專利名稱：一種用于增韌閉孔酚醛泡沫塑料的增韌劑及其應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種改善可連續濕法生產的發泡酚醛板之增韌技術，具體地講是涉及一種用于增韌閉孔酚醛泡沫塑料的增韌劑及其應用。
背景技術：
酚醛樹脂是世界上最早工業化的塑料產品，而發泡酚醛樹脂則是近幾十年來剛開發成功的品種，因其耐熱性好、阻燃、自熄等優良性能越來越受到人們的廣泛重視，但發泡酚醛的固有缺陷是其固有的脆性，在受高熱和火燒的情況下，發泡酚醛會經常散裂變成碎片和細粉，對其隔火、隔熱性能產生影響。為提高發泡酚醛的韌性，常用彈性體或熱塑性材料對酚醛樹脂進行改性，常用的酚醛樹脂增韌劑有聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇、特級聚酰胺等。但是，在酚醛泡沫塑料的生產中使用這些增韌劑得到的均是開孔泡沫體，使其隔熱性能變差。專利CN200580042464.8公開了一種以聚乙烯吡咯烷酮作為增韌劑的閉孔泡沫體專利。CN200910048390.0公開了一種以聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮作為復合增韌劑制備出的掉渣少、韌性高的酚醛泡沫體。專利CN200310113965.3提出了一種特殊的化學增韌方法，采用硅中間體、酯類化合物和·胺類化合物作為改性助劑得到一種結構特殊，既增韌又不燃的閉孔酚醛泡沫塑料。雖然上述三篇專利中均涉及閉孔泡沫的增韌技術，但是這三種技術最根本的不足在于都是還處于實驗室的基礎性研究，其材料的制備都屬于模腔熱澆注，固化溫度在70°C _75°C，發泡固化時間甚至長達I個小時，后面還存在冷卻脫模，因此與實際的連續濕法生產中的工藝條件完全大相徑庭而無法應用，它們對酚醛樹脂發泡聚合中的水分子的處理不當而不能應用于相對低溫和短暫固化時間的生產線，因此，為提高酚醛泡沫塑料的強度和耐火性以適應工業連續濕法生產出具有價格競爭力并具有建筑材料性能的發泡酚醛，需要發明一種增韌技術以克服發泡酚醛的脆性來防止發泡酚醛的散裂，并提高其耐火性能。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術存在的缺陷，提供一種用于增韌閉孔酚醛泡沫塑料的增韌劑，以及提供一種采用該增韌劑對酚醛泡沫塑料的脆性和散裂進行改進的方法，借以改進發泡酚醛塑料的品質，以能連續濕法生產出符合外保溫標準的發泡酚醛板。為達到上述目的，本發明采用以下技術方案:一種用于增韌閉孔酚醛泡沫塑料的增韌劑，為聚乙烯吡咯烷酮和二異氰酸酯的混合物，所述聚乙烯吡咯烷酮和二異氰酸酯的重量比為1: 0.2-1.1。較佳的，所述聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量范圍為5000-80000，優選范圍為6000-12000。較佳的，所述二異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯(TDI)或4，4'_ 二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)。
本發明還進一步公開了一種使用上述增韌劑增韌的閉孔酚醛泡沫塑料，包括如下重量份的原料組分:甲階酚醛樹脂100份發泡劑4-8份固化劑10-20份表面活性劑 1-5份本發明所提供的上述增韌劑4-15份。較佳的，所述甲階酚醛樹脂的含水量為10_30wt%，粘度為3000_6000mPa.S。較佳的，所述發泡劑選自正戊烷、環戊烷和二氧化碳中的一種或二種。較佳的，所述固化劑為對甲基苯磺酸和無機酸的混合物。所述對甲基苯磺酸和無機酸的重量比為1: 0.8-1.4。所述無機酸選自硫酸、鹽酸和磷酸。較佳的，所述表面活性劑選自聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯。本發明還進一步公開了上述閉孔酚醛泡沫塑料的制備方法，包括步驟:按配比將甲階酚醛樹脂與表面活性劑混合均勻，再加入增韌劑和發泡劑混合均勻，最后加入固化劑攪拌混合；將混合后的原料通過發泡機混合槍頭澆注于傳輸帶上的牛皮紙上，并隨傳輸帶進入溫度為40-60°C的恒 溫烘道后發泡成型獲得發泡酚醛泡沫塑料板。較佳的，所述傳輸帶的走速為1.5-6米/分鐘；所述傳輸帶通過恒溫烘道的時間為5-20分鐘。與現有技術相比，本發明的有益效果是:1，生產工藝簡單，操作方便，能適應濕法連續生產工藝，發泡固化溫度低、時間短；2，拓展了發泡酚醛保溫材料的建材使用功能，擁有良好的壓縮強度和抗拉強度；3，產品擁有閉孔保溫的低導熱系數和吸水率的特征，性能優異。
具體實施例方式本發明為改善發泡酚醛泡沫的脆性、防止發泡酚醛泡沫的散裂并提高其耐火性能，提供了一種新的增韌劑，該增韌劑為聚乙烯吡咯烷酮和二異氰酸酯的混合物，所述聚乙烯吡咯烷酮和二異氰酸酯的重量比為1: 0.2-1.1。較佳的，所述聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量范圍為5000-80000，進一步優選為6000-12000。例如:可選用牌號為kl5、K17、K25和K30的聚乙烯吡咯烷酮；最優選牌號為K17的聚乙烯吡咯烷酮。較佳的，所述二異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯(TDI)或4，4'_ 二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)。甲苯二異氰酸酯有兩種異構體:2，4_甲苯二異氰酸酯和2，6-甲苯二異氰酸酯，結
構式如下:
權利要求
1.一種用于增韌閉孔酚醛泡沫塑料的增韌劑，為聚乙烯吡咯烷酮和二異氰酸酯的混合物，所述聚乙烯吡咯烷酮和二異氰酸酯的重量比為1: 0.2-1.1。
2.如權利要求1所述的用于增韌閉孔酚醛泡沫塑料的增韌劑，其特征在于，所述聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量范圍為5000-80000。
3.如權利要求1或2所述的用于增韌閉孔酚醛泡沫塑料的增韌劑，其特征在于，所述二異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯或4，4'_ 二苯基甲烷二異氰酸酯。
4.一種閉孔酚醛泡沫塑料，包括如下重量份的原料組分: 甲階酚醛樹脂100份 發泡劑4-8份 固化劑10-20份 表面活性劑1-5份 權利要求1-3中任一所述的增韌劑 4-15份。
5.如權利要求4所述的閉孔酚醛泡沫塑料，其特征在于，所述甲階酚醛樹脂的含水量為 10-30wt%，粘度為 3000-6000mPa.S。
6.如權利要求4所述的閉孔酚醛 泡沫塑料，其特征在于，所述發泡劑選自正戊烷、環戊烷和二氧化碳中的一種或二種。
7.如權利要求4所述的閉孔酚醛泡沫塑料，其特征在于，所述固化劑為對甲基苯磺酸和無機酸的混合物。
8.如權利要求4所述的閉孔酚醛泡沫塑料，其特征在于，所述表面活性劑選自聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯。
9.如權利要求4-8任一所述的閉孔酚醛泡沫塑料的制備方法，包括步驟:按配比將甲階酚醛樹脂與表面活性劑混合均勻，再加入增韌劑和發泡劑混合均勻，最后加入固化劑攪拌混合；將混合后的原料通過發泡機混合槍頭澆注于傳輸帶上的牛皮紙上，并隨傳輸帶進入溫度為40-60°C的恒溫烘道后發泡成型獲得發泡酚醛泡沫塑料板。
10.如權利要求9所述的閉孔酚醛泡沫塑料的制備方法，其特征在于，所述傳輸帶的走速為1.5-6米/分鐘；所述傳輸帶通過恒溫烘道的時間為5-20分鐘。
全文摘要
本發明涉及一種用于增韌閉孔酚醛泡沫塑料的增韌劑以及使用該增韌劑的閉孔酚醛泡沫塑料及其制備方法。所述增韌劑為聚乙烯吡咯烷酮和二異氰酸酯的混合物，所述聚乙烯吡咯烷酮和二異氰酸酯的重量比為10.2-1.1。與現有技術相比，本發明的生產工藝簡單，操作方便，能適應濕法連續生產工藝，發泡固化溫度低、時間短；拓展了發泡酚醛保溫材料的建材使用功能；制得產品擁有閉孔保溫的低導熱系數和吸水率的特征，擁有良好的壓縮強度和抗拉強度，性能優異。
文檔編號C08J9/14GK103194041SQ20121000501
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者張勝, 聶萍 申請人:上海天嘯新材料有限公司