本發(fā)明涉及一種酚醛泡沫及其制備方法，特別是涉及一種含有聚乙烯醇縮甲乙醛改性酚醛泡沫及其制備方法。
背景技術(shù)：
：酚醛泡沫塑料是近幾十年來剛剛開發(fā)成功的品種，其中由甲階酚醛樹脂通過化學(xué)發(fā)泡而得到的甲階酚醛泡沫塑料。酚醛泡沫塑料具有阻燃、低煙、低導(dǎo)熱系數(shù)、抗腐蝕、抗老化、吸聲等多種優(yōu)異性能，是一種新型難燃、防火低煙保溫材料，因此在國民經(jīng)濟的各個方面得到了廣泛的應(yīng)用。由于酚醛樹脂具有脆性大、易粉化的缺點，為了提高酚醛樹脂的性能，研究者作了一些改性工作，如腰果殼油、桐油等作為改性劑時由于其天然產(chǎn)物中的雜質(zhì)較多，常常導(dǎo)致制品性能不穩(wěn)定，耐熱性較差。中國專利CN105733014A公開了一種木質(zhì)素改性酚醛泡沫的制備方法，選用的原料有苯酚、木質(zhì)素、氫氧化鈉、雙氧水、工業(yè)用水等，該方案通過樹脂合成和樹脂發(fā)泡兩個階段完成的。但是整個改性方案的結(jié)果僅僅提高了樹脂的活性，而泡沫項性能均未有改善，尤其對于耐熱性能和力學(xué)性能并沒有得到提高。對于酚醛泡沫塑料作為保溫隔熱功能、防火功能和裝飾功能而應(yīng)用于各種場合，提高其耐熱性能和力學(xué)強度是最重要的目標(biāo)。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種含有聚乙烯醇縮甲乙醛改性酚醛泡沫及其制備方法，引入一種含有聚乙烯醇縮甲乙醛改性酚醛泡沫，通過引入聚乙烯醇縮甲乙醛含有的羥基與酚醛樹脂的酚羥基發(fā)生醚化反，形成一種具有較長側(cè)基的接枝共聚物，主要減少了該材料的耐熱損失，同時也提高了韌性。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種含有聚乙烯醇縮甲乙醛改性酚醛泡沫，如下合成新結(jié)構(gòu)反應(yīng)：。所述的一種含有聚乙烯醇縮甲乙醛改性酚醛泡沫，所述改性酚醛泡沫由酚類化合物、醛類化合物、改性劑、表面活性劑、發(fā)泡劑、固化劑組成，具體如下：樹脂合成階段，各組分按重量計，包括：酚類化合物100份；醛類化合物50-80份；催化劑10-70份；聚乙烯醇縮甲乙醛（PVF）（改性劑）2-20份；樹脂發(fā)泡階段，各組分按重量計，包括：酚醛樹脂100份；表面活性劑5-25份；發(fā)泡劑2-20份；固化劑2-20份。所述的一種含有聚乙烯醇縮甲乙醛改性酚醛泡沫，所述酚類化合物選自苯酚、甲酚、二甲酚、壬基苯酚、雙酚A、間苯二酚、丙基苯酚、乙基苯酚與腰果酚中的一種或多種，優(yōu)先選苯酚。所述的一種含有聚乙烯醇縮甲乙醛改性酚醛泡沫，所述醛類化合物選自甲醛、乙醛、丁醛、聚甲醛與糠醛中的一種或多種，優(yōu)先選甲醛。所述的一種含有聚乙烯醇縮甲乙醛改性酚醛泡沫，所述催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀等強堿物質(zhì)中的一種或多種，優(yōu)先選氫氧化鈉。所述的一種含有聚乙烯醇縮甲乙醛改性酚醛泡沫，所述表面活性劑為吐溫-80、硅油中的至少一種，優(yōu)先選吐溫-80。所述的一種含有聚乙烯醇縮甲乙醛改性酚醛泡沫，所述發(fā)泡劑為正戊烷、異戊烷中的至少一種，優(yōu)先選正戊烷。所述的一種含有聚乙烯醇縮甲乙醛改性酚醛泡沫，所述固化劑為對甲苯磺酸、二甲苯磺酸、苯酚磺酸、苯磺酸中的一種或幾種硫酸中的一種或多種，優(yōu)先選對甲苯磺酸。一種含有聚乙烯醇縮甲乙醛改性酚醛泡沫制備方法，所述方法包括如下制備步驟：（1）按稱量酚類化合物、催化劑、改性劑等置于60~80℃溫度下的反應(yīng)釜中，然后加入醛類化合物，反應(yīng)后升溫至80~100℃；待反應(yīng)完成后，減壓蒸餾，調(diào)PH值，得到一種聚乙烯醇縮醛可發(fā)性酚醛樹脂；（2）改性酚醛樹脂置于容器中待用，依次稱量表面活性劑、發(fā)泡劑、加入容器中，快速攪拌，攪拌1-3分鐘，再將稱量好的固化劑倒入容器中，攪拌10-20秒，然后將攪拌好的液體倒入模具中，將模具放入60-80℃的烘箱中進行發(fā)泡成型，待發(fā)泡成型完成后，將模具取出、拆模，即得到含有聚乙烯醇縮甲乙醛改性酚醛泡沫。本發(fā)明的優(yōu)點與效果是：由于聚乙烯醇縮甲乙醛具有聚乙烯醇縮甲醛和聚乙烯醇縮乙醛的優(yōu)良性能，堅韌、耐熱、耐磨、耐油、電性能優(yōu)良、低毒。所以本發(fā)明引入一種含有聚乙烯醇縮甲乙醛改性酚醛泡沫，通過引入聚乙烯醇縮甲乙醛含有的羥基與酚醛樹脂的酚羥基發(fā)生醚化反，形成一種具有較長側(cè)基的接枝共聚物，主要減少了該材料的耐熱損失，同時也提高了韌性。本發(fā)明通過加入聚乙烯醇縮甲乙醛改性酚醛樹脂，由于聚乙烯醇縮甲乙醛含有的羥基與酚醛樹脂的酚羥基發(fā)生醚化反應(yīng)，生成一種具有較長側(cè)基的接枝共聚物，所以本發(fā)明的塑料主要減少了酚醛泡沫耐熱損失，同時也提高了力學(xué)強度。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明。下面以實施例對本發(fā)明進行說明，但本發(fā)明并不局限于這些實施例。實施例11)將100g苯酚、20g聚乙烯醇縮甲乙醛、5g氫氧化鈉飽和溶液加入反應(yīng)釜中，水浴溫度60℃分批量加入35g固體多聚甲醛，控制半個小時加完，繼續(xù)反應(yīng)半個小時，升高溫度到90℃，持續(xù)反應(yīng)70min，然后保持反應(yīng)裝置內(nèi)的真空度在650MPa進行減壓蒸餾，蒸餾過程中物料溫度控制在48℃左右，直至蒸出的水量達到一定要求后停止蒸餾，加入乙酸調(diào)整產(chǎn)品PH值為7左右，得到酚醛基礎(chǔ)樹脂。2）將酚醛基礎(chǔ)樹脂、吐溫-80、正戊烷、對甲苯磺酸按配比100：12：10：12的比例進行充分均勻混合，快速攪拌3min，然后將混好的物料轉(zhuǎn)移到模具中，在70℃下反應(yīng)10分鐘，脫模即得酚醛泡沫產(chǎn)品，并檢測合成產(chǎn)品的指標(biāo)。實施例21)將100g苯酚、25g聚乙烯醇縮甲乙醛、5g氫氧化鈉飽和溶液加入反應(yīng)釜中，水浴溫度60℃分批量加入35g固體多聚甲醛，控制半個小時加完，繼續(xù)反應(yīng)半個小時，升高溫度到90℃，持續(xù)反應(yīng)70min，然后保持反應(yīng)裝置內(nèi)的真空度在650MPa進行減壓蒸餾，蒸餾過程中物料溫度控制在48℃左右，直至蒸出的水量達到一定要求后停止蒸餾，加入乙酸調(diào)整產(chǎn)品PH值為7左右，得到酚醛基礎(chǔ)樹脂。2）將酚醛基礎(chǔ)樹脂、吐溫-80、正戊烷、對甲苯磺酸按配比100：12：10：12的比例進行充分均勻混合，快速攪拌3min，然后將混好的物料轉(zhuǎn)移到模具中，在70℃下反應(yīng)10分鐘，脫模即得酚醛泡沫產(chǎn)品，并檢測合成產(chǎn)品的指標(biāo)。實施例31)將100g苯酚、30g聚乙烯醇縮甲乙醛、5g氫氧化鈉飽和溶液加入反應(yīng)釜中，水浴溫度60℃分批量加入35g固體多聚甲醛，控制半個小時加完，繼續(xù)反應(yīng)半個小時，升高溫度到90℃，持續(xù)反應(yīng)70min，然后保持反應(yīng)裝置內(nèi)的真空度在650MPa進行減壓蒸餾，蒸餾過程中物料溫度控制在48℃左右，直至蒸出的水量達到一定要求后停止蒸餾，加入乙酸調(diào)整產(chǎn)品PH值為7左右，得到酚醛基礎(chǔ)樹脂。2）將酚醛基礎(chǔ)樹脂、吐溫-80、正戊烷、對甲苯磺酸按配比100：12：10：12的比例進行充分均勻混合，快速攪拌3min，然后將混好的物料轉(zhuǎn)移到模具中，在70℃下反應(yīng)10分鐘，脫模即得酚醛泡沫產(chǎn)品，并檢測合成產(chǎn)品的指標(biāo)?；A(chǔ)對比1）將100g苯酚、5g氫氧化鈉飽和溶液加入反應(yīng)釜中，水浴溫度60℃分批量加入35g固體多聚甲醛，控制半個小時加完，繼續(xù)反應(yīng)半個小時，升高溫度到90℃，持續(xù)反應(yīng)70min，然后保持反應(yīng)裝置內(nèi)的真空度在650MPa進行減壓蒸餾，蒸餾過程中物料溫度控制在48℃左右，直至蒸出的水量達到一定要求后停止蒸餾，加入乙酸調(diào)整產(chǎn)品PH值為7左右，得到酚醛基礎(chǔ)樹脂。2）將酚醛基礎(chǔ)樹脂、吐溫-80、正戊烷、對甲苯磺酸按配比100：12：10：12的比例進行充分均勻混合，快速攪拌3min，然后將混好的物料轉(zhuǎn)移到模具中，在70℃下反應(yīng)10分鐘，脫模即得酚醛泡沫產(chǎn)品，并檢測合成產(chǎn)品的指標(biāo)。本發(fā)明實施例1至3所制備的改性酚醛泡沫產(chǎn)品與未改性酚醛泡沫產(chǎn)品的性能對比如下表：溫度/℃質(zhì)量損失%彎曲形變/mm實施例17007013.83實施例27006216.22實施例37005119.43基礎(chǔ)對比700776.27由上表可見，隨著增韌劑的增加，改性酚醛泡沫的質(zhì)量損失降低，說明改性酚醛泡沫的耐熱性能提高，因為在加熱條件下聚乙烯醇縮甲乙醛中的羥基與酚醛樹脂中的酚羥基發(fā)生脫水反應(yīng)，形成一種具有較長側(cè)基的接枝共聚物，進而影響酚醛樹脂的耐熱性能；而隨著增韌劑的增加，改性酚醛泡沫的彎曲形變程度也不斷增加，這是因為在酚醛樹脂中引入了較長的柔性鏈，提高了材料的韌性。因此在基礎(chǔ)酚醛泡沫中引入改性酚醛樹脂可改善泡沫質(zhì)脆、易粉化的缺點，提高材料的韌性。以上通過具體實施例對本發(fā)明進行了進一步說明，不過這些實施例僅是范例性的，并不對本發(fā)明的保護范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，在不超出本發(fā)明的精神和保護范圍的情況下，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案及其實施方式進行多種等價替換、修飾或改進，這些均應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍以所附的權(quán)利要求為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁1 2 3