本發(fā)明涉及一種發(fā)泡材料及其制備方法，特別是涉及一種2-氨基吡啶-4-甲醇改性酚醛發(fā)泡材料及其制備方法。

背景技術：

通過酚醛樹脂的改性，可以將柔韌性好的線型高分子化合物（如合成橡膠、聚乙烯醇縮醛、聚酰胺樹脂等）混入酚醛樹脂中；也可以將某些黏附性強的或者耐熱性好的高分子化合物或單體與酚醛樹脂用化學方法制成接枝或嵌段共聚物，從而使酚醛樹脂獲得更好的綜合性能。

彭奇均，賀蓉，劉曉亞，楊麗麗，張軍霞所研究的《聚乙烯吡啶樹脂的功能及改性》對聚乙烯吡啶樹脂進行了性能的測定，抗氧化性和抗輻射穩(wěn)定性等性能均有提高。由此可見吡啶對樹脂改性有很大作用。

氨基吡啶類化合物中的氨基和吡啶基的氮原子都具有較強的配位功能，可以與很多金屬離子配位形成穩(wěn)定的配合物，因此，吡啶環(huán)常被用作螯合樹脂的功能基。公開專利號為CN 103588912 A的發(fā)明專利申請，公開了一種氨基吡啶改性樹脂的制備方法。在其發(fā)明中高分子樹脂選自大孔型交聯(lián)的氯甲基化聚苯乙烯球體、聚甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯。得到的氨基吡啶改性樹脂吸附材料用作吸附、分離金屬離子包括貴金屬或稀有金屬的吸附材料及用作?；?、酯化等有機反應的催化劑。

公開專利號為CN 103664766 A的發(fā)明專利申請，其公開了一種2-氨基吡啶-4-甲醇的制備方法，這種制備方法操作簡單，原料易尋且產(chǎn)品收率高，本發(fā)明將選用這種制備方法進行實驗室自制，并用其改性酚醛樹脂。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種2-氨基吡啶-4-甲醇改性酚醛發(fā)泡材料及其制備方法，本發(fā)明通過引入2—氨基吡啶—4—甲醇改性酚醛樹脂，改變了樹脂間僅有亞甲基連接的結構，使改性泡沫的耐熱性、韌性均得到了提高，同時燃燒后的殘?zhí)柯始拔室驳玫搅烁纳啤?/p>

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種2-氨基吡啶-4-甲醇改性酚醛發(fā)泡材料，所述發(fā)泡材料由以下原料按重量份配比制成：

酚醛樹脂 100份；

2—氨基吡啶—4—甲醇 40-55份；

表面活性劑 2-6份；

發(fā)泡劑 8-10份；

固化劑 12-15份。

所述的一種2-氨基吡啶-4-甲醇改性酚醛發(fā)泡材料，所述表面活性劑為吐溫-80、硅油中的至少一種。

所述的一種2-氨基吡啶-4-甲醇改性酚醛發(fā)泡材料，所述發(fā)泡劑為正戊烷、異戊烷中的至少一種。

所述的一種2-氨基吡啶-4-甲醇改性酚醛發(fā)泡材料，所述固化劑為對甲基苯磺酸、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。

一種2-氨基吡啶-4-甲醇改性酚醛發(fā)泡材料制備方法，所述方法包括以下步驟：

（1）將2—氯異煙酸、氯化亞砜與醇溶劑按照一定比例混合均勻，混合物升溫至回流并保持回流4～6h后反應液調pH值8～9，得到2—氯異煙酸酯；將2—氯異煙酸酯、硼氫化鈉、三氯化鋁與四氫呋喃混合均勻，混合物升溫至回流并保持回流3～6h后反應液調pH值4～5，去除有機溶劑后得到2—氯吡啶—4—甲醇；再經(jīng)氨水和氯化銅反應后即可得到2—氨基吡啶—4—甲醇；

（2）將苯酚與多聚甲醛按照一定的質量份數(shù)比混合均勻后，加入固定份數(shù)的催化劑，在恒溫水浴90℃下反應90min，得到可發(fā)性酚醛樹脂；

（3）將酚醛樹脂、2—氨基吡啶—4—甲醇按照一定比例，攪拌升溫至50℃后，保持溫度攪拌30min，待冷卻至室溫后加入一定量的表面活性劑、發(fā)泡劑，經(jīng)機械攪拌后得到2—氨基吡啶—4—甲醇改性后的酚醛樹脂；

（4）將烘箱調制60℃預熱30min，在所制得的改性酚醛樹脂中加入一定量的固化劑攪拌均勻，然后所制得的改性后的酚醛樹脂放入烘箱內發(fā)泡45min～60min；冷卻后脫模得到2—氨基吡啶—4—甲醇改性酚醛泡沫。

所述的一種2-氨基吡啶-4-甲醇改性酚醛發(fā)泡材料制備方法，所述方法包括以下反應過程的結構：

本發(fā)明的優(yōu)點與效果是：

本發(fā)明提供了一種2-氨基吡啶-4-甲醇改性酚醛樹脂的方法，提高了酚醛樹脂的耐熱性，柔韌性，同時改善了酚醛泡沫的吸水率、極限氧指數(shù)等綜合性能。

本發(fā)明通過引入2—氨基吡啶—4—甲醇改性酚醛樹脂，改變了樹脂間僅有亞甲基連接的結構，使改性泡沫的耐熱性、韌性均得到了提高，同時燃燒后的殘?zhí)柯始拔室驳玫搅烁纳啤?/p>

具體實施方式

以下通過具體實施方式的描述對本發(fā)明作進一步說明，但這并非是對本發(fā)明的限制，本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明的基本思想，可以做出各種修改或改進，但是只要不脫離本發(fā)明的基本思想，均在本發(fā)明的范圍之內。

實施例 1

將2—氯異煙酸、氯化亞砜與醇溶劑按照摩爾比1:1.2:8混合均勻，混合物升溫至回流并保持回流4～6h后反應液調pH值8～9，得到2—氯異煙酸酯；將2—氯異煙酸酯、硼氫化鈉、三氯化鋁與四氫呋喃按照1:1.5:6:0.45比例混合均勻，混合物升溫至回流并保持回流3～6h后反應液調pH值4～5，去除有機溶劑后得到2—氯吡啶—4—甲醇；再經(jīng)氨水和氯化銅反應后即可得到2—氨基吡啶—4—甲醇。將苯酚與多聚甲醛按照100:55的質量份數(shù)比混合均勻后，加入1質量份數(shù)的氫氧化鈉，在恒溫水浴90℃下反應90min，得到可發(fā)性酚醛樹脂。將酚醛樹脂、2—氨基吡啶—4—甲醇按照100:40的質量份數(shù)比加入三口燒瓶中，攪拌升溫至50℃后，保持溫度攪拌30min，待冷卻至室溫后加入3質量份數(shù)的吐溫-80和8質量份數(shù)的正戊烷，經(jīng)機械攪拌后得到2—氨基吡啶—4—甲醇改性后的酚醛樹脂。將烘箱調制60℃預熱30min，在所制得的改性酚醛樹脂中加入一定量的固化劑攪拌均勻，然后所制得的改性后的酚醛樹脂放入烘箱內發(fā)泡45min～60min。冷卻后脫模得到2—氨基吡啶—4—甲醇改性酚醛泡沫。

實施例 2

將2—氯異煙酸、氯化亞砜與醇溶劑按照摩爾比1:1.2:8混合均勻，混合物升溫至回流并保持回流4～6h后反應液調pH值8～9，得到2—氯異煙酸酯；將2—氯異煙酸酯、硼氫化鈉、三氯化鋁與四氫呋喃按照1:1.5:6:0.45比例混合均勻，混合物升溫至回流并保持回流3～6h后反應液調pH值4～5，去除有機溶劑后得到2—氯吡啶—4—甲醇；再經(jīng)氨水和氯化銅反應后即可得到2—氨基吡啶—4—甲醇。將苯酚與多聚甲醛按照100:55的質量份數(shù)比混合均勻后，加入1質量份數(shù)的氫氧化鈉，在恒溫水浴90℃下反應90min，得到可發(fā)性酚醛樹脂。將酚醛樹脂、2—氨基吡啶—4—甲醇按照100:45的質量份數(shù)比加入三口燒瓶中，攪拌升溫至50℃后，保持溫度攪拌30min，待冷卻至室溫后加入3質量份數(shù)的吐溫-80和8質量份數(shù)的正戊烷，經(jīng)機械攪拌后得到2—氨基吡啶—4—甲醇改性后的酚醛樹脂。將烘箱調制60℃預熱30min，在所制得的改性酚醛樹脂中加入一定量的固化劑攪拌均勻，然后所制得的改性后的酚醛樹脂放入烘箱內發(fā)泡45min～60min。冷卻后脫模得到2—氨基吡啶—4—甲醇改性酚醛泡沫。

實施例 3

將2—氯異煙酸、氯化亞砜與醇溶劑按照摩爾比1:1.2:8混合均勻，混合物升溫至回流并保持回流4～6h后反應液調pH值8～9，得到2—氯異煙酸酯；將2—氯異煙酸酯、硼氫化鈉、三氯化鋁與四氫呋喃按照1:1.5:6:0.45比例混合均勻，混合物升溫至回流并保持回流3～6h后反應液調pH值4～5，去除有機溶劑后得到2—氯吡啶—4—甲醇；再經(jīng)氨水和氯化銅反應后即可得到2—氨基吡啶—4—甲醇。將苯酚與多聚甲醛按照100:55的質量份數(shù)比混合均勻后，加入1質量份數(shù)的氫氧化鈉，在恒溫水浴90℃下反應90min，得到可發(fā)性酚醛樹脂。將酚醛樹脂、2—氨基吡啶—4—甲醇按照100:50的質量份數(shù)比加入三口燒瓶中，攪拌升溫至50℃后，保持溫度攪拌30min，待冷卻至室溫后加入3質量份數(shù)的吐溫-80和8質量份數(shù)的正戊烷，經(jīng)機械攪拌后得到2—氨基吡啶—4—甲醇改性后的酚醛樹脂。將烘箱調制60℃預熱30min，在所制得的改性酚醛樹脂中加入一定量的固化劑攪拌均勻，然后所制得的改性后的酚醛樹脂放入烘箱內發(fā)泡45min～60min。冷卻后脫模得到2—氨基吡啶—4—甲醇改性酚醛泡沫。

實施例 4

將2—氯異煙酸、氯化亞砜與醇溶劑按照摩爾比1:1.2:8混合均勻，混合物升溫至回流并保持回流4～6h后反應液調pH值8～9，得到2—氯異煙酸酯；將2—氯異煙酸酯、硼氫化鈉、三氯化鋁與四氫呋喃按照1:1.5:6:0.45比例混合均勻，混合物升溫至回流并保持回流3～6h后反應液調pH值4～5，去除有機溶劑后得到2—氯吡啶—4—甲醇；再經(jīng)氨水和氯化銅反應后即可得到2—氨基吡啶—4—甲醇。將苯酚與多聚甲醛按照100:55的質量份數(shù)比混合均勻后，加入1質量份數(shù)的氫氧化鈉，在恒溫水浴90℃下反應90min，得到可發(fā)性酚醛樹脂。將酚醛樹脂、2—氨基吡啶—4—甲醇按照100:55的質量份數(shù)比加入三口燒瓶中，攪拌升溫至50℃后，保持溫度攪拌30min，待冷卻至室溫后加入3質量份數(shù)的吐溫-80和8質量份數(shù)的正戊烷，經(jīng)機械攪拌后得到2—氨基吡啶—4—甲醇改性后的酚醛樹脂。將烘箱調制60℃預熱30min，在所制得的改性酚醛樹脂中加入一定量的固化劑攪拌均勻，然后所制得的改性后的酚醛樹脂放入烘箱內發(fā)泡45min～60min。冷卻后脫模得到2—氨基吡啶—4—甲醇改性酚醛泡沫。

本發(fā)明實施例1至 4所制備的酚醛泡沫與普通酚醛泡沫的性能對比如下表：

由上表可見，2—氨基吡啶—4—甲醇改性后的酚醛泡沫的彎曲形變比基礎泡沫提高了接近5倍，2—氨基吡啶—4—甲醇的引入不但提高了材料的韌性，同時也改變了酚醛樹脂之間僅有亞甲基相連的情況，改善了泡沫質脆、易粉化的缺點。

2—氨基吡啶—4—甲醇改性的酚醛泡沫與普通酚醛泡沫的殘?zhí)柯式Y果比較可看出，引入2—氨基吡啶—4—甲醇使得改性后的酚醛泡沫比普通酚醛泡沫殘?zhí)柯侍嵘舜蠹s10個百分點。改性酚醛泡沫熱分解峰值溫度高達 490.4 ℃，較普通酚醛泡沫提高了近75℃，耐穩(wěn)定性顯著提高。體積吸水率減少明顯，約4個百分點，且極限氧指數(shù)增加4%～6%。

綜上所述，本發(fā)明由2—氨基吡啶—4—甲醇改性的酚醛樹脂，使酚醛泡沫韌性大大改善，殘?zhí)柯?、熱分解峰值溫度和極限氧指數(shù)均有提高，體積吸水率有所下降產(chǎn)品的綜合性能得到了提升。