專利名稱：一種以酚醛樹脂和珍珠巖為主要原料的復(fù)合保溫材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及隔熱保溫材料及其制備領(lǐng)域，具體為ー種以酚醛樹脂和珍珠巖為主要原料的復(fù)合保溫材料及其制備方法
背景技術(shù)：
現(xiàn)有保溫材料主要有無機(jī)保溫材料和有機(jī)保溫材料。無機(jī)保溫材料主要有珍珠巖、蛭石、硅酸鈣、發(fā)泡水泥、礦棉、玻璃棉等，如公開號為CN102336561A的專利申請，與有 機(jī)保溫材料相比，無機(jī)保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)偏大，保溫?zé)嵝Ч圆?，但防火阻燃，變形系?shù)小，抗老化，性能穩(wěn)定，使用壽命長；
有機(jī)保溫材料則主要有發(fā)泡聚苯板、擠塑聚苯板、噴涂聚氨酷、酚醛樹脂泡沫板等，如公開號為CN101565541的專利申請；有機(jī)保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)小，保溫效果良好，但是，它們都容易燃燒、不適合用于對火災(zāi)危害要求比較嚴(yán)格的地方，一旦發(fā)生火災(zāi)，會加快火焰的蔓延，而且有大量的有毒氣體排出。另外，有機(jī)保溫材料不耐老化、變形系數(shù)大、穩(wěn)定性差、安全性差。因此，研究開發(fā)既有有機(jī)保溫材料的低導(dǎo)熱系數(shù)，又有無機(jī)保溫材料防火阻燃性能的復(fù)合保溫材料是目前保溫隔熱材料領(lǐng)域研究的熱點。酚醛樹脂具有良好的阻燃性和低煙霧性，在火中不燃燒，不熔化，也不會有滴落物，而且有很少的毒性氣體排出，是國際上公認(rèn)的建筑行業(yè)中最有發(fā)展前途的ー種新型保溫隔熱材料。因此，提供一種兼具無機(jī)物及有機(jī)物的特點，將酚醛樹脂與珍珠巖復(fù)合，制備出ー種有機(jī)/無機(jī)復(fù)合保溫隔熱材料，是ー個值得研究的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種以酚醛樹脂和珍珠巖為主要原料，添加適量的憎水、固化、潤滑和增韌劑等助劑，采用熱壓成型方法，制備ー種酚醛樹脂/珍珠巖復(fù)合保溫材料。本發(fā)明的復(fù)合保溫材料兼有有機(jī)保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)低和無機(jī)保溫材料的強(qiáng)度高、難燃燒之優(yōu)點。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的
一種以酚醛樹脂和珍珠巖為主要原料的復(fù)合保溫材料，復(fù)合保溫材料以酚醛樹脂和膨脹珍珠巖為主要原料，樹脂為20 70 fft%,膨脹珍珠巖為30 80 Wt%，助劑為5 10 fft% ；所述的酚醛樹脂為硼改性熱塑性固體酚醛樹脂；珍珠巖為堆積密度8(T150 kg/m3的球形閉孔膨脹珍珠巖散料；助劑為憎水劑、固化劑、潤滑劑和增韌劑；
所用助劑中的憎水劑為有機(jī)硅、脂肪酸鹽、石蠟中的ー種或ー種以上的混合物；固化劑為六亞甲基四肢或草酸；潤滑劑為油酸、硬脂酸與硬脂酸鹽類中的ー種或ー種以上的混合物；增韌劑為天然橡膠、丁腈橡膠、羥基丁腈橡膠、羥端基聚丁ニ烯中的ー種或ー種以上的混合物；
復(fù)合材料采用熱壓成型，壓縮比為1.25 2.5，成型溫度為200 240で，保壓時間為I. 5 2. 5 h ；
其具體制備方法步驟如下
(1)將固體酚醛樹脂粉磨至8(Γ100目或直接選用粉狀樹脂，選擇堆積密度8(T150kg/m3的球形閉孔膨脹珍珠巖散料；
(2)按質(zhì)量分?jǐn)?shù)樹脂2(Γ70%，膨脹珍珠巖3(Γ80%，助劑5 10%配備原料；
(3)將步驟(2)中的原料充分混合均勻，裝入鋼制模具；
(4)在壓縮比為I.25^2. 5，熱壓成型溫度20(T24(TC條件下熱壓成型，保壓I. 5^2. 5 h，即得到以酚醛樹脂和珍珠巖為主要原料的復(fù)合保溫材料。積極有益效果與現(xiàn)有保溫材料及制備方法相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點
(I)與現(xiàn)有有機(jī)保溫材料相比，本發(fā)明克服了有機(jī)保溫材料的易燃、強(qiáng)度低、耐老化性差、使用壽命短的缺點，保留了有機(jī)保溫材料的質(zhì)輕、導(dǎo)熱系數(shù)低的優(yōu)點。(2)與現(xiàn)有無機(jī)保溫材料相比，本發(fā)明克服了無機(jī)保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)大、保溫效果差的缺點，保留了無機(jī)保溫材料的防火阻燃、變形系數(shù)小、抗老化、性能穩(wěn)定、使用壽命長的優(yōu)點。
(3)本發(fā)明使用原料種類少，制備方法簡單，降低了生產(chǎn)成本。(4)按本發(fā)明所述方法制備的酚醛樹脂/珍珠巖復(fù)合保溫材料樣品表觀密度為280 350 Kg/m3、導(dǎo)熱系數(shù)O. 037 O. 068 ff/ (m · K)、抗壓強(qiáng)度I. I I. 8 MPa、抗折強(qiáng)度
O.8^1. 5 MPa、燃燒性能BI級，材料綜合性能介于現(xiàn)有有機(jī)、無機(jī)保溫材料之間。(5)本發(fā)明樣品保溫隔熱、耐火性能良好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。根據(jù)使用性能要求，樣品的性能指標(biāo)可通過調(diào)整配料比例、壓縮比等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，即樣品性能指標(biāo)可調(diào)且易控。


圖I為本發(fā)明的制備方法流程框具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式
，對本發(fā)明做進(jìn)ー步的說明
一種以酚醛樹脂和珍珠巖為主要原料的復(fù)合保溫材料，復(fù)合保溫材料以酚醛樹脂和膨脹珍珠巖為主要原料，樹脂為20 70 fft%,膨脹珍珠巖為30 80 Wt%，助劑為5 10 fft% ；所述的酚醛樹脂為硼改性熱塑性固體酚醛樹脂；珍珠巖為堆積密度8(T150 kg/m3的球形閉孔膨脹珍珠巖散料；助劑為憎水劑、固化劑、潤滑劑和增韌劑；
所用助劑中的憎水劑為有機(jī)硅、脂肪酸鹽、石蠟中的ー種或ー種以上的混合物；固化劑為六亞甲基四肢或草酸；潤滑劑為油酸、硬脂酸與硬脂酸鹽類中的ー種或ー種以上的混合物；增韌劑為天然橡膠、丁腈橡膠、羥基丁腈橡膠、羥端基聚丁ニ烯中的ー種或ー種以上的混合物；
復(fù)合材料采用熱壓成型，壓縮比為I. 25 2. 5，成型溫度為20(T24(TC，保壓時間為I.5 2· 5 h ；
其具體制備方法步驟如下
(1)將固體酚醛樹脂粉磨至8(Γ100目或直接選用粉狀樹脂，選擇堆積密度8(T150kg/m3的球形閉孔膨脹珍珠巖散料；
(2)按質(zhì)量分?jǐn)?shù)樹脂2(Γ70%，膨脹珍珠巖3(Γ80%，助劑5 10%配備原料；
(3)將步驟(2)中的原料充分混合均勻，裝入鋼制模具；
(4)在壓縮比為I.25^2. 5，熱壓成型溫度20(T24(TC條件下熱壓成型，保壓I. 5^2. 5 h，即得到以酚醛樹脂和珍珠巖為主要原料的復(fù)合保溫材料。實施例I (I)將固體硼改性酚醛樹脂粉磨至8(Γ100目；選擇堆積密度8(T150 kg/m3的球形閉孔膨脹珍珠巖散料；選擇有機(jī)硅憎水劑，六亞甲基四肢固化劑，硬脂酸鋅潤滑剤，丁腈橡膠增韌劑。(2)按質(zhì)量分?jǐn)?shù)樹脂40%、膨脹珍珠巖50%、助劑10%(其中憎水劑1%、固化劑7%、潤滑劑1%、增韌劑1%)配備原料。(3)將原料充分混合均勻，裝入鋼制模具。(4)在壓縮比為I. 67，熱壓成型溫度220°C條件下熱壓成型，保壓2 h，得到酚醛樹脂/珍珠巖復(fù)合保溫材料。所得酚醛樹脂/珍珠巖復(fù)合保溫材料樣品表觀密度為290 Kg/m3、導(dǎo)熱系數(shù)O. 042W/ (m · K)、抗壓強(qiáng)度I. 3 MPa、抗折強(qiáng)度O. 9 MPa。實施例2:
(I)將固體硼改性酚醛樹脂粉磨至8(Γ100目；選擇堆積密度8(T150 kg/m3的球形閉孔膨脹珍珠巖散料；選擇有機(jī)硅憎水劑，六亞甲基四肢固化劑，硬脂酸鋅潤滑剤，丁腈橡膠增韌劑。(2)按質(zhì)量分?jǐn)?shù)樹脂40%、膨脹珍珠巖50%、助劑10%(其中憎水劑1%、固化劑7%、潤滑劑1%、增韌劑1%)配備原料。(3)將原料充分混合均勻，裝入鋼制模具。(4)在壓縮比為2，熱壓成型溫度220°C條件下熱壓成型，保壓2 h，得到酚醛樹脂/珍珠巖復(fù)合保溫材料。所得酚醛樹脂/珍珠巖復(fù)合保溫材料樣品表觀密度為320 Kg/m3、導(dǎo)熱系數(shù)O. 048W/ (m · K)、抗壓強(qiáng)度I. 5 MPa、抗折強(qiáng)度I. 2 MPa。實施例3
(I)將固體硼改性酚醛樹脂粉磨至8(Γ100目；選擇堆積密度8(T150 kg/m3的球形閉孔膨脹珍珠巖散料；選擇有機(jī)硅憎水劑，六亞甲基四肢固化劑，硬脂酸鋅潤滑剤，丁腈橡膠增韌劑。(2)按質(zhì)量分?jǐn)?shù)樹脂40%、膨脹珍珠巖50%、助劑10%(其中憎水劑1%、固化劑7%、潤滑劑1%、增韌劑1%)配備原料。(3)將原料充分混合均勻，裝入鋼制模具。(4)在壓縮比為I. 67，熱壓成型溫度200°C條件下熱壓成型，保壓2 h，得到酚醛樹
脂/珍珠巖復(fù)合保溫材料。
所得酚醛樹脂/珍珠巖復(fù)合保溫材料樣品表觀密度為290 Kg/m3、導(dǎo)熱系數(shù)O. 043W/ (m · K)、抗壓強(qiáng)度I. I MPa、抗折強(qiáng)度O. 8 MPa。實施例4:
(I)將固體硼改性酚醛樹脂粉磨至8(Γ100目；選擇堆積密度8(T150 kg/m3的球形閉孔膨脹珍珠巖散料；選擇有機(jī)硅憎水劑，六亞甲基四肢固化劑，硬脂酸鋅潤滑剤，丁腈橡膠增韌劑。(2)按質(zhì)量分?jǐn)?shù)樹脂40%、膨脹珍珠巖50%、助劑10%(其中憎水劑1%、固化劑7%、潤滑劑1%、增韌劑1%)配備原料。(3)將原料充分混合均勻，裝入鋼制模具。 (4)在壓縮比為2，熱壓成型溫度200°C條件下熱壓成型，保壓2 h，得到酚醛樹脂/珍珠巖復(fù)合保溫材料。所得酚醛樹脂/珍珠巖復(fù)合保溫材料樣品表觀密度為320 Kg/m3、導(dǎo)熱系數(shù)O. 047W/ (m · K)、抗壓強(qiáng)度I. 2 MPa、抗折強(qiáng)度I. O MPa。實施例5
(I)將固體硼改性酚醛樹脂粉磨至8(Γ100目；選擇堆積密度8(T150 kg/m3的球形閉孔膨脹珍珠巖散料；選擇有機(jī)硅憎水劑，六亞甲基四肢固化劑，硬脂酸鋅潤滑剤，丁腈橡膠增韌劑。(2)按質(zhì)量分?jǐn)?shù)樹脂30%、膨脹珍珠巖60%、助劑10%(其中憎水劑1%、固化劑7%、潤滑劑1%、增韌劑1%)配備原料。(3)將原料充分混合均勻，裝入鋼制模具。(4)在壓縮比為2，熱壓成型溫度220°C條件下熱壓成型，保壓2 h，得到酚醛樹脂/珍珠巖復(fù)合保溫材料。所得酚醛樹脂/珍珠巖復(fù)合保溫材料樣品表觀密度為310 Kg/m3、導(dǎo)熱系數(shù)O. 047W/ (m · K)、抗壓強(qiáng)度I. 2 MPa、抗折強(qiáng)度I. I MPa。實施例6:
(I)將固體硼改性酚醛樹脂粉磨至8(Γ100目；選擇堆積密度8(T150 kg/m3的球形閉孔膨脹珍珠巖散料；選擇有機(jī)硅憎水劑，六亞甲基四肢固化劑，硬脂酸鋅潤滑剤，丁腈橡膠增韌劑。(2)按質(zhì)量分?jǐn)?shù)樹脂40%、膨脹珍珠巖50%、助劑10%(其中憎水劑1%、固化劑7%、潤滑劑1%、增韌劑1%)配備原料。(3)將原料充分混合均勻，裝入鋼制模具。(4)在壓縮比為2，熱壓成型溫度240°C條件下熱壓成型，保壓I. 5 h，得到酚醛樹脂/珍珠巖復(fù)合保溫材料。所得酚醛樹脂/珍珠巖復(fù)合保溫材料樣品表觀密度為320 Kg/m3、導(dǎo)熱系數(shù)O. 047W/ (m · K)、抗壓強(qiáng)度I. 4 MPa、抗折強(qiáng)度I. 2 MPa。與現(xiàn)有保溫材料及制備方法相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點
(I)與現(xiàn)有有機(jī)保溫材料相比，本發(fā)明克服了有機(jī)保溫材料的易燃、強(qiáng)度低、耐老化性差、使用壽命短的缺點，保留了有機(jī)保溫材料的質(zhì)輕、導(dǎo)熱系數(shù)低的優(yōu)點。(2)與現(xiàn)有無機(jī)保溫材料相比，本發(fā)明克服了無機(jī)保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)大、保溫效果差的缺點，保留了無機(jī)保溫材料的防火阻燃、變形系數(shù)小、抗老化、性能穩(wěn)定、使用壽命長的優(yōu)點。(3)本發(fā)明使用原料種類少，制備方法簡單，降低了生產(chǎn)成本。(4)按本發(fā)明所述方法制備的酚醛樹脂/珍珠巖復(fù)合保溫材料樣品表觀密度為280 350 Kg/m3、導(dǎo)熱系數(shù)O. 037 O. 068 ff/ (m · K)、抗壓強(qiáng)度I. I I. 8 MPa、抗折強(qiáng)度
O.8^1. 5 MPa、燃燒性能BI級，材料綜合性能介于現(xiàn)有有機(jī)、無機(jī)保溫材料之間。(5)本發(fā)明樣品保溫隔熱、耐火性能良好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。根據(jù)使用性能要求，樣品的性能指標(biāo)可通過調(diào)整配料比例、壓縮比等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，即樣品性能指標(biāo)可調(diào)且易控。 以上實施例僅用于說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在所述領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替代和改進(jìn)等，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種以酚醛樹脂和珍珠巖為主要原料的復(fù)合保溫材料，其特征在于復(fù)合保溫材料以酚醛樹脂和膨脹珍珠巖為主要原料，樹脂為2(T70 fft%,膨脹珍珠巖為3(T80 Wt%，助劑為5 IO fft%0
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種以酚醛樹脂和珍珠巖為主要原料的復(fù)合保溫材料，其特征在于所述的酚醛樹脂為硼改性熱塑性固體酚醛樹脂；珍珠巖為堆積密度8(T150 kg/m3的球形閉孔膨脹珍珠巖散料；助劑為憎水劑、固化劑、潤滑劑和增韌劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以酚醛樹脂和珍珠巖為主要原料的復(fù)合保溫材料，其特征在于所用助劑中的憎水劑為有機(jī)硅、脂肪酸鹽、石蠟中的一種或一種以上的混合物；固化劑為六亞甲基四胺或草酸；潤滑劑為油酸、硬脂酸與硬脂酸鹽類中的一種或一種以上的混合物；增韌劑為天然橡膠、丁腈橡膠、羥基丁腈橡膠、羥端基聚丁二烯中的一種或一種以上的混合物。
4.如權(quán)利要求I所述的以酚醛樹脂和珍珠巖為主要原料的復(fù)合保溫材料，其特征在于，其制備方法復(fù)合材料采用熱壓成型，壓縮比為I. 25^2. 5，成型溫度為20(T24(TC，保壓時間為I. 5^2. 5 h ； 其具體制備方法步驟如下 (1)將固體酚醛樹脂粉磨至8(Γ100目或直接選用粉狀樹脂，選擇堆積密度8(T150kg/m3的球形閉孔膨脹珍珠巖散料； (2)按質(zhì)量分?jǐn)?shù)樹脂2(Γ70%，膨脹珍珠巖3(Γ80%，助劑5 10%配備原料； (3)將步驟(2)中的原料充分混合均勻，裝入鋼制模具； (4)在壓縮比為I.25^2. 5，熱壓成型溫度20(T24(TC條件下熱壓成型，保壓I. 5^2. 5 h，即得到以酚醛樹脂和珍珠巖為主要原料的復(fù)合保溫材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以酚醛樹脂和膨脹珍珠巖為主要原料的復(fù)合保溫材料及其制備方法，將酚醛樹脂、膨脹珍珠巖及適量助劑混合均勻，裝模，以不同的壓縮比，熱壓成型。酚醛樹脂選用硼改性熱塑性固體酚醛樹脂，用量為20~70Wt％；膨脹珍珠巖選用堆積密度80~150kg/m3散料，用量為30~80Wt％；壓縮比為1.25~2.5；熱壓成型溫度200~240℃，保壓時間1.5~2.5h。樣品表觀密度為280~350Kg/m3、導(dǎo)熱系數(shù)0.037~0.068W/(m﹒K)、抗壓強(qiáng)度1.1~1.8MPa、抗折強(qiáng)度0.8~1.5MPa，燃燒性能B1級。本發(fā)明的復(fù)合保溫材料兼有有機(jī)保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)低和無機(jī)保溫材料的強(qiáng)度高、難燃燒之優(yōu)點。
文檔編號B29C51/46GK102850719SQ201210366629
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者劉鵬, 陳亞麗, 井強(qiáng)山, 陳延?xùn)| 申請人:信陽師范學(xué)院