一種軌道交通樞紐通風(fēng)系統(tǒng)用酚醛基新型復(fù)合材料的研發(fā)及制備。
【背景技術(shù)】
[0002]城市軌道交通領(lǐng)域的通風(fēng)系統(tǒng)一直使用兩種材料:鐵皮復(fù)合硅酸鎂和鐵皮復(fù)合離心玻璃棉，離心玻璃棉比較傳統(tǒng)，施工中的粉末使人產(chǎn)生刺癢感，復(fù)合硅酸鎂基本避免了這種現(xiàn)象，但是其保溫效果差，需要的保溫厚度比前者厚約10_。在施工過(guò)程中，地下環(huán)境比較潮濕惡劣，如果保溫沒(méi)有及時(shí)做，成品保護(hù)措施又不當(dāng)時(shí)，材料在安裝前就易吸濕受潮，產(chǎn)生碎塊，更加降低了保溫性能。此外保溫材料外層的鋁箔保護(hù)層存在脫落、破損現(xiàn)象，這隱藏著較大的安全隱患。
[0003]軌道交通樞紐通風(fēng)系統(tǒng)用酚醛基新型復(fù)合材料是就軌道交通領(lǐng)域通風(fēng)系統(tǒng)的功能要求而專(zhuān)項(xiàng)研制的通風(fēng)產(chǎn)品，是集通風(fēng)與保溫于一體的新型管道，是傳統(tǒng)風(fēng)管的升級(jí)換代產(chǎn)品，解決了傳統(tǒng)風(fēng)管在應(yīng)用中存在的各種弊端。酚醛基新型復(fù)合材料是以改性酚醛泡沫為芯材，經(jīng)過(guò)內(nèi)外層彩鋼復(fù)合，該產(chǎn)品不僅絕熱性好，可大大減少空調(diào)的散熱損失，而且具有顯著的阻燃、低煙和無(wú)毒特性。此外，新型酚醛基復(fù)合材料還具有消聲隔音、質(zhì)量輕、安裝方便、清潔環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種性能好的新型的軌道交通樞紐通風(fēng)系統(tǒng)用酚醛基復(fù)合材料及其制備方法。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種軌道交通樞紐通風(fēng)系統(tǒng)用酚醛基新型復(fù)合材料，其特征是:包括以下步驟制得:
(1)改性酚醛樹(shù)脂的合成:將37%的甲醛溶液和苯酚混合，加入50%Na0H溶液為催化劑，催化劑加入量為苯酚質(zhì)量的0.5%?2.0%，加入羥甲基脲，羥甲基脲的加入量為反應(yīng)質(zhì)量的10?25%，然后降溫繼續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后冷卻反應(yīng)液，加酸調(diào)pH值到6.5?7，減壓濃縮脫水至粘度為2000?5000mPa.s，得到低游離酚、游離醛含量的甲階酚醛樹(shù)脂，其游離酚、游離醛含量為1.9?2.1%、0.3?0.5% ；
(2)酚醛泡沫體的制備:
包括以下材料:
改性酚醛樹(shù)脂100份，
表面活性劑2?5份，
正戊烷4?7份，
固化劑15?30份； (3)復(fù)合不燃織物彩鋼的制備:
選用純丙烯酸乳膠作為粘結(jié)劑，在金屬表面浸涂粘結(jié)劑，然后放上不燃織物材料，高溫烘烤后，將不燃織物材料粘結(jié)在金屬板材表面；
(4)將酚醛泡沫體的制備材料經(jīng)注料機(jī)高速混合后噴淋在復(fù)合彩鋼板上，一同進(jìn)入承壓機(jī)，在70°C條件下發(fā)泡、固化后，經(jīng)過(guò)切割即成新型酚醛基復(fù)合材料，其拉拔強(qiáng)度為120?140KPa、彎曲強(qiáng)度為1.0?1.2MPa。
[0007]其特征是:在改性酚醛樹(shù)脂的合成中，37%的甲醛溶液和苯酚的摩爾比為1.6?2.0:1,優(yōu)選1.8:1，反應(yīng)溫度為85 °C，反應(yīng)時(shí)間為3h，催化劑50%Na0H溶液的加入量為苯酚質(zhì)量的0.5?2.0%，羥甲基脲的加入優(yōu)選量為反應(yīng)質(zhì)量的5?20%，
所述的酚醛泡沫體的制備所用的表面活性劑為蓖麻油聚氧乙烯醚，固化劑為70%對(duì)甲苯磺酸和30%二甲苯磺酸的混合酸。
[0008]其特征是:采用一次成型連續(xù)生產(chǎn)工藝，將改性后酚醛樹(shù)脂與表面活性劑、正戊烷預(yù)混，將混合料及固化劑投入儲(chǔ)料罐中備用，在承壓機(jī)前端彩鋼、不燃織物復(fù)合機(jī)上放置彩鋼卷及噴膠棉，彩鋼卷經(jīng)過(guò)復(fù)合機(jī)開(kāi)卷、糾偏、浸膠后在膠液上放置噴膠棉，經(jīng)壓制烘干后即得復(fù)合不燃織物彩鋼，復(fù)合彩鋼再進(jìn)入承壓機(jī)之前，將混合料及固化劑經(jīng)注料機(jī)高速混合后噴淋在復(fù)合彩鋼板上，一同進(jìn)入承壓機(jī)，在60?90°C條件下發(fā)泡、固化后，經(jīng)過(guò)切割即成新型酚醛基復(fù)合材料，其拉拔強(qiáng)度為120?140KPa、彎曲強(qiáng)度為1.0?1.2MPa。
[0009]其特征是:將100份苯酚、154份37%甲醛溶液及1份50%的氫氧化鈉水溶液依次加入反應(yīng)釜中，攪拌升溫至85°C反應(yīng)3h后加入38.25份羥甲基脲降溫至60°C繼續(xù)反應(yīng)lh。反應(yīng)結(jié)束后冷卻反應(yīng)液，加入酸溶液調(diào)節(jié)PH值6.5?7，減壓脫水至粘度3000mPa.s得到改性酚醛樹(shù)脂，其游離酚、游離醛含量為2.0%、().4%，
酚醛基新型復(fù)合材料的制備:
按100份改性酚醛樹(shù)脂、4份蓖麻油聚氧乙烯醚、5份正戊烷的比例預(yù)混得混合料與25份固化劑投入儲(chǔ)料罐中備用，固化劑為70%對(duì)甲苯磺酸和30% 二甲苯磺酸的混合酸，在承壓機(jī)前端彩鋼、不燃織物復(fù)合機(jī)上放置彩鋼卷及噴膠棉，彩鋼卷經(jīng)過(guò)復(fù)合機(jī)開(kāi)卷、糾偏、浸純丙烯酸乳膠后在膠液上放置噴膠棉，經(jīng)壓制烘干后即得復(fù)合不燃織物彩鋼。復(fù)合彩鋼再進(jìn)入承壓機(jī)之前，將混合料及固化經(jīng)注料機(jī)高速混合后噴淋在復(fù)合彩鋼板上，一同進(jìn)入承壓機(jī)，在70°C條件下發(fā)泡、固化后，經(jīng)過(guò)切割即成新型酚醛基復(fù)合材料，其拉拔強(qiáng)度為120KPa、彎曲強(qiáng)度為1.1MPa ο
[0010]其特征是:(1)合成改性酚醛樹(shù)脂
將100份苯酚、154份37%甲醛溶液及1份50%的氫氧化鈉水溶液依次加入反應(yīng)釜中，攪拌升溫至85°C反應(yīng)3h后加入38.25份羥甲基脲降溫至60°C繼續(xù)反應(yīng)lh。反應(yīng)結(jié)束后冷卻反應(yīng)液，加入酸溶液調(diào)節(jié)PH值6.5?7，減壓脫水至粘度3000mPa.s得到改性酚醛樹(shù)月旨，其游離酚、游離醛含量為2.0%、0.4%，
(2)酚醛基新型復(fù)合材料的制備:
按100份改性酚醛樹(shù)脂、4份蓖麻油聚氧乙烯醚、5份正戊烷的比例預(yù)混得混合料與25份固化劑投入儲(chǔ)料罐中備用，固化劑為70%對(duì)甲苯磺酸和30% 二甲苯磺酸的混合酸，在承壓機(jī)前端彩鋼、不燃織物復(fù)合機(jī)上放置彩鋼卷及噴膠棉，彩鋼卷經(jīng)過(guò)復(fù)合機(jī)開(kāi)卷、糾偏、浸純丙烯酸乳膠后在膠液上放置噴膠棉，經(jīng)壓制烘干后即得復(fù)合不燃織物彩鋼。復(fù)合彩鋼再進(jìn)入承壓機(jī)之前，將混合料及固化經(jīng)注料機(jī)高速混合后噴淋在復(fù)合彩鋼板上，一同進(jìn)入承壓機(jī)，在70°C條件下發(fā)泡、固化后，經(jīng)過(guò)切割即成新型酚醛基復(fù)合材料，其拉拔強(qiáng)度為120KPa、彎曲強(qiáng)度為1.1MPa ο
[0011]其特征是:
(1)合成改性酚醛樹(shù)脂
將200份苯酚、308份37%甲醛溶液及2份50%的氫氧化鈉水溶液依次加入反應(yīng)釜中，攪拌升溫至85°C反應(yīng)3h后加入76.5份羥甲基脲降溫至60°C繼續(xù)反應(yīng)lh。反應(yīng)結(jié)束后冷卻反應(yīng)液，加入酸溶液調(diào)節(jié)PH值6.5-7，減壓脫水至粘度4000mPa-s得到改性酚醛樹(shù)脂，其游離酚、游離醛含量為2.02%、0.42% ;
(2)酚醛基新型復(fù)合材料的制備
按100份改性酚醛樹(shù)脂、4份蓖麻油聚氧乙烯醚、6份正戊烷的比例預(yù)混得混合料與25份固化劑(70%對(duì)甲苯磺酸和30% 二甲苯磺酸的混合酸)投入儲(chǔ)料罐中備用，在承壓機(jī)前端彩鋼、不燃織物復(fù)合機(jī)上放置彩鋼卷及噴膠棉，彩鋼卷經(jīng)過(guò)復(fù)合機(jī)開(kāi)卷、糾偏、浸純丙烯酸乳膠后在膠液上放置噴膠棉，經(jīng)壓制烘干后即得復(fù)合不燃織物彩鋼。復(fù)合彩鋼再進(jìn)入承壓機(jī)之前，將混合料及固化經(jīng)注料機(jī)高速混合后噴淋在復(fù)合彩鋼板上，一同進(jìn)入承壓機(jī)，在80°C條件下發(fā)泡、固化后，經(jīng)過(guò)切割即成新型酚醛基復(fù)合材料，其拉拔強(qiáng)度為120KPa、彎曲強(qiáng)度為1.0MPao
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明采用一次成型連續(xù)生產(chǎn)工藝，將改性后酚醛樹(shù)脂與適合比例的表面活性劑、發(fā)泡劑、改性劑預(yù)混，將混合料及固化劑投入儲(chǔ)料罐中備用，在承壓機(jī)前端彩鋼、不燃織物復(fù)合機(jī)上放置彩鋼卷及噴膠棉，彩鋼卷經(jīng)過(guò)復(fù)合機(jī)開(kāi)卷、糾偏、浸膠后在膠液上放置噴膠棉，經(jīng)壓制烘干后即得復(fù)合不燃織物彩鋼。復(fù)合彩鋼再進(jìn)入承壓機(jī)之前，將混合料及固化劑經(jīng)注料機(jī)高速混合后噴淋在復(fù)合彩鋼板上，一同進(jìn)入承壓機(jī)，在60-90°C條件下發(fā)泡、固化后，經(jīng)過(guò)切割即成新型酚醛基復(fù)合材料，其拉拔強(qiáng)度為120-140KPa、彎曲強(qiáng)度為 1.0-1.2MPa。
[0013]本發(fā)明以改性酚醛泡沫為主體，彩鋼板為覆面材料制得的新型酚醛基復(fù)合材料，不僅絕熱性好，可大大減少空調(diào)的散熱損失，而且具有顯著的阻燃、低煙和無(wú)毒特性。同時(shí)在酚醛樹(shù)脂合成中引入羥甲基脲，通過(guò)酚醛樹(shù)脂與羥甲基脲間的縮聚反應(yīng)制得改性酚醛樹(shù)月旨，其通過(guò)發(fā)泡和固化制得酚醛泡沫體，不僅保持了原有泡沫體的熱絕緣性、耐火性等，而且韌性得到顯著改善，脫粉性明顯降低；使用噴膠棉作為泡沫體和彩鋼之間的過(guò)渡層，提高體系的粘結(jié)性能和抗沖擊性能，酚醛基新型復(fù)合材料是集通風(fēng)與保溫于一體的新型材料，解決了其他材料在應(yīng)用中存在的各種弊端。
[0014]
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。
[0016]實(shí)施例一
1.合成改性酚醛樹(shù)脂
將100份苯酚、154份37%甲醛溶液及1份50%的氫氧化鈉水溶液依次加入反應(yīng)釜中，攪拌升溫至85°C反應(yīng)3h后加入38.25份羥甲基脲降溫至60°C繼續(xù)反應(yīng)lh。反應(yīng)結(jié)束后冷卻反應(yīng)液，加入酸溶液調(diào)節(jié)PH值6.5-7，減壓脫水至粘度3000mPa-s得到改性酚醛樹(shù)