一種閉孔劑的制備方法及所得產(chǎn)物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于多孔材料領(lǐng)域，具體涉及一種制備泡沫樹脂所用的閉孔劑。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年市場(chǎng)出現(xiàn)的三聚氰胺海綿又稱密胺海綿，是由堿性三聚氰胺甲醛樹脂進(jìn)過(guò)特殊工藝微波發(fā)泡制成的納米級(jí)三維網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)的軟質(zhì)熱固性泡沫塑料。密胺海綿屬于完全開孔型泡沫，其開孔率高達(dá)99.9 %阻燃性能高，煙密度低，是較好的保溫、隔熱、隔音、輕質(zhì)材料。在建筑裝飾、交通車輛、水上船舶、航空航天、機(jī)電設(shè)備、工業(yè)吸音保溫等領(lǐng)域中獲得廣泛使用(王東衛(wèi)等，密胺泡沫的制備改性及性能研究，功能材料，2012年24期)。
[0003]密胺海綿在我國(guó)是一項(xiàng)新興產(chǎn)業(yè)，其市場(chǎng)需求量巨大。根據(jù)海綿上開孔類型，分為閉孔(孔眼與孔眼之間互不相通)、開孔(孔眼與孔眼相互之間未被孔壁完全隔開，具有一定程度的連同性)和混合孔(兼有開孔和閉孔兩種結(jié)構(gòu))三種。密胺海綿泡沫的開孔結(jié)構(gòu)吸水率極高達(dá)到350%，吸水后的的泡沫重量增加，保溫隔熱隔音性能急劇下降，更容易在空洞中滋生細(xì)菌產(chǎn)生霉變，開孔結(jié)構(gòu)空氣產(chǎn)生對(duì)流導(dǎo)熱保溫性能有限在保溫隔熱方面應(yīng)用受到限制。
[0004]當(dāng)前市場(chǎng)上還沒有專門針對(duì)密胺海綿的閉孔劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)本領(lǐng)域存在的不足之處，本發(fā)明的目的是提出一種閉孔劑的制備方法。
[0006]本發(fā)明的另一目的是提出所述制備方法制得的閉孔劑。
[0007]本發(fā)明的第三個(gè)目的是提出所述閉孔劑的應(yīng)用
[0008]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的的技術(shù)方案為:
[0009 ] 一種閉孔劑的制備方法，包括步驟:
[0010]I)向甲苯2，4二異氰酸酯中加入苯酐，常溫下攪拌反應(yīng)；甲苯2，4二異氰酸酯和苯酐的體積質(zhì)量比為I OOmL: 4?8g;
[0011]2)向反應(yīng)體系中加入聚乙二醇200，反應(yīng)溫度為65?75°C，聚乙二醇加入后保持溫度65?75°C繼續(xù)反應(yīng)30?40分鐘得到閉孔劑。
[0012]其中，所述甲苯二異氰酸酯為甲苯2，4二異氰酸酯和/或甲苯2，6二異氰酸酯。通常市購(gòu)的甲苯二異氰酸酯為甲苯2，4二異氰酸酯和/和甲苯2，6 二異氰酸酯的混合物。但是發(fā)明人在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，高含量的甲苯2，6二異氰酸酯加入后反應(yīng)極劇烈，無(wú)法控制反應(yīng)進(jìn)程，用含有80 %的甲苯2，4 二異氰酸酯效果最好。
[0013]其中，所述步驟I)還加入增韌劑A_60(深圳金大全科技有限公司生產(chǎn))，增韌劑和甲苯2，4二異氰酸酯的體積比為1?20:100。
[0014]其中，所述步驟2)中，聚乙二醇的分子量為100?300，聚乙二醇和甲苯2，4二異氰酸酯的體積比為40?60:100。
[0015]其中，所述步驟2)中，用滴加聚乙二醇的速度控制反應(yīng)溫度在68?72°C。
[0016]本發(fā)明所述的制備方法制備得到的閉孔劑。
[0017]所述閉孔劑在制備密胺泡沫中的應(yīng)用。
[0018]應(yīng)用所述閉孔劑制備密胺泡沫的方法，包括步驟:按照質(zhì)量份，取可發(fā)型密胺樹脂(市購(gòu)可得)100份，加入閉孔劑30?40份，閉孔輔助劑4?6份，表面活性劑I?3份，固化劑2?3份，發(fā)泡劑I?2份，經(jīng)高速攪拌均勻，置于模具中微波發(fā)泡。
[0019]其中，所述固化劑為草酸、甲酸、磷酸、對(duì)甲苯磺酸、三聚催化劑、氯化銨、硫酸鎂中的一種或幾種，所述表面活性劑為十二烷基磺酸鈉、硅油、硬脂酸、氨基酸、聚三梨醇、脂肪酸甘油酯中的一種或幾種，所述發(fā)泡劑為戊烷、丁烷、乙烷、庚烷，二氯乙烷、三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷中的一種或幾種。
[0020]優(yōu)選地，所述閉孔輔助劑為乳化硅油、苯酐聚酯多元醇、異氰酸酯質(zhì)量比1:1:0.3的混合物。
[0021]本發(fā)明的有益效果在于:
[0022]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有密胺海綿泡沫開孔或部分開孔，導(dǎo)致材料脆性大的問題，提出新型的閉孔劑的制備方法。
[0023]制備閉孔劑時(shí)加入苯酐和助劑，用活性的聚氨酯解決密胺泡沫的開孔問題。制得的閉孔劑不僅能有效減少密胺海綿開孔率，而且提高了海綿的韌性，使產(chǎn)品品質(zhì)提高、應(yīng)用擴(kuò)大。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不應(yīng)用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0025]實(shí)施例中使用的部分設(shè)備為:三口反應(yīng)釜，購(gòu)自濟(jì)寧恒泰化工有限公司；自動(dòng)攪拌溫控器，購(gòu)自濟(jì)寧恒泰化工有限公司；微波試驗(yàn)機(jī)，購(gòu)自廣州福滔微波設(shè)備有限公司；開孔率閉孔率測(cè)量?jī)x，購(gòu)自貝士德儀器科技(北京)有限公司。所使用的甲苯二異氰酸酯中甲苯2，4二異氰酸酯含量為80 %，實(shí)施例中記為甲苯2，4二異氰酸酯。
[0026]實(shí)施例中，如無(wú)特別說(shuō)明，所用手段均為本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)手段。
[0027]實(shí)施例1:
[0028]在燒杯中加入甲苯2，4二異氰酸酯100ml，加入苯酐5克，A-60(深圳金大全科技有限公司生產(chǎn))15ml常溫反應(yīng)30分鐘后，反應(yīng)過(guò)程保持?jǐn)嚢琛?br>[0029]滴加入聚乙二醇(分子量200)50ml，用滴加的速度控制溫度在70°C左右，滴完后保持溫度70°C繼續(xù)反應(yīng)30分鐘得到閉孔劑。
[0030]實(shí)施例2
[0031]取可發(fā)型密胺樹脂(購(gòu)自河南能源化工集團(tuán)中原大化公司)100克，加入實(shí)施例1制閉孔劑35克，閉孔輔助劑(乳化硅油、苯酐聚酯多元醇、異氰酸酯質(zhì)量比1:1:0.3混合物)5克，表面活性劑2克，固化劑氯化銨2.4克，發(fā)泡劑戊烷1.6克，高速攪拌均勻。置于模具中微波發(fā)泡。得到柔軟的閉孔密胺泡沫。
[0032]所述閉孔輔助劑為:
[0033]所述固化劑為:草酸、甲酸、磷酸、對(duì)甲苯磺酸、三聚催化劑、氯化銨、硫酸鎂中的一種或幾種。
[0034]所述表面活性劑為:十二烷基磺酸鈉、硅油、硬脂酸、氨基酸、聚三梨醇酯20、脂肪酸甘油酯中的一種或幾種。
[0035]所述發(fā)泡劑為:戊烷、丁烷、乙烷等脂肪烴類，二氯乙烷等氯烴類化合物中的一種或幾種。
[0036]吸水率測(cè)試:取長(zhǎng)寬高均為IOcm的泡沫，稱重為12克。放入燒杯中加滿水使泡沫沒入水中，浸泡48小時(shí)后取出，30°C溫度陰干24小時(shí)，稱重為12.1克，計(jì)算得出吸水率為
0.83%。
[0037]閉孔率測(cè)試:開孔率閉孔率測(cè)量?jī)x測(cè)試結(jié)果為98.1%。
[0038]實(shí)施例3:
[0039]在燒杯中加入甲苯2，4二異氰酸酯100ml，加入苯酐5克，A-60(深圳金大全科技有限公司生產(chǎn))15ml，常溫反應(yīng)，40分鐘后，反應(yīng)過(guò)程中保持?jǐn)嚢琛?br>[0040]滴加入聚乙二醇(分子量200)40ml，用滴加的速度控制溫度在72°C，滴完后保持溫度72°C繼續(xù)反應(yīng)30分鐘得到閉孔劑。
[0041 ] 實(shí)施例4
[0042]取可發(fā)型密胺樹脂(購(gòu)自河南能源化工集團(tuán)中原大化公司)100克，加入實(shí)施例3制閉孔劑30克，閉孔輔助劑(乳化硅油、苯酐聚酯多元醇、異氰酸酯質(zhì)量比1:1:0.3混合物)5克，表面活性劑(十二烷基磺酸鈉)2克，固化劑氯化銨2.2克，發(fā)泡劑二氯乙烷1.5克，高速攪拌均勻。置于模具中微波發(fā)泡。得到柔軟的閉孔密胺泡沫。
[0043 ]吸水率測(cè)試:取長(zhǎng)寬高均為I Ocm的泡沫，稱重為12.8克。放入燒杯中加滿水使泡沫沒入水中，浸泡48小時(shí)后取出，30°C溫度陰干24小時(shí)，稱重為12.95克，計(jì)算得出吸水率為1.1%。
[0044]閉孔率測(cè)試:用開孔率閉孔率測(cè)量?jī)x測(cè)試結(jié)果為98.0%。
[0045]雖然，上文中已經(jīng)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種閉孔劑的制備方法，其特征在于，包括步驟: 1)向甲苯二異氰酸酯中加入苯酐，常溫下攪拌反應(yīng)；甲苯二異氰酸酯和苯酐的體積質(zhì)量比為100mL:4?Sg;所述甲苯二異氰酸酯為甲苯2，4二異氰酸酯和/或甲苯2，6 二異氰酸酯； 2)向反應(yīng)體系中加入聚乙二醇200，反應(yīng)溫度為65?75°C，聚乙二醇加入后保持溫度65?75°C繼續(xù)反應(yīng)30?40分鐘得到閉孔劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述甲苯二異氰酸酯中甲苯2，4二異氰酸酯含量為80 %。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟I)還加入增韌劑A-60，增韌劑和甲苯二異氰酸酯的體積比為1?20:100。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中，聚乙二醇的分子量為100?300，聚乙二醇和甲苯二異氰酸酯的體積比為40?60:100。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中，用滴加聚乙二醇的速度控制反應(yīng)溫度在68?72°C。6.權(quán)利要求1?5任一所述的制備方法制備得到的閉孔劑。7.權(quán)利要求6所述閉孔劑在制備密胺泡沫中的應(yīng)用。8.應(yīng)用權(quán)利要求6所述閉孔劑制備密胺泡沫的方法，其特征在于，包括步驟:按照質(zhì)量份，取可發(fā)型密胺樹脂100份，加入閉孔劑30?40份，閉孔輔助劑4?6份，表面活性劑I?3份，固化劑2?3份，發(fā)泡劑I?2份，經(jīng)高速攪拌均勻，置于模具中微波發(fā)泡。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述固化劑為草酸、甲酸、磷酸、對(duì)甲苯磺酸、氯化銨、硫酸鎂中的一種或幾種，所述表面活性劑為十二烷基磺酸鈉、硅油、硬脂酸、氨基酸、聚山梨醇酯20、脂肪酸甘油酯中的一種或幾種，所述發(fā)泡劑為戊烷、丁烷、乙烷、庚烷，二氯乙烷、三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷中的一種或幾種。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述閉孔輔助劑為乳化硅油、苯酐聚酯多元醇、異氰酸酯質(zhì)量比1:1:0.3的混合物。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種閉孔劑的制備方法，包括步驟：1)向甲苯二異氰酸酯中加入苯酐，常溫下攪拌反應(yīng)；甲苯二異氰酸酯和苯酐的體積質(zhì)量比為100mL：4～8g；2)向反應(yīng)體系中加入聚乙二醇200，反應(yīng)溫度為65～75℃，聚乙二醇加入后保持溫度65～75℃繼續(xù)反應(yīng)30～40分鐘得到閉孔劑。本發(fā)明的方法中，制備閉孔劑時(shí)加入苯酐和助劑，用活性的聚氨酯解決密胺泡沫的開孔問題。制得的閉孔劑不僅能有效減少密胺海綿開孔率，而且提高了海綿的韌性，使產(chǎn)品品質(zhì)提高、應(yīng)用擴(kuò)大。
【IPC分類】C08J9/14, C08G18/48, C08L61/28, C08L75/08, C08G18/66, C08G18/34, C08K5/42, C08G18/76
【公開號(hào)】CN105504197
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510956394
【發(fā)明人】楊京學(xué), 馬丙木, 楊繼彬, 宮懷叡
【申請(qǐng)人】神盾防火科技有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月18日