專利名稱：一種以酚醛樹脂和珍珠巖為主要原料的復合保溫材料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及隔熱保溫材料及其制備領域，具體為ー種以酚醛樹脂和珍珠巖為主要原料的復合保溫材料及其制備方法
背景技術：
現有保溫材料主要有無機保溫材料和有機保溫材料。無機保溫材料主要有珍珠巖、蛭石、硅酸鈣、發泡水泥、礦棉、玻璃棉等，如公開號為CN102336561A的專利申請，與有 機保溫材料相比，無機保溫材料的導熱系數偏大，保溫熱效果稍差，但防火阻燃，變形系數小，抗老化，性能穩定，使用壽命長；
有機保溫材料則主要有發泡聚苯板、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；有機保溫材料的導熱系數小，保溫效果良好，但是，它們都容易燃燒、不適合用于對火災危害要求比較嚴格的地方，一旦發生火災，會加快火焰的蔓延，而且有大量的有毒氣體排出。另外，有機保溫材料不耐老化、變形系數大、穩定性差、安全性差。因此，研究開發既有有機保溫材料的低導熱系數，又有無機保溫材料防火阻燃性能的復合保溫材料是目前保溫隔熱材料領域研究的熱點。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，是國際上公認的建筑行業中最有發展前途的ー種新型保溫隔熱材料。因此，提供一種兼具無機物及有機物的特點，將酚醛樹脂與珍珠巖復合，制備出ー種有機/無機復合保溫隔熱材料，是ー個值得研究的問題。

發明內容
為了克服上述現有技術中的不足，本發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/珍珠巖復合保溫材料。本發明的復合保溫材料兼有有機保溫材料的導熱系數低和無機保溫材料的強度高、難燃燒之優點。本發明的目的是這樣實現的
一種以酚醛樹脂和珍珠巖為主要原料的復合保溫材料，復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)按質量分數樹脂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合保溫材料。積極有益效果與現有保溫材料及制備方法相比，本發明具有如下優點
(I)與現有有機保溫材料相比，本發明克服了有機保溫材料的易燃、強度低、耐老化性差、使用壽命短的缺點，保留了有機保溫材料的質輕、導熱系數低的優點。(2)與現有無機保溫材料相比，本發明克服了無機保溫材料的導熱系數大、保溫效果差的缺點，保留了無機保溫材料的防火阻燃、變形系數小、抗老化、性能穩定、使用壽命長的優點。
(3)本發明使用原料種類少，制備方法簡單，降低了生產成本。(4)按本發明所述方法制備的酚醛樹脂/珍珠巖復合保溫材料樣品表觀密度為280 350 Kg/m3、導熱系數O. 037 O. 068 ff/ (m · K)、抗壓強度I. I I. 8 MPa、抗折強度
O.8^1. 5 MPa、燃燒性能BI級，材料綜合性能介于現有有機、無機保溫材料之間。(5)本發明樣品保溫隔熱、耐火性能良好，化學性質穩定。根據使用性能要求，樣品的性能指標可通過調整配料比例、壓縮比等參數進行調整，即樣品性能指標可調且易控。


圖I為本發明的制備方法流程框具體實施例方式下面結合具體實施方式
，對本發明做進ー步的說明
一種以酚醛樹脂和珍珠巖為主要原料的復合保溫材料，復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)按質量分數樹脂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)按質量分數樹脂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/珍珠巖復合保溫材料。所得酚醛樹脂/珍珠巖復合保溫材料樣品表觀密度為290 Kg/m3、導熱系數O. 042W/ (m · K)、抗壓強度I. 3 MPa、抗折強度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)按質量分數樹脂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/珍珠巖復合保溫材料。所得酚醛樹脂/珍珠巖復合保溫材料樣品表觀密度為320 Kg/m3、導熱系數O. 048W/ (m · K)、抗壓強度I. 5 MPa、抗折強度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)按質量分數樹脂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/珍珠巖復合保溫材料。
所得酚醛樹脂/珍珠巖復合保溫材料樣品表觀密度為290 Kg/m3、導熱系數O. 043W/ (m · K)、抗壓強度I. I MPa、抗折強度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)按質量分數樹脂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/珍珠巖復合保溫材料。所得酚醛樹脂/珍珠巖復合保溫材料樣品表觀密度為320 Kg/m3、導熱系數O. 047W/ (m · K)、抗壓強度I. 2 MPa、抗折強度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)按質量分數樹脂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/珍珠巖復合保溫材料。所得酚醛樹脂/珍珠巖復合保溫材料樣品表觀密度為310 Kg/m3、導熱系數O. 047W/ (m · K)、抗壓強度I. 2 MPa、抗折強度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)按質量分數樹脂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/珍珠巖復合保溫材料。所得酚醛樹脂/珍珠巖復合保溫材料樣品表觀密度為320 Kg/m3、導熱系數O. 047W/ (m · K)、抗壓強度I. 4 MPa、抗折強度I. 2 MPa。與現有保溫材料及制備方法相比，本發明具有如下優點
(I)與現有有機保溫材料相比，本發明克服了有機保溫材料的易燃、強度低、耐老化性差、使用壽命短的缺點，保留了有機保溫材料的質輕、導熱系數低的優點。(2)與現有無機保溫材料相比，本發明克服了無機保溫材料的導熱系數大、保溫效果差的缺點，保留了無機保溫材料的防火阻燃、變形系數小、抗老化、性能穩定、使用壽命長的優點。(3)本發明使用原料種類少，制備方法簡單，降低了生產成本。(4)按本發明所述方法制備的酚醛樹脂/珍珠巖復合保溫材料樣品表觀密度為280 350 Kg/m3、導熱系數O. 037 O. 068 ff/ (m · K)、抗壓強度I. I I. 8 MPa、抗折強度
O.8^1. 5 MPa、燃燒性能BI級，材料綜合性能介于現有有機、無機保溫材料之間。(5)本發明樣品保溫隔熱、耐火性能良好，化學性質穩定。根據使用性能要求，樣品的性能指標可通過調整配料比例、壓縮比等參數進行調整，即樣品性能指標可調且易控。 以上實施例僅用于說明本發明的優選實施方式，但本發明并不限于上述實施方式，在所述領域普通技術人員所具備的知識范圍內，本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替代和改進等，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案范圍之內。
權利要求
1.一種以酚醛樹脂和珍珠巖為主要原料的復合保溫材料，其特征在于復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.根據權利要求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.根據權利要求2所述的一種以酚醛樹脂和珍珠巖為主要原料的復合保溫材料，其特征在于所用助劑中的憎水劑為有機硅、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.如權利要求I所述的以酚醛樹脂和珍珠巖為主要原料的復合保溫材料，其特征在于，其制備方法復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)按質量分數樹脂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合保溫材料。
全文摘要
本發明公開了一種以酚醛樹脂和膨脹珍珠巖為主要原料的復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、導熱系數0.037~0.068W/(m﹒K)、抗壓強度1.1~1.8MPa、抗折強度0.8~1.5MPa，燃燒性能B1級。本發明的復合保溫材料兼有有機保溫材料的導熱系數低和無機保溫材料的強度高、難燃燒之優點。
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 優先權日2012年9月26日
發明者劉鵬, 陳亞麗, 井強山, 陳延東 申請人:信陽師范學院